Vorstschade in mei

Afgelopen week dook het kwik in het overgrote deel van West-Europa geregeld onder het vriespunt. Dit is niet geheel uitzonderlijk in de maand mei, maar de late vorst brengt wel wat problemen met zich mee, met name voor de landbouwers. Zij zijn dan ook genoodzaakt om extreme maatregelen te nemen om hun gewassen te redden. Klimatoloog en doctoraat student Yoni Verhaegen zocht het voor ons uit.

Aangevroren vocht op een blaadje

Het effect van vorst op gewassen

Vorst kan ervoor zorgen dat gewassen behoorlijk beschadigd raken. Om dit proces duidelijk te maken moeten we een onderscheid maken tussen twee soorten vorst: deze die plaatsvindt in vochtige lucht enerzijds en in droge lucht anderzijds.

Afgelopen week lag de minimumtemperatuur in West-Europa regelmatig beneden het vriespunt. (Meteociel)

Vorst in vochtige lucht is minder schadelijk. Als de vochtigheid hoog genoeg is, zal er zich snel een isolerend ijs- of rijmlaagje rondom de plant vormen. Wanneer ijs zich vormt wordt er, wat een beetje tegen de intuïtie ingaat, latente warmte vrijgegeven. Zolang het ijs nat blijft, of m.a.w. het bevriezingsproces doorgaat, zal de temperatuur van het ijs blijven steken rond 0°C door het continue vrijgeven van latente warmte. Dit isolerend ijslaagje beschermt de plant dan enerzijds van indringend vocht in de plant (zodat het er niet kan uitzetten en de cellen vernielt) en anderzijds van de vaak nog koudere temperaturen van de buitenlucht. Paradoxaal helpt een ijslaagje rondom de plant dus net heel goed tegen vorstschade! Het is ook zo dat het ijs achteraf niet te snel mag smelten, aangezien ‘smelt’ latente warmte absorbeert en dus de omgeving deels opnieuw wat afkoelt, wat opnieuw wat contra-intuïtief lijkt. Een té snel smeltproces kan de gewassen alsnog beschadigen en dus wordt een traag smeltproces aangeraden.

Het beschermen van bloesems met ijslaagjes. (FrankdeBoosere)

Vorst in droge lucht is het meest schadelijk. Dit komt omdat, door het lage vochtgehalte in de lucht, er zich moeilijk een isolerend ijs- of rijmlaagje rondom de plant kan vormen. De plant wordt dus sneller blootgesteld aan erg koude temperaturen, zodat het water in hun cellen zich makkelijk omvormt tot ijskristallen. Omdat water uitzet bij bevriezing en omdat de plant dehydrateert, zullen deze kristallen de cellen beschadigen zodat de gewassen vaak permanente schade oplopen.

Maatregelen door boeren

Er zijn een heleboel maatregelen om vorstschade te voorkomen. Men maakt een onderscheid tussen passieve (de mens laat de beschermende handeling over aan een object) en actieve (de mens voert de beschermende handeling zelf uit en heeft deze artificieel tot stand gebracht).

Passieve maatregelen worden minder gebruikt, maar enkele mogelijkheden zijn onder andere het plaatsen van een overdekkende laag van andere bomen of planten. Een grote oppervlakte aan bedekkende planten absorbeert namelijk de inkomende langgolvige straling veel efficiënter, waardoor de energiebalans ervoor zorgt dat de afkoeling wat getemperd wordt. Een andere methode is het bedekken van de grond met grote zeilen van bijvoorbeeld plastic, om zo de uitgaande langgolvige straling van de grond te verminderen. De planten zelf bedekken is natuurlijk ook een optie, om ze zo wat beter te kunnen isoleren.

Een voorbeeld van een passieve maatregel, het overdekken van gewassen. (Indiamart)

Actieve maatregelen worden meer toegepast omdat ze efficiënter zijn, maar ze vereisen meer tijd en mankracht. Een eerste voorbeeld is het gebruik van verwarmingselementen, zoals vuur, wat natuurlijk voor zich spreekt. De vuurtjes worden zo dicht mogelijk tegen elkaar geplaatst en proberen een zo groot mogelijk gebied te bedekken. Het gebruik van verwarmingsinstallaties is minder in trek door de hoge energie of elektriciteitskosten die dat met zich meebrengt.

Veel boeren maakten afgelopen weken gebruik van verwarmingselementen, zoals vuur, om hun gewassen te beschermen. (FAO)

Een tweede voorbeeld is het gebruik van windmachines of zelfs helikopters. Tijdens de nacht daalt de temperatuur aan het aardoppervlak het snelst, terwijl die hogerop in de atmosfeer een beetje hoger blijft (een nachtelijke grondinversie). De temperatuur stijgt dus lichtjes met de hoogte. Een windmachine of helikopter probeert via turbulentie de verschillende luchtsoorten met elkaar te vermengen, zodat de warmere lucht hogerop zich opnieuw naar de grond verplaatst.

Het gebruik van helikopters ter preventie van vorstschade. (Yongguang et al., 2018)

Een derde en veel gebruikte actieve maatregel is het besprinkelen van de gewassen met water. Zoals eerder al aangehaald heeft een isolerend ijslaagje een goed effect op vorstschade. Voorwaarde is dan wel dat het ijs nat blijft zodat het bevriezingsproces kan blijven doorgaan en de temperatuur dus rond 0°C blijft schommelen. Het is nu aan de boer om het ideale interval te vinden voor het bevochtigen van hun gewassen.

In deze wijngaard werden de gewassen bedekt met een isolerend ijslaagje door besproeiing. (WineMaker Magazine)

Samengevat

Vorstschade kan een behoorlijke impact hebben op gewassen door enerzijds dehydratatie (water bevriest en verdwijnt als voedingsbron) en anderzijds het beschadigen van de cellen (door een uitzettend volume via bevriezing). De hoogste kans op schade is er wanneer deze vorst zich voordoet in een droge luchtlaag, omdat er zich dan moeilijker een isolerend ijslaagje rondom de gewassen kan vormen. Er bestaan verschillende manieren voor de boer om hiermee om te gaan, zowel passieve als actieve maatregelen. De actieve maatregelen zijn het meest efficiënt en worden daarom ook het vaakst toegepast. Enkele voorbeelden zijn het plaatsen van vuur ter verwarming van de omgeving, het mixen van warmere lucht hogerop met de koudere lucht onder, via helikopters…en het besproeien van de gewassen om zo een isolerend ijslaagje te vormen. Deze maatregelen vragen heel wat tijd (en vaak ook geld), maar deze nadelen wegen uiteraard niet op tegen het potentiële verlies van gewassen (en dus ook van de boeren hun inkomen).


Lees ook eens: