Влияет ли изменение климата на лаванду?

Экстремальные температуры, включая жару, лежат в основе наиболее серьезных проблем для вида

В последние годы лаванда заняла значительные площади как в традиционных регионах ее возделывания в Южной Болгарии, так и на новых территориях по всей стране. Болгария занимает второе место после Франции по объемам производства эфирного масла, и, несмотря на свое южное происхождение, лаванда находится под угрозой из-за изменения климата. Изменение климата приводит к негативным последствиям для выращивания лавандовых плантаций в Болгарии, причем двумя основными стрессовыми факторами являются температура и недостаток влагозапасов в почвах. Предприятие срочных мер, связанных с развитием ирригационных систем, селекцией и практическим внедрением новых засухоустойчивых сортов лаванды, а также агроклиматическим районированием страны, являются уместными элементами стратегии, которая адаптирует отечественных производителей лаванды к этим изменениям и сохранит лидирующие позиции страны как крупного производителя лаванды и лавандового масла в мире. 

Лаванда (Lavandula angustifolia Mill) – это многолетний вечнозеленый кустарник и ценная эфиромасличная культура. Ее эфирное масло используется в парфюмерно-косметической промышленности для производства духов, туалетной воды, шампуней, дезодорантов, кремов и мыла. Масло проявляет широкий спектр фармакологических эффектов, включая спазмолитическое, седативное, антисептическое и противовоспалительное действие, что определяет его ценность в фитотерапии. Цветки также используются как пряность в кулинарии. Лаванда также является отличным декоративным растением, хорошим медоносом, а ее мед обладает не только превосходным ароматом, но и лечебными свойствами.

Род Лаванда (Lavandula L.) включает около 30 видов, из которых в культуру введены 2 вида: узколистная и широколистная (L. latifolia Medic.). Эфирное масло второго вида отличается по компонентному составу, имеет резкий запах и используется в основном для отдушки мыл.

Природный ареал узколистной лаванды расположен в северной части Средиземноморского региона и включает Южную Францию, Португалию, Италию, Испанию, Грецию, Корсику, Сардинию, Сицилию, доходя на севере до Тироля, а в Приморских Альпах поднимается до 1700 м над уровнем моря.

В Болгарию лаванда была интродуцирована в 1907 году и начала культивироваться на Розовом опытном поле в Казанлыке. До конца 1980-х годов эта культура выращивалась в основном в регионах Пловдива, Стара-Загоры, Пазарджика и Благоевграда, но в последнее время она получила гораздо более широкое распространение по всей стране. С 1 декара 4–5-летней плантации производится 300–400 кг цветков, из которых получают 3–10 кг масла. 

Некоторые характеристики лаванды 

Лаванда цветет в июне–июле в течение 25–30 дней, а семена созревают в августе–сентябре. Продолжительность жизни растения составляет более 20–30 лет. Размножается семенами и вегетативно. Урожай лаванды собирают примерно в конце июня – начале июля.

Для производства эфирного масла соцветия убирают и сразу отправляют на переработку методом гидродистилляции. Урожайность соцветий составляет 2,5–3,5 т/га; в передовых хозяйствах достигает до 6 т/га. Содержание эфирного масла в соцветиях лучших сортов достигает 1,8% от сырой массы.

Каковы метеорологические характеристики лаванды?

Лаванда выдерживает температуры до -25 °C. Растение светолюбиво. Не требовательно к почвенным условиям и растет на сланцевых и карбонатных почвах. Непригодны тяжелые, глинистые почвы с высоким уровнем грунтовых вод. 

После посадки лаванду следует поливать в жаркие месяцы, причем молодым растениям требуется более частый полив, чем зрелым, примерно раз в неделю. Полив не должен быть чрезмерным. Для предотвращения загнивания растений необходим хороший дренаж еще до посадки. В целом же растение значительно менее требовательно по сравнению с другими эфиромасличными культурами. Сегодня в Болгарии культура занимает значительные площади как в Южной Болгарии, так и в Северной Болгарии в регионах Варны, Добрича и Шумена.

Лаванда предпочитает средиземноморский полузасушливый климат. Наиболее подходит для умеренно теплых регионов с теплой и прохладной зимой. Оптимальная температура для нормального роста лаванды составляет 15–30 °C. Однако существуют сорта, которые растут в более холодных регионах и могут выдерживать температуры от -23 до -20 °C.

В Болгарии лаванду начали культивировать в начале XX века, но севернее – в Крымском регионе, например, лаванду выращивают значительно раньше. На протяжении многих лет лаванду успешно культивируют в Молдове и Украине, причем площади постоянно увеличиваются, так что если продолжительные засухи станут неоспоримым фактом в нашей стране, площади к северу от нас будут продолжать расширяться.

В Молдове первые плантации датируются 1950-ми годами, а за последние 10 лет их площадь неуклонно растет, без прямой связи с изменением климата. Для сравнения – условия там такие же, как в Северо-Восточной Болгарии, качество масла отличное, а цена продукта конкурентоспособна, причем основной интерес исходит из Франции.

Каково влияние изменения климата на растения лаванды?

Изменение климата создает ряд проблем как в глобальном, так и в локальном масштабе. Ожидается, что изменение климата увеличит тепловой стресс (физиологическую реакцию растения на высокие атмосферные температуры), частоту нехватки воды и повысит засоленность почв. 

Понятие «стресс», изначально применявшееся к животным, в полной мере применимо и к растениям. Стресс у растений – это сложная защитная реакция, включающая как неспецифические (общие для разных типов стрессовых факторов), так и специфические компоненты. Установлено, что растения могут распространять состояние стресса из зоны воздействия стрессового фактора далеко за его пределы посредством дистанционных электрических сигналов.

Реакция растения на стресс обычно сложна и включает:

• повышенную проницаемость клеточных мембран,
• усиленное высвобождение кальция и калия,
• замедление роста и деления клеток,
• усиление дыхания и замедление фотосинтеза.

Тепловой стресс – один из важнейших стрессовых факторов для лаванды

Абиотические стрессовые факторы – это параметры неживой среды, влияющие на живые организмы. Тепловой стресс – один из важнейших абиотических стрессовых факторов для большинства растений, включая лаванду. Он вызывает значительное снижение роста и урожайности. Кроме того, он повреждает цепь транспорта веществ внутри самого растения. В условиях теплового стресса это может привести к повреждению фотосинтетической системы и нарушению нормального метаболизма из-за повреждения белков, липидов и нуклеиновых кислот.

Дополнительным стрессовым фактором будет нехватка воды, которая влияет на продуктивность растений, приводя к снижению фотосинтеза и, как следствие, к замедлению роста. Длительные периоды без осадков создают условия для плохого накопления влаги в холодный период и очень быстрого истощения почвенной влаги в теплые месяцы года. В последние годы засухи в Болгарии в июле и августе длятся от 30 до 60 дней, а в некоторые годы достигают 80 и 90 дней, превращаясь из летних в осенние засухи. Засуха может оказать значительное влияние на весь метаболизм растения, в том числе воздействуя на производство эфирных масел, которые являются вторичными метаболитами. 

Лаванда особенно восприимчива к изменениям климатических условий, и это может привести к снижению урожайности и посевных площадей.

Распространенным заблуждением в отрасли эфиромасличных растений является то, что повреждения от морозов – основная причина сокращения производства лаванды. В действительности, экстремальные температуры, включая сильную жару, лежат в основе наиболее серьезных проблем. Ареал возделывания растения переживает самую жаркую и засушливую погоду за всю историю наблюдений. Если климатические условия слишком жаркие, растения не могут удержать достаточно влаги, чтобы пережить зиму. 

Болгария была бы в хорошем положении, чтобы продолжать поставлять высококачественные урожаи лаванды. Однако воздействие изменения климата привело к уменьшению зимних осадков, что влияет на качество урожаев лаванды. Дождевая вода – важная часть процесса орошения ароматических растений, и особенно для лаванды. Хотя ароматические растения могут расти в жарких условиях с небольшим количеством осадков, снижение уровня орошения может снизить общую урожайность.

Есть еще один важный момент – поскольку мировой рынок лавандового масла перенасыщен, сокращение площадей путем раскорчевки части плантаций в данном регионе позволило бы сбалансировать рынок и цену на масло. Таким образом, некоторые трудности, связанные с изменением климата, конкретно для этой культуры, могут оказаться преимуществом для некоторых ее производителей в другом регионе Европы. В любом случае, для лаванды, как и для розы, речь идет о нишевом секторе, который не является драйвером болгарского сельского хозяйства.

Каковы потенциальные решения?

Европа – самый быстро нагревающийся континент, поэтому необходимо найти новые источники изменчивости, которые могут справиться с тепловым стрессом и быть использованы для выращивания, размножения и выведения новых генотипов и сортов лаванды. 

Необходимо разработать эффективные и действенные методы скрининга, чтобы выявлять и анализировать физиологические основы толерантности к абиотическим факторам.

Важной мерой для смягчения последствий изменения климата может стать агроклиматическое районирование страны, то есть конкретные сорта и культуры должны выращиваться в регионах, где они будут в наименьшей степени подвержены влиянию агрометеорологических условий, в отличие от нынешней хаотичной практики попыток выращивать все культуры повсеместно.

Другой мерой стало бы создание сети демонстрационных полей, как это существует в большинстве европейских стран. На таких полях, в условиях практического земледелия, можно тестировать реакцию различных сортов и генотипов на экстремальные агроклиматические условия с целью отбора наиболее подходящих для соответствующего региона. Это можно сделать как