Зоны морозостойкости USDA – что это такое и как их использовать у нас

Садоводам-огородникам очень полезно знать "свою" климатическую зону морозостойкости, ведь зоны эти широко используются на практике для описания подходящих условий естественного распространения или культивирования тех или иных представителей флоры.

Выделяется тринадцать основных зон морозостойкости от 0 до 12, причем с ростом номера зоны среднее значение ежегодной минимальной температуры повышается (зона 0 – самая холодная).

Необходимо понимать, что информация эта ориентировочная – в каждой из зон может обнаружиться множество районов с более мягким или более суровым микроклиматом.

Интересно, что разрабатывалось это зонирование за океаном, в США. А как именно вычислялась информация и почему "зоны USDA" отлично "работают" и в России – предлагаем порассуждать вместе с опытным садоводом Сергеем Сидоренко.

Сергей учился в Омском государственном аграрном университете, затем долго искал себя в аспектах садоводства. По его словам "на счету десятки созданных садов, тысячи выращенных саженцев, обширная коллекция растений, написанная книга, семинары и мастер-классы". Интродукция садовых растений – можно сказать, его специализация на сегодняшний день.

А еще Сергей любит и умеет делиться практическими знаниями, которые накопил за свой более чем двадцатилетний опыт. Предлагаем вам его рассуждения на тему климатических зон морозостойкости.

Зоны морозостойкости USDA – о чем речь и почему это работает?

USDA – аббревиатура Министерства (Департамента) сельского хозяйства США. В круг его интересов (точнее – обязанностей) входит и научно обоснованное районирование всех культивируемых на территории страны растений. В том числе древесно-кустарниковых: лесных, декоративных, плодовых.

Справедливости ради отмечу, что в бывшем СССР также велась активная работа по районированию древесных растений. И были получены очень интересные и полезные результаты. Хотя и по весьма ограниченному набору растений. Но к началу перестройки исследования были свернуты, а методика и результаты районирования не стали достоянием широкой публики.

А вот американские ученые и агрономы (из этого самого USDA) решили выявить факторы, определяющие зимостойкость древесно-кустарниковых пород в той или иной местности. Одним из таких факторов (важным, но не единственным!) оказался средний абсолютный минимум температуры воздуха.

Подчеркиваю – именно средний абсолютный минимум. Например, у нас в саду за последние 8 лет (с 2010/2011 по 2017/2018) случались зимы с минимальными температурами: –17°С, –24°С, –10°С, –19°С, –21°С, –19°С, –20°С, –10°С. То есть, сумма значений за 8 лет составляет –140°С, а среднее значение за 8 лет –17,5°С.

Это и есть "средний абсолютный минимум". Заметьте – абсолютный минимум за эти десять лет составил –24°С. Прошу не путать понятия!

Также не надо путать "средний абсолютный минимум" за несколько лет (собственно – это и есть "зоны морозостойкости USDA") и среднюю многолетнюю температуру самого холодного месяца зимы (например, у нас в саду средняя многолетняя температура января 1,5°С).

Соответствие зон морозостойкости и средних абсолютных минимумов

Абсолютный минимум и средний абсолютный минимум – в чем разница?

Почему имен этот параметр (средний абсолютный минимум) оказался основой для американского районирования?

Территория США хорошо обеспечена солнцем и летним теплом (север США – это примерно климат и широта юга России или Украины, а юг США – это примерно широта Египта и севера Индии), вегетационный период продолжительный, проблем с вызреванием большинства древесных пород нет. При обилии солнца и летнего тепла, многие растения встречают зиму "во всеоружии" и проявляют максимальную зимостойкость.

Но большая часть территории США открыта для проникновения как арктического воздуха из Канады, так и тропического – из Мексиканского залива. Арктический воздух, проходя над материком, постепенно нагревается (широты низкие, солнце греет и зимой), а теплый влажный воздух с юга, проходя над материком, постепенно остывает, отдавая тепло и осадки.

В континентальной части США нет резко выраженных границ между климатическими зонами – умеренный климат постепенно переходит в субтропический, субтропический постепенно переходит в тропический. Грубо говоря, основная проблема для успешной зимовки древесных растений в этом районе – периодические вторжения холода, доходящие аж до Техаса и Флориды.

Абсолютные минимумы (абсолютные рекорды холода) по соседним метеостанциям очень разнятся (и вопрос не только в микроклимате – чем дольше период наблюдений, тем более экстремальные морозы были зафиксированы), из этих данных трудно вывести общую картинку. Такое случается "раз в 100 лет", а может и не повториться в ближайшие десятилетия. Зато данные за последние несколько десятилетий есть по каждому пункту – и они оцифрованы, стандартизированы. Из них легко получить средние значения. Поэтому, именно средние абсолютные минимумы оказались наиболее удобным "мерилом зимостойкости" для многих растений.

Увы, я не знаю, где можно найти достоверные средние абсолютные минимумы по городам России и ближнего зарубежья. Этот параметр не входит в "стандартные" климатические показатели, значения которых легко доступны в интернете. Самое лучшее, что у меня есть на эту тему – карта зон морозостойкости (ЗМ), взятая с сайта Совета Ботанических Садов России, Беларуси и Казахстана. Да, карта очень грубая (если кликнуть на американскую, там появляется каждый штат с подробнейшими изотермами, дорогами и населенными пунктами). Но для ориентира по зонам морозостойкости (ЗМ) для основных сельскохозяйственных регионов вполне подойдет.

Публикуется с любезного согласия Алексея Прохорова, директора БС Петрозаводского Университета. Карта прорисована вручную на основе данных исследования Global plant hardiness zones for phytosanitary risk analysis (ISSN 0103-9016, ISSN 1678-992X), опубликованного Roger D. Magarey, Daniel M. Borchert, Jay W. Schlegel в журнале Scientia Agricola. Желтыми точками на карте обозначены города, где есть интродукционные пункты (ботанические сады, дендрарии).

Приведу несколько ориентировочных примеров (абсолютный минимум и среднемесячная температура января взяты с сайта www.pogodaiklimat.ru, зоны морозостойкости – с карты Совета Ботанических Садов):

• Для Москвы абсолютный минимум –38-42°С (разные периоды наблюдений, разные метеостанции), средняя многолетняя температура января –7-8°С, средний абсолютный минимум –23-29°С (ЗМ 5).
• Для Нижнего Новгорода абсолютный минимум –41°С, средняя многолетняя температура января –9°С, средний абсолютный минимум –29-34°С (ЗМ 4).
• Для Новосибирска абсолютный минимум –45°С, средняя температура января –19°С, средний абсолютный минимум –34-40°С (ЗМ 3).
• Для Владивостока абсолютный минимум –25-31°С (разные периоды наблюдений, разные метеостанции), средняя температура января –12°С, средний абсолютный минимум –23-29°С (ЗМ 5).
• Для Краснодара абсолютный минимум –33°С, средняя температура января 1°С, средний абсолютный минимум –12-18°С (ЗМ 7).

Обратите внимание, как расходятся показатели по разным метеостанциям в пределах одного населенного пункта! Это говорит о том, что микроклимат разных районов существенно различается. Если брать абсолютные минимумы, то они очень зависят от плотности застройки (в городе теплее зимой), от рельефа, от близости крупных водоемов.

У нас в предгорной зоне Северо-Западного Кавказа изотермы абсолютного минимума вообще скачут "пятнами" по склонам и долинам. В радиусе 50 км от нас – зоны от 5-А до 7-А.

Но если говорить о зоне конкретного места (не имея точной карты наподобие американской), то надо замерять температуру в самые холодные дни зимы (утром, перед рассветом) и фиксировать ее, а лет через 5/10/15 посчитать средний из абсолютных минимумов. Вот тогда вы будете точно знать, какая у вас "зона морозостойкости".

Я веду такие наблюдения на протяжении всего лишь 8 лет. И по этим фактическим данным наш сад находится в зоне 7-А (на границе с 6-Б).

Растения для разных зон морозостойкости

Теперь – самое интересное. Если составить перечень подмерзающих у нас растений (а испытываются сотни видов и сортов древесных), взять данные по их морозостойкости с сайта Национального Дендрария США (USNA, Washington, D.C.), то окажется, что 90% из них числятся в ЗМ 7 или 8. Тем растениям, которые у нас не подмерзают, американские исследователи ставят ЗМ 4, 5 или 6 (редко 7).

Ниже – выборка растений (из указанных на сайте USNA как индикаторные для разных зон), имеющихся в коллекции Ботанического Сада 365 (зона 7-А – 6-B).

Индикаторные растения ЗМ 4 (перечисленное ниже у нас без подмерзаний):

• Гинкго двулопастный (Ginkgo biloba),
• Можжевельник китайский (Juniperus chinensis),
• Бирючина обыкновенная (Ligustrum vulgare),
• Метасеквойя древнейшая (Metasequoia glyptostroboides),
• Девичий виноград триостренный (Parthenocissus tricuspidata),
• Тис остроконечный (Taxus cuspidata).

Индикаторные растения ЗМ 5 (перечисленное ниже у нас без подмерзаний):

• Клен дланевидный (Acer palmatum),
• Магония падуболистная (Berberis (Mahonia) aquifolium),
• Пекан обыкновенный (Carya illinoinensis),
• Кипарисовик горохоносный (Chamaecyparis pisifera),
• Дерен цветущий (Cornus florida),
• Кизил японский (Cornus kousa),
• Дейция изящная (Deutzia gracilis),
• Лох многоцветковый (Elaeagnus multiflora),
• Бересклет Форчуна (Euonymus fortunei),
• Гибискус сирийский (Hibiscus syriacus),
• Падуб городчатый (Ilex crenata),
• Кельрейтерия метельчатая (Koelreuteria paniculata),
• Пиерис японский (Pieris japonica).

Индикаторные растения ЗМ 6 (перечисленное ниже у нас без серьезных подмерзаний):

• Самшит вечнозеленый (Buxus sempervirens),
• Кедр атласский (Cedrus atlantica),
• Багрянник китайский (Cercis chinensis),
• Кипарисовик Лавсона Chamaecyparis lawsoniana),
• Плющ обыкновенный (Hedera helix) – очень редко подмерзают листья на открытом месте (0-1 балл),
• Бирючина овальнолистная (Ligustrum ovalifolium) – очень редко подмерзают листья на открытом месте (0-1 балл),
• Нандина домашняя (Nandina domestica) – редко подмерзает на открытом месте (0-1 балл),
• Лавровишня (Prunus laurocerasus) – очень редко подмерзают листья на открытом месте (0-1 балл),
• Тис ягодный (Taxus baccata).

Индикаторные растения ЗМ 7 (почти все перечисленное у нас периодически подмерзает или вымерзает выше снега):

• Араукария чилийская (Araucaria araucana) – иногда подмерзает (1-2 балла),
• Кедр Деодара (Cedrus deodara) – без повреждений,
• Куннингамия ланцетная (Cunninghamia lanceolata) – иногда подмерзает (1 балл),
• Лох колючий (Elaeagnus pungens) – вымерзает выше снега почти ежегодно (2-3 балла),
• Падуб остролистный (Ilex aquifolium) – иногда подмерзает (1 балл),
• Мелия ацедарах (Melia azedarach) – ежегодно подмерзает (1-3 балла),
• Османтус разнолистный (Osmanthus heterophyllus) – вымерзает выше снега почти ежегодно (2-3 балла),
• Секвойя вечнозеленая (Sequoia sempervirens) – вымерзает почти ежегодно (2-3 балла), под снегом стелющаяся форма зимует.

Индикаторные растения ЗМ 8 (все перечисленное нормально зимует у нас только под снегом, выше снега – почти ежегодно вымерзает):

• Бутия головчатая (Butia capitata),
• Шуазия тройчатая (Choisya ternata),
• Коричник камфорный (Cinnamomum camphora),
• Мушмула японская (Eriobotrya japonica, ×Фатсхедера Лизе ×Fatshedera lizei),
• Мирт обыкновенный (Myrtus communis),
• Питтоспорум тобира (Pittosporum tobira),
• Рафиолепис индийский (Rhaphiolepis indica),
• Калина лавролистная (Viburnum tinus).

Таким образом, наша "зона зимостойкости" по градуснику (–17,5°С, т.е. граница между зонами 6-B и 7-А) очень хорошо соотносится с поведением растений, указанных как индикаторные (на сайте Национального Дендрария США.)

Если у вас есть такие температурные данные, сравните их с тем набором культур, которые нормально зимуют в вашем саду. И сверьте ваши данные по зимостойкости с американскими данными.

Можно сколько угодно рассуждать о том, работают ли "зоны USDA" в России или Европе, а можно просто проверить. Работают, еще как! Они достаточно четко лимитируют возможность выращивания конкретного растения в конкретном месте. И грех не использовать чужие наработки. Вопрос в том, как использовать.

Да, далеко не по всем растениям есть такие данные. Да, постоянно появляются новые сорта и гибриды. Да, в пределах одного вида есть особи с разной зимостойкостью. Да, данные с разных сайтов (особенно – с сайтов питомников из разных регионов) иногда очень разнятся. Смотрите, что вы смОтрите. Чей это сайт, с которого вы берете данные? Кто составлял базу данных? В идеале – коллектив профессионалов. Чуть менее объективно (для других регионов) – солидный питомниковод или опытный садовод-интродуктор. Совсем плохо – если малоизвестный садовый центр или интернет-магазин…

Да, климат циклически меняется, и чем дольше период наблюдений, тем надежнее данные по "зоне". Увы, метеонаблюдения во многих пунктах ведутся лишь несколько десятилетий.

Да, в последние десятилетия во многих регионах наблюдается потепление, средние температуры растут. Но никто достоверно не знает, что нас ждет в будущем и как это скажется на абсолютных минимумах.

Да, зимостойкость зависит не только от соответствия "генетической" морозостойкости и зоны, но еще и от продолжительности вегетационного периода, от суммы летнего тепла, от хода зимних температур (есть ли оттепели и какие), от солнечной или влажной зимы, от наличия ветра в период низких…

Да, все выше сказанное касается именно морозостойкости надземной части. Под снегом (если он в вашей местности ложится вовремя и лежит устойчиво) легко может быть на 1-2-3 зоны теплее (по факту!) – и там будут зимовать растения из более теплых зон. Что в нашем саду и происходит. Соответственно, если у вас все в порядке со снегом, нельзя автоматически переносить зоны на многолетники и приземистые кустарники. Тут важнее глубина промерзания почвы и средние абсолютные минимумы ее верхнего слоя.

Да, при отсутствии снега, мульчи (и глубоком промерзании почвы) надземная часть древесных может повреждаться сильнее из-за неработающих или подмерзших корней. Такое явление может быть причиной того, что справочники (составленные в малоснежных регионах) "занижают" зимостойкость некоторых растений.

Напоследок короткое резюме

В зоне 6 (по градуснику за несколько лет, а не по карте) почти гарантированно не будут нормально зимовать растения, для которых (в солидных источниках) указана зона 7 или 8. Однако есть шансы на успешную зимовку растений, для которых указана зона с 4 по 6. Шансы эти высоки, если все остальные параметры климата (не говоря уже о почве) соответствуют потребностям растения. Шансы непредсказуемы, когда остальные параметры климата далеки от оптимальных.

Так что, зоны USDA у нас вполне работают. Но работают именно как один из лимитирующих факторов.

"Работают" ли указанные зоны морозостойкости в вашем регионе, обычно понятно по растениям, которые переносят зиму и морозы без ущерба. А всем, кто занимается интродукцией растений серьезно, а не по старинке, "на глазок", наш материал будет полезен.