ความต้องการสภาพอากาศหนาวเย็น

ความต้องการสภาพอากาศหนาวเย็น (chilling requirement) ของไม้ผล หมายถึง ระยะเวลาขั้นต่ำที่ไม้ผลต้องการอากาศเย็น เพื่อต้นไม้สามารถออกดอกและติดผลได้ โดยทั่วไปมักวัดเป็น ชั่วโมงความเย็น (Chill Hours) ซึ่งคำนวณได้หลายวิธี แต่หลักการพื้นฐานคือ การรวมจำนวนชั่วโมงในช่วงฤดูหนาวที่อุณหภูมิอยู่ในช่วงที่กำหนด 

ไม้หัวดอก (bulbs) บางชนิดต้องการอุณหภูมิต่ำเพื่อที่จะออกดอก และเมล็ดพันธุ์ของต้นไม้บางชนิดก็ต้องการอุณหภูมิเย็นในการแตกแรเช่นกัน

ในทางชีววิทยา ความต้องอุณหภูมิต่ำเป็นวิธีหนึ่งในการยืนยันการเกิดขึ้นของ การใช้ความเย็นกระตุ้นให้ออกดอก (vernalization) เช่นกัน

 Chilling units หรือ chilling hours 
หน่วยความเย็น ในทาง เกษตรกรรม คือ หน่วยวัดการสัมผัสอุณหภูมิต่ำของพืช โดยอุณหภูมิความเย็นนี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ จุดเยือกแข็ง ขึ้นไป จนถึง 7°C (45°F) หรืออาจจะสูงถึง 16°C (60°F) แล้วแต่โมเดลที่ใช้Byrne, D. H., and T. A. Bacon (1992). Chilling estimation: its importance and estimation . The Texas Horticulturist 18(8):5, 8-9. Retrieved 2010-05-24.

สำหรับ สโตนฟรุต (Stone fruit) และต้นไม้บางชนิดที่อยู่ในบริเวณ ภูมิอากาศอบอุ่น ต้นไม้เหล่านั้นจะ ออกดอก ในช่วงฤดูร้อน ในฤดูใบไม้ร่วงตาดอกจะเริ่ม การหยุดเติบโต หรือ การพักตัว (dormant) การหยุดเติบโตที่สมบูรณ์นั้นจำเป็นต้องสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำในระยะเวลาที่เหมาะ หากต้นไม้สัมผัสอุณหภูมิที่ต่ำไม่พอ จะส่งผลให้ต้นแตกใบ ออกดอก ซึ่งจะส่งผลให้ผลของต้นไม้เหล่านั้นมีคุณภาพที่ต่ำ

ตามโมเดลพื้นฐานนั้น 1 หน่วยความเย็น (chilling unit) เท่ากับระยะเวลาที่ต้นไม้สัมผัสอุณหภูมิต่ำเวลา 1 ชั่วโมง โดยจะนำชั่วโมงเหล่านี้มารวมกันตลอดฤดู ส่วนโมเดลที่ซับซ้อนกว่าจะมีความละเอียดกว่า จากระยะเวลาที่ต้นไม้สัมผัสอุณหภูมิแตกต่างกัน

 ความต้องการ 
ตามที่ Fishman กล่าวว่า ต้นไม้ในช่วงที่ได้รับอากาศเย็นสามารถแบ่งได้เป็นช่วง ช่วงแรกเป็นจะเป็นกระบวนการที่สามารถย้อนกลับได้: การได้สัมผัสกับอากาศเย็นในช่วงแรกนั้น ช่วยสร้างฮอร์โมนที่ส่งผลให้ต้นหยุดการเจริญเติบโต แต่กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ง่ายหากอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น แต่หากเมื่อระดับฮอร์โมนถึงปริมาณหนึ่งแล้วนั้น การหยุดเติบโตจะไม่สามารถย้อนกลับได้อีกต่อไป และจะไม่ได้รับผลกระทบถึงแม้ว่าอุณหภูมิจะสูงขึ้นชั่วคราว

ต้น แอปเปิล มีความต้องการความอุณหภูมิต่ำที่สุดในบรรดาไม้ผลทั้งหมด รองลงมาคือ แอปริคอต และ พีช

โดยความต้องการอุณหภูมิของต้นแอปเปิลแต่ละสายพันธุ์ มีความแตกต่างค่อนข้างสูง ซึ่งเกิดจาการเพาะพันธุ์เพื่อให้เหมาะกับการปลูกในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นกว่า อย่างไรก็ตามต้นแอปเปิลสายพันธุ์ Gala และสายพันธุ์ Fuji ก็สามารถปลูกได้ในเมือง เบเกอร์สฟิลด์ รัฐแคลิฟอร์เนีย  ซึ่งเป็นเมืองที่มีสภาพอากาศค่อนข้างร้อน 

ต้นพีชบางสายพันธุ์ใน เท็กซัส ต้องการชั่วโมงความเย็น 100 หน่วย (พันธุ์ Florida Grande โซนสำหรับพื้นที่มีสภาพอากาศหนาวเย็นไม่มากนัก) ไปจนถึง 1,000 หน่วย ( Surecrop โซนสำหรับพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอากาศหนาวเย็นมาก) Kamas, J.; McEachern, J. R; Stein, L.; Roe, N. (1998). Peach Production in Texas , table 1. Texas A&M University. Retrieved 2010-05-24. การปลูกพันธุ์ไม้ที่ทนต่ออุณหภูมิต่ำในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงนั้นมีความเสี่ยงที่จะสูญเสียผลผลิตตลอดทั้งปี เมื่อดอกไม้ที่บานเร็วเกินไป ต้องเจอกับกับน้ำค้างแข็งในฤดูใบไม้ผลิ  พันธุ์ไม้ที่มีต้องการอุณหภูมิต่ำมากๆ เมื่อปลูกในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำไม่มากนักนั้นจะไม่สามารถให้ผลผลิตได้เลย 

การศึกษาวิจัยพีชพันธุ์ Ruston Red จากรัฐอลาบามา เป็นเวลา 4 ปี ที่มีค่าความต้องการชั่วโมงความเย็นอยู่ที่ 850 หน่วย แสดงให้เห็นว่าการขาดความต้องการชั่วโมงความเย็นน้อยกว่า 50 หน่วยไม่มีผลต่อการเก็บเกี่ยว หากขาด 50 ถึง 100 หน่วยอาจส่งผลให้สูญเสียผลผลิตถึง 50% และหากขาดมากถึง 250 ชั่วโมงขึ้นไป จะส่งผลให้สูญเสียผลผลิตทั้งหมดอย่างแน่นอน ผลไม้เพียงมีคุณภาพต่ำมากจนไม่มีมูลค่าทางการตลาด Powell, A. (1999). Action Program for Dormex Application on Peaches . Auburn University. Retrieved 2010-05-24.

สารป้องกันการพักตัว (เช่น ไฮโดรเจนไซยานาไมด์ ชื่อทางการค้า BudPro หรือ Dormex ) สามารถบรรเทาผลกระทบจากการขาดหน่วยความต้องการชั่วโมงความเย็นได้ถึง 300 หน่วย แต่การฉีดพ่นผิดเวลานั้นหรือการใช้ในปริมาณที่สูงเกินไปอาจทำให้ช่อดอกเสียหายได้  ผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น Dormex เป็นสารทำให้ฮอร์โมนคงตัว

ความเย็นส่งผลกับ ต้น ส้ม สองรูปแบบ รูปแบบแรกนั้นสามารถช่วยเพิ่ม แคโรทีนอยด์ และลดปริมาณ คลอโรฟิลล์ ในต้นส้มได้ ทำให้ผลส้มดูสวยงาม และสามารถเพิ่มมูลค่าทางการตลาด รูปแบบที่สอง นั้นส่งผลให้ต้นส้มที่ถูกกระตุ้นนั้นมีการออกดอกเป็นจำนวนมากในฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งต่างจากการออกดอกและติดผลตลอดทั้งปีในพื้นที่ที่มีอากาศอบอุ่น Hall, Anthony (2001). Crop responses to environment. CRC Press. . p. 87.

พืชสองปี เช่น กะหล่ำปลี หัวบีท น้ำตาล เซเลอรี และ แครอท จำเป็นต้องได้รับการแช่เย็นเพื่อพัฒนาดอกตูมในปีที่สอง ในทางกลับกัน หากให้ความเย็นมากเกินไปในระยะแรกของต้นกล้าหัวบีท อาจทำให้ลำต้นที่ออกดอก ( การแตกยอด ) เติบโตอย่างไม่พึงประสงค์ในปีแรกได้ ปรากฏการณ์นี้ได้รับการชดเชยด้วยการผสมพันธุ์พันธุ์หัวบีทที่มีเกณฑ์การแช่เย็นขั้นต่ำที่สูงกว่า สามารถปลูกพันธุ์ปลูกดังกล่าวได้เร็วกว่าปกติโดยไม่เสี่ยงต่อการแตกยอด Hall, Anthony (2001). Crop responses to environment. CRC Press. . p. 87.

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น
 Harvest Prediction Model for the counties and towns of California . University of California Agricultural and Natural Resources.
gardenweb discussion of chilling requirements
permaculture discussion of chilling requirements 
chill accumulation calculator for wunderground.com weather stations 

Category:ภูมิอากาศ
Category:เวลา