Pirmiausia augalų atsparumas žiemą priklauso nuo genų grupės. Net labai menkas genų tipo pakeitimas gali turėti didelę reikšmę augalų žiemojimui. Antra – aplinkos sąlygos: dirvožemio tipas, dirvos dirbimas, tręšimas, naudojami augalų apsaugos produktai, augalų vystymasis ir augimas rudenį. Trečia – vietovės klimatas žiemos periodo metu, sniego ir vandens gausa, lauko apsauga nuo vėjų. Visi šie faktoriai lemia žiemkenčių pasėlių kokybę pavasarį.

Bene svarbiausias veiksnys, turintis įtakos žiemojimui, yra augalų atsparumas šalčiui – savybė išgyventi, esant žemesnei negu 0° C temperatūrai. Atsparumas šalčiui nėra pastovus kriterijus, jis viso sezono metu kinta. Prieš žiemą, krentant oro temperatūrai, augalų atsparumas šalčiui palaipsniui didėja – augalai grūdinasi. Pavasarį atsparumas šalčiui pradeda silpnėti.

Svarbūs grūdinimosi etapai

Augalų grūdinimasis – tai labai sudėtingi biocheminiai procesai, kurių metu augalai ruošiasi žiemos šalčiams. Augalų ląstelėse kaupiasi plastinės ir apsauginės medžiagos, mažėja vandens kiekis vakuolėse, keičiasi protoplazmos (pusiau skaidrios, klampios gyvosios ląstelės medžiagos) struktūra ir savybės. Užgrūdinti augalai tampa atsparesni ne tik didesniam šalčiui, bet ir kitiems nepalankiems žiemos veiksniams.

Augalų grūdinimosi procesai vyksta dviem tarpsniais. Pirmojo tarpsnio metu augalai, esant vidutinei paros temperatūrai nuo 6o iki 0° C (dieną 5–10° C šilumos, naktį -1–2° C šalčio), sulėtina augimo procesus, bet dar palaiko fotosintezės ir anglies dvideginio asimiliacijos procesus. Tuomet susidarantis cukrus beveik neeik­vojamas augimui ir kvėpavimui, todėl intensyviai kaupiasi ląstelėse. Nustatyta, kad pirmasis grūdinimosi tarpsnis pasibaigia po 12–15 dienų. Be to, šiuo tarpsniu pagerėja protoplasto savybės, jis tampa elastingesnis ir stipresnis.

Labai svarbu, kad šiuo metu augalai galėtų sukaupti kuo daugiau cukraus, kuris yra bene pagrindinis sėkmingo augalų žiemojimo faktorius. Bandymų duomenys rodo, kad esant pastoviems žiemos šalčiams, cukraus kiekis augaluose keičiasi labai mažai. Šiltos žiemos metu, kada dirvos temperatūra krūmijimosi mazgo aplinkoje būna -2–3° C šalčio, cukraus kiekis labai sumažėja ir gali nukristi iki 4–5 proc. nuo žiemos pradžioje buvusių 13–16 proc. rugiuose ir 20 proc. kviečiuose. Nustatyta, kad didelę reikšmę augalų atsparumui žiemą turi baltymai, laisvosios amino rūgštys, nukleininės rūgštys, kai kurie fermentai, krakmolas ir plastinės riebalų formos medžiagos.

Antrasis augalų grūdinimosi tarpsnis vyksta jau, esant kitoms oro sąlygoms,  kai prasideda silpni šalčiai ­(-2–6° C), o fotosintezės procesai visiškai sustoja. Šis tarpsnis gali vykti augalams jau esant po sniegu ir, priklausomai nuo veislės, temperatūros ir augalų būklės, palyginti greitai baigiasi. Esant -3° C oro temperatūrai, šis tarpsnis užtrunka 9–12 dienų. Šiuo metu pagrindinis procesas yra ryškus vandens sumažėjimas ląstelėse. Dalis laisvo vandens pereina į kitą formą. Ląstelių protoplazma palaipsniui atsiskiria nuo sienelių. Protoplastuose susidaro drebučiai, kurie neleidžia ląstelėse susidaryti ledo kristalams.

Augalų grūdinimasis yra genetinė ypatybė. Todėl žiemojimo nuostolius galima sumažinti, parenkant atitinkamas augalų rūšis ir veisles, tai yra atitinkamą genetinį kodą turinčius augalus. Menkas atsparumas šalčiui yra pirmasis blogo žiemojimo rodiklis. Tačiau ir atspariausios veislės augalų žiemojimas labai priklauso nuo vietos klimato sąlygų.

Vietinės veislės žiemoja geriau

Žemdirbiai jau seniai pastebėjo, kad vietinių veislių augalai beveik visuomet žiemoja geriau negu užsienietiškų, ypač kai tos veislės sukurtos šiltesnio klimato, švelnesnių žiemų kraštuose. Pavyzdžiui, praėjusią ypač šaltą žiemą kai kurios žieminių kviečių veislės, registruotos Lietuvoje, tačiau sukurtos Prancūzijoje ar Vokietijoje, žiemojo blogai arba visiškai žuvo. Beveik kasmet iki šios žiemos prancūziška žieminių kviečių veislė Baltimore išaugindavo didelį geros kokybės grūdų derlių, tačiau Prancūzijai nebūdingos šaltos pernykštės žiemos ji neatlaikė ir beveik visoje Lietuvoje iššalo. Kai kurie augintojai, nors ir patyrė didelių nuostolių, nežada šios veislės ateityje atsisakyti dėl kitų gana gerų jos genetinių savybių. Žinoma, žemdirbiai tikisi, kad tokia žiema Lietuvoje taip dažnai nesikartos. Tiesa, praėjusią žiemą nukentėjo ir kai kurios lietuviškos žieminių kviečių veislės, tačiau jų pasėliai žuvo tik iš dalies, o ne visu 100 procentų.

Mūsų sąlygomis didesnė peržiemojimo rizika yra žieminiams rapsams ir žieminiams miežiams. Todėl, pasirenkant jų veisles, daugiau dėmesio reikia skirti atsparumui šalčiams. Tačiau tenka pripažinti, kad dažnai registruojamos šių augalų veislės būna nepakankamai ištirtos ir, pasitaikius šaltesnei žiemai, augintojai patiria didžiulių nuostolių. Tiesa, sunku apkaltinti vien tik veislių tyrėjus, nes dažniausiai bandymų metais žiemos būna švelnios ir nebūna tinkamų sąlygų iki galo išaiškinti visas registruojamų žiemkenčių genetines savybes. Šiemet dėl nepakankamai ištirtų veislių auginimo patirti nuostoliai tokie dideli, kad reikėtų pagalvoti, ar neverta skirti lėšų veislių tyrėjams, kad jie galėtų įsigyti specialias šaldymo kameras ir visas žieminių augalų veisles prieš registravimą turėtų galimybę ištirti dirbtinėmis sąlygomis. Tai labai sumažintų riziką, pasirenkant vieną ar kitą užsienyje sukurtą veislę.

Atsparumo šalčiui paslaptis glūdi šaknyse

Augalų žiemojimo sėkmė priklauso ir nuo to, kokį augimo tarpsnį jie yra pasiekę iki žiemos šalčių. Svarbiausia, kokį išsivystymo lygį yra pasiekusios šaknys. Gerai išsivysčiusios ir giliai įsiskverbusios augalų šaknys, net ir pažeistos žiemos šalčio, pavasarį visuomet regeneruoja geriau negu silpnos ir negiliai paviršiuje pasiskleidusios. Antžeminė augalų dalis iki žiemos privalo turėti pakankamai laiko intensyviai fotosintezei vykdyti. Tai garantija, kad augalas sugebės sukaupti atitinkamą kiekį energijos, reikalingos jų grūdinimosi procesams.

Atsparumas šalčiui ir augalų gebėjimas regeneruoti pavasarį labai priklauso nuo naudojamų agrotechnikos priemonių:

•  kruopštaus dirvos dirbimo, nuo kurio priklauso augalų augimas ir ­įsišaknijimas;

•  optimalios sėjos – laiku pasėti augalai iki žiemos šalčių užaugina antžeminę biologinę masę ir išvysto tvirtą šaknų sistemą;

•  piktžolių skaičiaus reguliavimo ir optimalaus pasėlių tankumo – tai iki minimumo sumažina augalų konkurenciją dėl vandens, šviesos bei maisto medžiagų, todėl jie išauga stipresni ir neištįsta. Rudenį naudojami herbicidai padidina augalų atsparumą žiemą;

•  subalansuotas tręšimas, kuris užtik­rina optimalų augimą ir intensyvią ­fotosintezę;

•  apsaugos nuo ligų, kurios rudenį gali susilpninti augalus.

Augalų užsigrūdinimas optimaliai gali vykti tik tuomet, kai augalai rudenį nėra pernelyg vešlūs ir intensyviai augantys. Priešingu atveju (kai pasėliai labai vešlūs ir dar intensyviai auga) augalų grūdinimosi procesai paprastai vyksta labai nežymiai, nes būna sutrikęs ląstelių grūdinimosi mechanizmas. Kada augalai po sėjos labai intensyviai auga, jie gali nereaguoti į grūdinimosi temperatūrą ­(< 5o C). Tokius pasėlius galima atpažinti ne tik pagal augalų aukštį, bet ir pagal jų antžeminės biologinės masės kiekį. Pernelyg vešlūs pasėliai yra daug jautresni šalčiui, jiems gali pakenkti net nedidelis (-5–7° C) šaltis.

Nei per dideli, nei per maži

Žieminiams rapsams optimali augalų būklė prieš žiemą yra 8–9 lapai, augimo kūgelis (epikotilis) arba stiebo pradmenų ilgis ne didesnis kaip 3–4 cm. Hipokotilio arba šaknies kaklelio skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 0,8–1,0 cm. Labai svarbu, kad viršutinių pumpurų užuomazgos būtų kuo žemiau. Paprastai tokie rapsai sudaro skrotelę ir turi stipresnę šaknų sistemą negu ištįsę augalai.

Rapsų pasėliams tinkamai pasiruošti žiemoti didžiausią įtaką, nepriklausomai nuo žemdirbių pastangų, padaro oro sąlygos. Geriausia, kai, sudygus augalams, būna ne per šiltas, tačiau pakankamai saulėtas oras. Tačiau naudojamos agrotechninės priemonės taip pat turi didelę įtaką antžeminės dalies ir šaknų augimui. Pirmiausia reikia vengti per tankaus pasėlio.

Rudenį rapsų pasėlį naudinga apdoroti triazoliniais fungicidais, kurie taip pat veikia kaip augimo reguliatoriai ir neleidžia augalams per daug vešliai augti iki žiemos šalčių. Be to, fungicidai apsaugo augalus nuo pavojingų grybinių ligų išplitimo, ypač kai užsitęsia šiltas ir drėgnas oras rudenį. Kartu fungicidai stimuliuoja rapsų šaknų sistemos vystimąsi ir skatina papildomų pumpurų susidarymą.

Alkani augalai iššąla greičiau

Azoto trūkumas stabdo šaknų vystymąsi, todėl po blogesnių priešsėlių, kurie dirvoje palieka mažai augalams prieinamo šio elemento, būtina rapsus rudenį papildomai patręšti mineralinėmis arba organinėmis azoto trąšomis. Tik reikia vengti rapsus tręšti azotu, kada jie jau yra pasiekę 4–5 lapelių augimo tarpsnį.

Didelę įtaką augalų žiemojimui turi aprūpinimas kitomis maisto medžiagomis. Augalų ląstelėse sukauptas kalis padidina jų atsparumą šalčiui. Kalcis sumažina vandens kiekį ląstelėse ir paskatina augalų grūdinimosi procesus. Fosforas taip pat padidina augalų atsparumą šalčiui, ir jie geriau žiemoja. Greta tręšimo rudenį kalio, fosforo ir kalcio trąšomis reikia nepamiršti mikroelementų. Boras reguliuoja angliavandenių (cukraus) kaupimąsi augalų ląstelėse. Sieros trąšos prieš rapsų sėją arba jau jiems sudygus pastebimai palengvina augalų žiemojimą.

Agrotechniniai būdai žiemojimui pagerinti

Praėjusią žiemą beveik visoje Lietuvoje dirvos buvo giliai įšalusios, pavasarį duburiuose ir kitose žemesnėse vietose žiemkenčių pasėliuose ilgiau užsilaikė vanduo, kai kur susidarė storesnė ledo pluta. Tokiose vietose augalai dėl deguonies stokos visiškai žuvo. Iš dalies apsaugoti pasėlius nuo tokių reiškinių galima kruopščiai išlyginus dirvos paviršių, o kai kur pakanka tik negiliomis vagomis nuleisti susikaupusį vandenį. Didesniuose duburiuose gali pagelbėti melioracinės priemonės – sutankintas drenažas, paviršinio vandens filtrai.

Kai kur žieminių javų pasėliai nukenčia nuo pavasarinio pelėsio arba fuzariozės. Dažniausiai ši liga pasireiškia, kai ilgiau užsilaiko stora sniego danga, ypač kuomet užsninga ant neįšalusios žemės. Labiausiai nuo pavasarinio pelėsio nukenčia žieminių rugių, kartais kvietrugių, rečiau žieminių kviečių pasėliai. Kuo storesnė sniego danga, tuo didesnė tikimybė, kad pasėlis bus pažeistas pelėsinių grybų. Sniegui tirpstant, gali susidaryti dideli vandens apsemti plotai, kur augalai greitai žūsta dėl oro stygiaus.

Iš dalies šios ligos plitimą bei neigiamas pasekmes gali sumažinti sėklų beicavimas. Pelėsio atsiradimą ir paplitimą šiek tiek gali sumažinti lauko mikroįdubimų, kuriuose dažniausiai susikaupia didesnis sluoksnis sniego, išlyginimas. Sustabdyti pavasarinio pelėsio plitimą ir žalą galima anksti pavasarį suakėjus dirvą lengvomis akėčiomis. Pelėsis labai susilpnina augalus ir jie tampa mažiau atsparūs kitoms ligoms. Todėl, pastebėjus didesnį šio grybo pasireiškimą, verta anksti pavasarį panaudoti fungicidus.

Pavasarinis pelėsis visuomet labiau pasireiškia rudenį vešliai augusiuose ir tankiuose javų pasėliuose. Todėl sėjos laikas ir sėklos norma turi lemiamos reikšmės šios ligos plitimui ir didesniems derliaus nuostoliams.

Išgelbėti gali ir plonas sniego sluoksnis

Kita vertus, sniego danga saugo augalus nuo šalčio. Praėjusios žiemos sąlygos kai kuriuose šiauriniuose Lietuvos rajonuose parodė, kad ir plonas (3–5 cm) sniego sluoksnis nuo iššalimo išgelbėjo ne tik žieminių kviečių, bet ir rapsų pasėlius. Ten, kur sniego nebuvo ir temperatūra nukrito žemiau negu -30° C, žieminių rapsų pasėliai žuvo visiškai, o mažiau atsparių veislių kviečiai – beveik 100 procentų. Atsparesnių veislių kviečių pasėliai irgi nukentėjo, tačiau mažiau.

Optimaliai išvystytą šaknų sistemą turintys augalai rudenį būna stipresni, atsparesni šalčiams ir žiemojimo metu jie paprastai nukenčia mažiau. Dažnai augalai su silpna šaknų sistema gali žūti žiemos pabaigoje arba anksti pavasarį, kada dėl didelio dienos ir nakties temperatūros skirtumo kilnojama dirva ir silpnos augalų šaknys nutraukiamos arba iškeliamos. Tuomet iš pirmo žvilgsnio gerai peržiemoję augalai (dažniausiai rapsai) per kelias dienas sunyksta, pasėlis išretėja arba žūva visiškai. Labiau augalai iškilnojami sunkiose dirvose, kurios visuomet būna drėgnesnės ir labiau sutankėjusios. Pakanka, kad rapsų pagrindinė šaknis būtų pakenkta, ir augalas žūva, nežiūrint to, kad visos kitos šaknys lieka sveikos ir galėtų normaliai funkcionuoti.

Pavasarį dažnai nukenčia ankstyvųjų veislių rapsai ir javai, kurie anksčiau atnaujina vegetaciją, pradeda sparčiai augti ir, atšalus orui, tampa pažeidžiami net nedidelių šalnų. Todėl mūsų klimato sąlygomis geriau auginti šiek tiek vėlyvesnes veisles, kurios turi savybę vėliau atnaujinti vegetaciją, ir taip išvengti pasitaikančių atšalimų poveikio. Kai kurie bandymų duomenys rodo, kad žieminiai kviečiai žiemos pradžioje puikiai atlaikę -22° C šaltį, žiemos pabaigoje ar pavasario pradžioje žuvo temperatūrai nukritus iki -18° C. Mat atšilus orui, augalai praranda atsparumo šalčiui savybes ir tampa jaut­rūs net nedideliems atšalimams.