Niske temperature negativno utiču na osnovne fiziološke procese u biljci prvo ih usporavajući, a zatim i sasvim ih prekidajući. Pri temperaturama ispod 0 S dolazi do formiranja leda u biljci.
Kristali leda rastu i izvlače vodu iz ćelije, dolazi do velikog gubitka vode u ćelijama, što dovodi do njihove smrti. Pored toga, kristali leda tokom narastanja vrše veliki pritisak na zidove ćelija i probijaju ih izazivajući na taj način cepanje tkiva. Stepen oštećenja biljke mrazom zavisi od: vremena pojave mraza, intenziteta i trajanja, zatim vrste i sorte, faze razvića i stanja biljke. Mraz u rano proleće može naneti ozbiljnu štetu poljoprivrednim kulturama. Međutim, znatan deo ove štete može biti sprečen primenji – vanjem aktivnih ili pasivnih oblika zaštite od mraza.
U aktivne metode zaštite od mrazeva spadaju: konzervacija toplote, dodavanje toplote i mešanje vazduha. Konzervacija toplote podrazumeva zadržavanje toplote koju zemljište izračuje u prizemnom sloju vazduha tokom noći. Ovo se može izvesti na više načina:
Pokrivanjem biljaka -Ova metoda se najviše primenjuje u zaštiti povrtarskih kultura i cveća, kao i voćnjaka i vinove loze i ujedno predstavlja najjednostavniji način zaštite kultura od mraza. Zaštita se može izvršiti otpadnim materijalom sa poljoprivrednih gazdinstava (slama, đubre, lišće, granje,treset…), industrijskim proizvodima (tkanine, stari čaršavi, vreće od sargije, talasasti karton, deblji sloj novina,…) i hemijskim proizvodima (staklena vuna, porozna pena, veštački sneg, plastične folije …).
Zamagljivanjem i zadimljavanjem -Jedan od načina smanjenja izračivanja toplote od strane zemljišta jeste i stvaranje veštačke magle raznim hemijskim sredstvima u čvrstom ili tečnom stanju kao što je amonijum-hlorid, tetrahlorid, fosfor-pento ksid itd. a koja se raspršuju raznim aparatima ili uz pomoć poljoprivre- dne avijacije. Ovako stvorena magla može dugo da se održi iznad branje – nog područja.
Zadimljavanje je najstarija i najjeftinija zaštita od mraza. Oblak dima štiti i sprečava emitovanje toplote čime ublažava hlađenje prizemnih slojeva vazduha. Paljenjem različitih unapred pripremljenih materijala, koji stvaraju gust dim a ne sagorevaju brzo, na primer starih automobilskih guma, drveta, stajskog đubriva, piljevine, vlažne slame i lišća uz dodatak katrana, pravi se dimna zavesa koja štiti zemljište i voćke od velikih gubitka toplote. Gust dim sprečava odavanje toplote izračivanjema i sama ognjišta odaju određenu količinu toplote. Da bi ova metoda bila efika – sna potrebno je postaviti oko pedesetak ognjišta po hektaru. U slučaju da postoji opasnost od mraza, najbolje je paliti ognjišta oko ponoći, kako bi voćke bile zaštićene do najjačih jutarnjih mrazeva a zavesu bi trebalo održavati sve do izlaska Sunca. U voćnjaku treba postaviti odgovarajući broj gomilica materijala koje daju gust dim. Kada meteorolozi najave da će biti mrazeva, oko ponoći pripremljene gomilice potpaliti tako da tinjaju i daju dim sve do zore. Ukoliko se primeni blagovremeno, dimljenje povećava temperaturu za 0,5 S do 1,5 S, što je u izvesnim slučajevima dovoljno za ostvarenje zaštite cvetova voćaka od mraza. Znači moguće je ovom metodom suzbiti slabe mrazeve do -4S.
Prskanjem (orošavanjem) – Prskanje biljaka je najsavremeniji i ujedno najsigurniji način zaštite od mraza i podrazumeva stvaranje veštačke kiše (orošavanje). Posledice ovakvog nači – na zaštite biljaka od mraza jesu povećanje vlažnosti vazduha, mešanje prizemnog sloja vazduha, povećanje toplotne provodnosti zemljišta i dovo đenje dodatne toplote putem čestica vode. Ovom metodom se ne povećava tempe ratura vazduha već se voćke štite od mraza na taj način što se konzervira temperatura same kulture i ne dozvoljava da padne ispod tačke mržnjenja.
Ledena skramica prekriva površinu cveta ili tek formiranog plodića, dok je tkivo ovih organa zaštićeno povišenom temperaturom koja se stvara u tom procesu. Ledena skrama koja se formira predstavlja izolator koji štiti kulturu od temperatura koje su ispod nule dok traje mraz. Sve dok se sloj vode kontinuirano održava, temperatura štićenih biljnih delova neće pasti ispod 0°C. Kako oslobođena toplota zavisi od količine vode koja prelazi u led, u slučaju jačeg mraza potreban je veći intenzitet kišenja. Zalivanje treba obavljati sporo u vidu fine izmaglice, kako bi trajalo što duže, uz minimalnu potrošnju vode. Veoma važno je odrediti početak i kraj orošavanja. Prskanje treba početi kada temperatura oko cvetova padne na 0°C. Ranije prskanje je nekorisno jer se neće formirati led, a toplota se oslobađa samo pri formiranju leda. Međutim, sa prskanjem se ne sme ni zakasniti. Mora se prskati sve vreme delovanja mraza i što je veoma važno, bez prekida.
Dodavanje toplote – Jedan od sigurnijih načina zaštite biljaka je dodavanje toplote, odnosno zagrevanje u prizemnom sloju vazduha. U zavisnosti od broja peći i vrste goriva može se povećati temperatura i do 5°C. Poznato je da kada su vedre i tihe noći dolazi do temperaturne inverzije. Ukoliko se vrši dodavanje toplote, topao vazduh se uzdiže naviše, a na njegovo mesto dolazi hladniji. Pored ovog efekta, od zračenja peći pri gorenju, zagreva se i okolni vazduh, čime se takođe smanjuje rizik od mraza. Iskustvo pokazuje da se bolji efekat postiže sa većim brojem manjih peći pravilno raspoređenih po terenu nego sa manjim brojem velikih peći. Suština metode je da se stvori topli vazduh koji se brzo penje kroz inverzioni sloj čineći „efekat dimnjaka“. Pošto je probio gornju granicu invezionog sloja, topli vazduh pritiska vazduh iz inverzionog sloja čime proizvodi strujanje, odnosno povećanje temperature u nižem sloju.
Mešanje vazduha – Vetar meša hladniji i topliji vazduh i dovodi do opšteg povišenja temperature u prizemnom sloju vazduha. U ovu svrhu koriste se uređaji koji se nazivaju vind-mašine, a sastoje se iz postolja na kome su postavljeni propeleri koji se obrću pomoću motora.
Pasivne metode zaštite od mrazeva – Ove metode bi trebalo da budu planirane i primenjene mnogo pre nego što se pojavi opasnost od mraza.
Odabir lokacije za sađenje – Kada je to moguće, najbolji je metod za zaštitu od mraza izbegavanje sađenja kultura u oblastima gde postoji opasnost od mraza. Voćnjak ne treba saditi na mestima na kojima se hladan vazduh skuplja (kotline, doline), a takođe i tamo gde se hladan vazduh sporo kreće i zadržava, a treba koristiti padine brda ili oblasti u blizini većih vodenih površina. Hladan vazduh koji se formira tokom vedrih noći, kao teži i gušći od toplog, spušta se niz brdo u dolinu istiskujući topliji i lakši naviše, pri čemu se stvaraju „jezera hladnog vazduha“ u kojima su najniže temperature na dnu udubljenja. Stoga treba izbegavati za sadnju dolinska dna, kotline, uske basene ili depresije, a favorizovati padine brda i predele u blizini većih vodenih površina.
Kako je pojava mraza u rano proleće jedan od najvećih problema, a s druge strane i osetljivost kultura zavisi od stanja razvića, dobro je zasad postaviti na severnim padinama kako bi se izbeglo rano cvetanje.
Povećanje vlažnosti zemljišta – Ukoliko je vlažnost zemljišta ve