Back to top

A növényi élet és a hőmérséklet

A növények is válaszolnak a környezeti hatásokra, mindenekelőtt a gravitációra és a fényre, ezek irányítják a főtengelyük elhelyezkedését – noha vannak kivételek, mint a vízszintesen is növekedő gyökerek és hajtások. A fényt a zöld színtestek elnyelik, és összekapcsolják a különböző fotokémiai történésekkel.

Mérik a nappalok hosszúságát és változását; érzékelik a tavasz és az ősz érkezését, sőt különbséget tudnak tenni a kettő között. A hőmérsékletre adott válaszok enzimjeik aktiválódásában, a sejtmembránjaikban lévő telített és telítetlen zsírsavak egyensúlyában és más válaszokban nyilvánulnak meg.

A környezetre adott válaszokhoz a növények gyakran speciális mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek ellenőrzik az életműködésnek megfelelő szintű folyamatokat, például a leveleikben hőmérsékletszabályzó mechanizmus működik.

Az ilyen rendszerek érzékelik a környezeti tényezők változásait, és a választ az új feltételekhez igazítják. Az alapelv tehát az, hogy a növény növekedése és fejlődése a környezettel kölcsönhatásban áll.

Fagykárt szenvedett paradicsom
Fagykárt szenvedett paradicsom

A víz kivételével a hőmérséklet az egyik legnagyobb hatású külső tényező, amely a vad és termesztett növények fejlődését egyaránt befolyásolja. Az életfolyamatok igen szűk hőmérsékleti határok között működnek. Túl alacsony hőmérsékleten a biológiai reakciókhoz elégtelen az energia, a túl magas hőmérséklet pedig a fehérjék szerkezetét károsítja.

Optimális értékek

Általánosságban véve a kardinális hőmérsékleti tartományok határértékei a minimumban 5-10, az optimumban 25-30, a maximumban 35-40 °C közöttiek.

A termesztés „művészete” abban rejlik, hogy a gazda a növény tenyészidején belül miként tudja a különböző természeti tényezők optimális hatásait összegezni. Mennél több optimális hatás érvényesül, annál jobb a növekedés és a fejlődés, annál nagyobb termésre számíthatunk.

Több kísérleti és tapasztalati adat összehasonlítása alapján az optimális hőmérséklet az a legmagasabb hőmérséklet, amelyen a növekedés állandó marad.

A fiziológiai optimumtól – amelyen a növekedés a leggyorsabb – meg kell különböztetnünk a harmonikus optimumot, vagyis a külső tényezőknek azt a mennyiségét, amelyen a legerősebb növények fejlődnek. A megfigyelések azt mutatják, hogy a harmonikus optimum nem állandó értékű a növény fejlődésének időszakában. Például az őszibarack harmonikus optimumának hőmérsékleti változásai a következők: virágzás előtt nappal 15-18, éjjel 11-14 °C, virágzáskor nappal 8-12, éjjel 6-10 °C, virágzás után nappal 15-18, éjjel 11-14 °C, végül éréskor nappal 20-22, éjjel pedig 15-17 °C.

A mezőgazdasági gyakorlatban néha abból származik az eredménytelenség, hogy nem találják el az optimumot. A búzát elvethetjük igen korán (szeptemberben), vagy vethetünk az optimális októberi időszakban, és később, akár novemberben is. A vetés időpontjának megfelelően a termés mennyisége az optimumgörbe megoszlásához hasonlít.

Mi az oka ennek a szabályos változásnak? Mindössze annyi, hogy szep­tembertől decemberig fokozatosan hűl le a talaj.

A fagyott sejtek megfeketednek
A fagyott sejtek megfeketednek
Mivel a magyar búzák csírázásának optimumhőmérséklete +10 °C körül van, érthető, hogy az októberi talajhőmérséklet lesz a kedvező, a szeptemberi és a novemberi hátrányos.

Alapvető összefüggések

Eddig kevés növény hőmérsékletigényét vizsgálták meg elég behatóan ahhoz, hogy a hőmérsékleti válaszokat pontosan megismerjük, általános szabályokat azonban megfogalmazhatunk. A meleg klímaövből származó növények rendszerint magasabb optimális hőmérsékletet igényelnek, mint a hideg klímaövben honosak. Ha két növény optimális hőmérsékletigénye erősen eltér, akkor ugyanabban a környezetben lehetetlen a két növény szimultán növekedése. Szoros rokonsági kapcsolatban álló növények (pl. a paradicsom, paprika, burgonya, tojásgyümölcs) egy meghatározott hőmérsékletre, elsősorban az éjszakai hőmérsékletre általában azonos módon válaszolnak.

A változó hőmérséklet a növekedésre és fejlődésre gyakran egészen más hatással van, mint az állandó.

Az éjszakai optimális hőmérséklet jóval a nappali alatt van, aminek az a magyarázata, hogy a nappal végbemenő biokémiai folyamatoknak magasabb a hőmérsékletigénye, mint az éjszakai folyamatoké (napi periodicitás). Minden életfolyamatnak meghatározott hőmérsékletigénye van, például azok a hagymás növények, amelyek a magas és alacsony hőmérséklet meghatározott sorrendjét igénylik, csak a mérsékelt égövben tenyésznek, ahol az évi (szezonális) periodicitás jellemző, amivel a növény fejlődése szinkronban van.

A növények az evolúció folyamán alkalmazkodtak a termőhely hőmérsékleti viszonyaihoz, és kialakultak a hőmérsékleti zónák jellemző növényei.

A szélsőséges hőmérsékleti hatásokkal szemben a növények a legtöbb esetben azért nem tudnak védekezni, mert hirtelen fellépésük felkészületlenül éri őket. Bár van bizonyos fokú alkalmazkodóképességük, ami megmaradásukat és szaporodásukat szolgálja, de ez a termesztett növényeink esetében – éppen az ember gondoskodása folytán – nagyon csekély.

Ezt a tudományosan igazolt tételt a növénytermesztő ember nagyon találóan úgy fejezi ki: a vadon termő növények a természet édes gyermekei, a termesztettek mostohák.

Az enyhe hideg hatásai

Szélesebb hőmérsékleti intervallumokban valósul meg az alacsony hőmérséklet hatása. A hideget igénylő kertészeti növények különböző klimatikus feltételek között növekednek, amelyek meghatározzák hidegtűrésüket.

A növényi élet kritikus hőmérsékleti alsó határát általában a fagyponttal jelöljük meg. Ez a felfogás azonban nem helytálló, mert számos növény már a fagypont fölött elpusztul, ezért különbséget kell tenni a megfázás és az elfagyás között.

Az őszibarack virágzáskor alacsonyabb hőmérsékletet igényel, mint előtte és utána
Az őszibarack virágzáskor alacsonyabb hőmérsékletet igényel, mint előtte és utána

A hideg a fagypontnál magasabb hőmérsékleten károsítja például az uborkát, a dinnyét, a tököt azáltal, hogy sejtjeikben megszakít fontos anyagcsere-folyamatokat. A megfázási sérülés elsősorban a genetikai tulajdonságoktól és a növény fejlettségétől függ. Azt a hőmérsékletet, amelyen ezek a változások bekövetkeznek, fázisváltozási hőmérsékletnek nevezzük. Ez a normális sejtműködés optimális hőmérsékleténél 15-20 °C-kal alacsonyabban van.

A hidegre érzékeny növények sejtmembránjai már 10-12 °C-on fázisváltozáson mennek át.

Alacsonyabb hőmérsékleten károsodnak, ami elsősorban a sejtmembránok áteresztőképességének megváltozására és a csökkent ionfelvételére vezethető vissza.

Tényleges elfagyás

A hideg azáltal is károsít, hogy a szövetek tényleg megfagynak, ezt fagypont alatti sérülésnek nevezzük. Fagypont alatt fagynak meg általában a mérsékelt égövi növények, de közöttük különbség van a tekintetben, hogy gyenge vagy erős fagy hatására következik be a károsodás. A növények aktív életállapotban érzékenyek a 0 °C alatti hőmérsékletre, mert sejtjeik víztartalma bőséges és a turgeszcens sejtekben kevés a fagyást gátló anyag. Azt a legkisebb hőmérsékletet, melyet a növényi szerv még elbír, ultraminimumnak nevezzük (táblázat).

A gyökerek azért érzékenyebbek a fagyra, mert a talajban kisebb a hőingadozás, a mélyebb rétegekben ritkán süllyed a hőmérséklet a fagypont alá.

A sejtplazma megfagyásának tünetei, amikor a sejt elveszti féligáteresztő képességét, a turgornyomás megszűnik, és összeesik, „levet ereszt”, a többértékű fenolok kinonszerű vegyületekké oxidálódnak, ezért a megfagyott sejtek megfeketednek.

A fagypont alatti károsodás mechanizmusában a szöveteken belüli jégképződésnek van szerepe. A vakuólumban levő sejtnedv a koncentrációjától függően –1 és –5 °C között fagy meg, a szövetek viszont alacsonyabb hőmérsékleten, mert a fagyáspont csökkenése nem csupán a koncentráció függvénye, benne más vízkötő erő is szerepet kap. Jégkristályok képződnek a sejtközötti járatokban, és elvonják a vizet a sejtplazmától. Ha ez meghalad egy bizonyos mértéket, a plazma denaturálódik és elpusztul. A jég kiszorítja a sejtközötti járatokból a levegőt, ezért a megfagyott levelek üvegszerűen áttetszőek.

A szövetek károsodása gyors olvadáskor is bekövetkezik. Ha a fagyott szövet hőmérséklete 30-60 perc alatt emelkedik 0 °C-ra, kisebb a károsodás, mint ha azt néhány perc alatt éri el.

A gyors fagyás és gyors olvadás mechanikailag szétroncsolja a citoplazma szerkezetét.

Dr. Szalai József

ny. egyetemi docens, MATE Budai Campus

Forrás: 
Kertészet és Szőlészet
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Kertészet és Szőlészet 2022/2 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

A kökényszilva titkai

A Prunus nemzetség tagjait sokféleképp hasznosítjuk, de nehéz eligazodni köztük, mert a fajokon belül is nagy a változatosság. A kökényszilva is lehet kék vagy sárga, gömbölyded vagy tojás alakú, és így tovább. Termesztett és tájfajtákat ismerünk belőle szerte Európában.

Áfonyafarm a napelem alatt

Az USA legészakibb tagállamában, Maine területén termő vadáfonyát nem lehet magról vetni, az alacsonyra növő bokrok különleges ápolást igényelnek, az apró, édes bogyókat pedig csak a környéken értékesíthetik, mert túl sérülékenyek ahhoz, hogy a hosszú szállítást kibírják.

Évelőt a balkonládába!

A Dobay Kertészetben minden szeptemberben megtartott fajtabemutatók elévülhetetlen érdeme, hogy a kertészek közvetlenül a sok évtizedes tapasztalattal rendelkező szakemberektől kaphatnak választ termesztési és növényvédelmi kérdéseikre. Emellett a következő szezonra rendelhető fajtaújdonságokat is áttekintik a nagy múltú szaporítóanyag-termesztő üzemben.

A szőlő nyári növényvédelme

A lisztharmat kórokozója a meleg nyári hónapokban tetemes károkat képes okozni, ilyenkor a betegség robbanásszerűen terjed, 25-28 °C-os hőmérsékleti optimum esetén a lappangási ideje (a fertőzéstől az első érzékelhető tünetek megjelenéséig tartó időszak) csak 5 nap. Nyáron a fertőzés következtében a levelek felszínén és fonákján lisztszerű bevonat keletkezik, amely később megbarnul.

Kezdhetők az őszi lemosópermetezések – növényvédelmi előrejelzés 39. hét

Érnek a gyümölcsök és a szőlő, így a betegségek elleni kémiai védekezésre már alig van lehetőség, pedig a több csapadék miatt erősen terjed néhány kórokozó. Az őszi lemosópermetezés 50%-os levélhullás elérésekor kezdhető. Ügyeljünk a poloskákra is, már keresik a telelőhelyet.

Sivatagból farm a napelemek árnyékában

Kína legnagyobb gojibogyó farmja a Góbi-sivatag szélén található. A létrejöttét az árnyékolást biztosító gigantikus napelempark tette lehetővé, ami egy informatikai vállalat beruházásaként valósult meg, 2000 hektáros területen.

Íriszgyűjtemény Tápiószelén

Korábbi cikkünkben mutattuk be a Nemzeti Biodiverzitás és Génmegőrzési Központ (NBGK) tevékenységét. Tápiószelén sokféle haszonnövényt és vad fajokat tartanak fönn, az egyik legújabb gyűjtemény íriszfajtákat vonultat föl.

A klímaváltozás miatt a tavak kevésbé kékülnek

Ha a globális felmelegedés folytatódik, a kék tavak világszerte zöldesbarna színűvé válhatnak - derül ki egy új tanulmányból, amely a tavak színének első globális leltárát mutatja be. A tavak vízszínének változása az ökoszisztéma egészségének romlását jelezheti. Az új kutatás a Geophysical Research Letters című folyóiratban jelent meg.

Egy kezdő méhész naplója: az első hét

Emlékszem, kisgyermekként a konyhakertben állandó vendégeink voltak a méhek, a házunk előtt álló cseresznyefa szinte zsongott virágzáskor. Azt is hamar megtanultam, hogy amikor elmegyek akácvirágot enni, először nézzek a mélyére, mert szinte biztos, hogy lesz benne valami. Maci méz mindig volt otthon, később a munkahelyemen is tartottam belőle.

Őszi Füvészkert-ajánló

Ezen a hétvégén sivatagi növényes tematikus szakvezetést tartanak a budapesti Füvészkertben, de már meghirdették a nagyon viccesnek ígérkező, október végi Halloween-programot is. Ezenkívül ősszel is várja a 3-10 éveseket a Szamóca Kiskertész Tanoda.