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?

Díszes haszonkertek

Neves hazai és külföldi szakemberek közreműködésével rendezték meg a Díszes haszonkertek című, a várak, paloták, kastélyok, udvarházak és egyházi központok kertörökségének múltját és jövőjét körüljáró konferenciát a Várkert Bazárban.

A mézbogyó ígéretes fajtái

Írásunkban a nagyon korán szüretelhető szabadföldi gyümölcstermő növény, a loncfélék családjába tartozó mézbogyó fajtáinak jellemzőit mutatjuk be. A fajtavizsgálatokat egy szombathelyi magánkertben végezték a keszthelyi Georgikon Campus frissdiplomás kertészmérnökei.

Holdkőzetben sikerült növényt termeszteni

Először sikerült növényt termeszteni Holdról származó talajon: a Floridai Egyetem kutatói lúdfüvet neveltek az Apolló-11 asztronautái által hazahozott talajmintán.

Beporzók napja 2.: nemcsak a méhekről szól

2018 óta március 10-e a beporzók napja. Ezen a napon nemcsak a házi méhekre és a méhalkatúakra hívjuk fel a figyelmet, hanem minden olyan élőlényre, amelynek szerepe van a növények megporzásában, hiszen a termesztett növények kétharmadát, az élelmiszereinknek pedig egyharmadát köszönhetjük nekik.

Káposztafélék háztájiból

Úgy viszik a háztájiból származó káposztát és karfiolt, mint a cukrot – mondta elöljáróban Kovács Tamás, aki Zalaszentgróton termeli ezt a két zöldséget. Tervei szerint hamarosan tovább bővül a paletta: megpróbálkozik a karalábéval is.

Kevesebb hulladék, több tápanyag, avagy zöldségtermesztés közvetlenül az étteremben

Egy német étteremlánc eltökélt szándéka, hogy minden egységében helyben termelt zöldségekkel és csíranövényekkel szolgálják ki a vendégeket. Számos fenntarthatósági érv szól az ötlet mellett, a vendégek pedig garantáltan friss és egészséges ételeket fogyaszthatnak.

A sakál elterjedésének okairól beszélt a MATE kutatója

Az aranysakál, melyet nádi farkasként is szoktak emlegetni, hosszú évszázadok óta egy őshonos, alacsony létszámban, és sokszor alkalmi módon jelen lévő ragadozó volt Magyarországon. Az utóbbi évekre jellemző gyors elterjedésük miatt az állattartók és vadgazdálkodók részéről egyre gyakrabban hallani panaszos hangokat. Mit kell tudnunk erről a titokzatos fajról?

Csődöt jelentett a holland vállalat

Csődeljárás alá került a holland Codema Systems Group vállalat. Az ügyfélspecifikus kertészeti technológiai megoldások tervezésére, telepítésére és karbantartására szakosodott cégnek mintegy 140 alkalmazottja van.

Bölcs fákat mutatnak be

A Magyar Arborétumok és Botanikus Kertek Szövetsége és a szlovák Narodny Trust tavaly indította el a Bölcs Fák – a történeti és gyűjteményes kertekben lévő matuzsálem fák megőrzése és vonzerejük növelése a zöld turizmus jegyében című kezdeményezését.  Közös munkájuk során támogatják az idős fák állapotának felmérését, a kiválasztott fák ápolását.  

Kávé az üvegházból?

Évente világszerte csaknem 10 milliárd kilogramm kávébabot termelnek, ami egyebek mellett Brazília, Kolumbia, Guatemala, Etiópia és Vietnam egyik legfontosabb exportterméke. A Wageningen Egyetem üvegházi és hagymás növények kutatására szakosodott intézetének egyik kutatása során azt vizsgálják, hogy lehetséges-e kávét termeszteni üvegházban, és a szabályozott körülmények hogyan befolyásolják a kávé ízét és aromaanyagait.