A legtöbb kertészeti növény jól viseli a mindenkori hőmérsékletet, rendkívül gyorsan és rugalmasan válaszolnak a hőstresszre. Órákon belül elérhetik a magas hő iránti edzettséget, így egy forró napon az ellenállóság (rezisztencia) délután nagyobb, mint reggel. A lehűlés hatására ez az időleges rezisztencia fokozatosan elmúlik.
A szokatlan időben kialakuló viszonylag magas hőmérséklet is okozhat károkat. Például a túlságosan enyhe tél a csonthéjasok esetében a nyugalmi időszak kitolódását idézheti elő, aminek következménye lehet a virágkezdemények elhalása. A túl magas nyári és őszi hőmérséklet pedig gátolja a rügyek differenciálódását.
A növény egyensúlyoz
A növényi sejtek megfelelő anyagcsere-működését adott hőmérsékleten a növények hőegyensúlya teszi lehetővé, aminek a megtartásában három tényező vesz részt, a hőelnyelés, a hőelvezetés és párologtatás, valamint a kisugárzás.
A hőelnyelést (hőabszorpció) a levelek helyzete határozza meg. Ha a levéllemez síkja a beeső fény irányától 10 fokkal eltér, az elnyelés 15%-kal csökken.
A hőelvezetést a párologtatás (transzspiráció) is szolgálja, ugyanis a levelek minden négyzetdecimétere óránként 5-6 gramm vizet párologtat el, ami a megkötött hőenergiának kb. 23%-át elvonja. Továbbá a levelek mozgása (helyzetük változása) és a légzési folyamatok, valamint az ingadozó hőmérséklet miatt változik az általános hőelvezetés.
A hőveszteség kisugárzásos formája állandóan működik. A felhők visszaverik a kisugárzott hőt, ezáltal csökkentik a levelek hőveszteségét. Ha a talaj felülete hűvösebb, mint a levélé, a kisugárzott energiát felveszi, tehát hűtő hatású.
A három hőveszteségi faktort összehasonlítva megállapítható, hogy az abszorbeált hő 63%-a hőelvezetéssel, 23%-a transzspirációval, 9%-a kisugárzással távozik. A megmaradó 5% különböző kémiai folyamatokra használódik fel.
A hőmérsékletérzékeny növényekben vízhiány következtében az enzimek tevékenysége a hidrolízis irányába tolódik el. A keményítő elbontásából származó cukrok átmenetileg emelik ugyan a sejtek szívóerejét, de a meleg hatására fokozódó légzés ezt elhasználja, így a szívóerő ismét csökken. Végül a sejtplazma féligáteresztő képessége (szemipermeabilitása) megszűnik. Az első tünet a protoplazma áramló mozgásának leállása, ezt követi a fotoszintézis és a légzés intenzitásának csökkenése. A kloroplasztok károsodását maradandó fotoszintézis-gátlás követi, és amikor a membránok szemipermeabilitása leáll, akkor a sejtalkotók is szétesnek, a sejtnedv a vakuólumból a sejtközötti járatokba áramlik. A növény levelei szemmel láthatóan lankadnak, majd fokozatosan hervadnak, és végül elhalnak.
A legkedvezőbb számukra a félárnyékos hely, mert tűző napnak kitéve az erős fény hatására elhalnak.
A hőtűrés típusai
A hőhatás a kitettség időtartamától függ, azaz a hosszú ideig tartó nem túlzottan magas hőmérséklet ugyanúgy káros, mint a rövid ideig tartó magas hőmérséklet. Ezért a hőrezisztencia-adatokat a kitettség időtartamával jellemezzük. Általánosan elfogadott standard időtartam a fél óra.
A hőérzékeny növények sorába a 30-40 °C-on károsodó növények tartoznak, a legtöbb szárazföldi lágyszárú növény ilyen. Mindezek a fajok (pl. paprika, paradicsom) csak olyan termőhelyen élnek, ahol nincsenek kitéve a túlmelegedésnek. Tavaly például az időjárás (fagy, jégeső, hőség) következtében egységnyi területről csak feleannyi fűszerpaprikát lehetett leszedni, mint általában. A kezdeti vontatott fejlődést a hőségnapok és az aszályok váltották ki, azután úgy lehetett a termést növelni, hogy szeptemberben öntözték a fűszerpaprika területét.
A viszonylag hőtűrő növények napos és száraz termőhelyek növényei. Általában átvészelik a fokozatosan emelkedő hőmérsékletet, de fél órán át az 50-60 °C-ot is (pl. vöröshagyma, fokhagyma).
A hőtoleráns növények a rendkívül magas hőmérsékletet is elviselik. Sejtjeik speciális hőstabil nukleinsavakból és proteinekből épülnek fel (pl. avokádó, kivi). Magyarországon nem őshonos fajok, de sok kiskertben próbálkoznak a nevelésükkel, sőt a kivit ültetvényekben is telepítették.
A sejtmembrán összetétele
A hőmérséklet az anyagcsere-reakciók gyorsaságának befolyásolásán keresztül hat a növényre. Az anyagcserében a kémiai átalakulások kovalens kötések keletkezésén és elbomlásán alapulnak, amelynek a gyorsaságát megfelelő enzimek szabályozzák. Az inert molekulák reakcióképessége attól függ, hogy a molekula mekkora aktivitási energiával rendelkezik.
A sejtmembránok működése, kémiai összetétele és felépítése állandó hőmérséklettől függ. A membránalkotók elrendeződése specifikus paraméter, amivel pontosan meghatározhatók a permeabilitás, a katalitikus és transzporttulajdonságok. A hőtűrő növények sejtmembránjaiban a telített zsírsavak, a hidegtűrők membránjaiban a telítetlen zsírsavak vannak túlsúlyban.
A spenót hőrezisztenciáját tanulmányozva megállapítható, hogy a kedvezőtlenül magas hőmérséklet a membránok állapotában idéz elő olyan változásokat, amelyek nemcsak azok szerkezetét, hanem összetevőinek mozgékonyságát (fluiditását), fehérjéinek katalitikus aktivitását is befolyásolják.
A növények reagálása a hőmérsékleti változásokra szerkezeti különbségektől is függ. Például a meleg klímát igénylő kukorica kevesebb stressztünetet mutat 20-30 °C-on, mint 10 °C-on. A kukorica a C4 típusú növények közé tartozik, ami elsősorban a fotoszintézisük működésében nyilvánul meg.
A fotoszintetizáló apparátus működésének fenntartása alapvetően fontos a kedvezőtlen alacsony hőmérséklet kivédéséhez.
A meleg és a gyümölcsérés
Az érési folyamatot minden esetben együtt befolyásolja a hőmérséklet és a növény vízháztartása. A nagy meleg időszakában sokszor kevés a szabad víz felvételének lehetősége. A párologtatás (transzspiráció) vízvesztéssel jár, és ha az éréskor kevés víz áramlik a gyümölcsbe, stresszhatás alakul ki (vízstressz). Ennek következtében az anyagcsere-folyamatok eltérnek a normális állapottól, másodlagos anyagcseretermékek befolyásolják az íz, zamat és aroma kialakulását. Például őszibarack esetében a lédús terméshús adja a teljes beltartalmi értékeket. Vízhiány következtében a gyümölcs húsa szivacsos és fanyar, keserű ízű.
Dr. Szalai József
ny. egyetemi docens
MATE Budai Campus, Növénytermesztési Intézet
