A transzspiráció nem csupán vízfelvételt és ezzel állandó oldatáramlást tesz lehetővé a növény szállítórendszerében, hanem gondoskodik a növény hűtéséről is. Nagy hőkapacitása révén a víz csökkenti a növényben a hőmérsékletváltozás sebességét.
Az utóbbi száz évben, 2005-ig bezárólag a Föld globális átlaghőmérséklete 0,7-0,8 °C-kal emelkedett, nagy részben az emberi tevékenység következtében (haszonállattartás, erdők kiirtása, ipari CO2-, metán-, dinitrogén-oxid-, HCH-kibocsátás).
A lehullott csapadék mindinkább télen érkezik, míg a nyarak egyre aszályosabbak. Az aszály jellemzésére vezette be Pálfai az ariditásindexet, amely a csapadék mellett a hőmérsékletet is figyelembe veszi (1. ábra).
A talajok fontos szerepet játszanak a növények vízellátottságában, hiszen vízmegtartási képességük nagyon változó. A laza szerkezetű talajoké rosszabb, mint a kötöttebbeké.
A növény vízgazdálkodása a vízfelvétel és a vízleadás összehangolt és különböző módon szabályozott folyamatát jelenti, melyek összefüggenek egymással. Ide tartozik a vízfelvétel, a vízfogyasztás, vízfelhasználás, a vízhasznosítás, vízleadás dinamikája (transzspiráció). Ez egy rendkívül bonyolult szabályozás, amely növényfajonként és azokon belül fajtánként is jelentősen eltér.
A vízigény két típusú lehet. A statikai vízigény a talaj nedvességtartalma és a talaj levegőtartalma iránti igény. Normális esetben a talaj térfogatának 5-10%-a levegő. A dinamikus vízigény azt a vízmennyiséget jelenti, amire a növénynek folyamatosan szüksége van a fejlődéséhez.
A vízhiány hatásai
A szőlő esetében a szárazságstressz hatásai a következők:• Megáll a hajtásnövekedés • Visszavonhatatlanul csökken a bogyóméret • Csökken a kötődés • Kevesebb cukor áramlik a bogyókba • Csökken a rügyek termékenysége • Csökken a színanyagok mennyisége • Sárgulnak, majd elszáradnak a levelek • Fonnyad a bogyó • Romlik a vesszők beérése és a fagytűrés • Lehullanak a levelek • Elpusztul a tőke |
Szárazságstressz esetén a sejtek növekedése leáll, a turgor csökken (a sejtnedv bekoncentrálódik), a plazmamembrán megvastagszik és összesűrűsödik, a sejtfal elaszticitása csökken, vastagabb és ridegebb lesz, a leveleken a sztómák száma csökken, a kutikula vastagszik és a levélfelület zsugorodik.
A következő stádium, amikor fokozódik a gyökérnövekedés, a levelek elsárgulnak, majd lehullanak (ez a tőkék egyik leghatásosabb stratégiája). Először az idős levelek hullanak le, amit az abszcizinsav (ABA) és az etilén vált ki. A gyökércsúcs növekedni kezd, és a talaj mélyebb rétegébe hatol. Az abszcizinsav a faszövet edénynyalábjaiban szállítódik, és a zöld színtestekben raktározódva szabályozza a K+-ion transzportját, ami igen fontos szerepet játszik a szőlő vízháztartásában.
Ilyenkor a fotoszintézis inkább a vízhiány, mint a kevés CO2 miatt lassul le. Termő tőkéknél a szőlőtermés gátolja a gyökérnövekedést, mert versenyez a gyökérrel az asszimilátumokért.
Mivel a szőlő mélyen gyökerező növény, jobban tűri a szárazságot. Vízigénye a különböző fenológiai stádiumoktól is függ: a virágzástól zsendülésig tartó időszakban igényli a legtöbb csapadékot, az összes mennyiség 42%-át. Ebben az időszakban növekszik a bogyó, amihez több vízre és tápanyagra van szüksége. Nálunk ez a kritikus időszak egybeesik a nyári aszályok idejével. A szőlő vízigénye a fakadástól a virágzásig a legkisebb, a vegetációs időszak vízszükségletének mindössze 7%-a. Ennek az az oka, hogy a lombozat még nem alakult ki teljesen, azaz még kicsi az asszimilációs felület.
Üvegházi kísérlet
A Neumann János Egyetem Kertészeti és Vidékfejlesztési Karán, Kecskeméten 2020-ben beállítottunk egy vízháztartási kísérletet, amelyben üvegházi körülmények között vizsgáltuk tizenegy szőlőfajta transzspirációs vízleadását fajtánként tíz-tíz növényen. Tavaly a kísérletet megismételtük, újabb fajtákat, például alanyfajtákat is bevontunk (táblázat).
A tömegváltozás a levelek által leadott víz elpárologtatásából adódott. A leadott víz mennyiségét a levél felületére vetítettük. Vizsgáltuk a növények pusztulásának dinamikáját is. A kísérlet végén lemértük a holt és élő gyökerek tömegét, a beért hajtások hosszát és a dugványtörzs tömegét.
A 2. ábrán látható, hogy a Bianca fajta növényei rohamosan pusztultak már néhány mérés után, míg a Kadarka-növények 60%-a még a kísérlet végén is élve maradt. A Kékfrankos egy darabig tartotta magát, majd rohamosan pusztulásnak indultak a növények. A Cserszegi fűszeres viszonylag lassan adta meg magát. A Chardonnay és a Rajnai rizling kísérletünkben jól viselte a vízhiányból adódó stresszt. 2021-ben az alanyokkal kiegészített kísérletek igazolták, hogy azok csökkentik a vízhiány esetén fellépő stressz hatását.
Meghatározó bélyegek
A gyökérzet elhelyezkedése alapján megkülönböztetünk extenzív és intenzív gyökerű fajtákat. Az extenzív gyökerű fajták kevesebb, de vastagabb, mélyre hatoló gyökérzetet fejlesztenek, ilyen például a Kadarka vagy az alanyfajták gyökere. Intenzív gyökérszerkezet esetén a gyökerek nem hatolnak mélyre, viszont sűrűn átszövik a talajt. Intenzív gyökerű fajta egyebek közt a Bianca. Lepelhomok-talajoknál a fölső homokréteg rossz vízmegtartó és tápanyag-szolgáltató képességű, amit a szél egy termékenyebb réti vagy löszös talajra fújt rá.
A szőlőlevelek vízháztartásának szabályozása a levelek morfológiai felépítéséhez, azaz a fonákukon kialakult gázcserenyílásokhoz (sztómákhoz) és szőrzethez kapcsolódik. A levélfonákon található szőrképletek mikroklímát tartanak fenn a sztómák körül, csökkentik a sztóma és az azt körülvevő légtér közötti vízpotenciál-különbséget, ezzel a transzspiráció mértékét. A hagyományos fejművelésen termesztett fajták levélfonáka szőrözöttebb, ezért kevesebb vizet párologtatnak, mint a csupasz levélfonákú fajták, például a Bianca. Párologtatás szempontjából fontos a sztómák száma, mérete és elhelyezkedése. Az a kedvező, ha a sztóma nem emelkedik ki, hanem besüpped az epidermiszbe.
Élettani szabályozás
A talaj vízkapacitásának csökkenésekor a gyökér abszcizinsavat termel, ami a sztómákhoz szállítódik. Hatására a sztóma bezáródik, ezzel csökken a vízleadás. Egy másik védekezési lehetőség az ozmoreguláció, ami azt jelenti, hogy a gyökérszőrök sejtjeinek vakuólumába áramlanak különböző kémiai anyagok, amelyek csökkentik a gyökérsejtek vízpotenciálját, ezzel a fenti növényi részek szívóerőit.
Erős párolgás és csökkent vízfelvétel következtében megszakadhat az edénynyalábokban szállított folyadékoszlop. Az ilyen xilém már nem tud vizet szállítani. Ezt a jelenséget kavitációnak nevezzük, amit a szőlő a tracheák átmérőjének csökkentésével tud megakadályozni.
A szőlőfajták szárazságtűrő képessége nagyon eltérő, amit a termőhely megválasztásakor figyelembe kell venni. A megfelelő tőszám beállításával és átgondolt rügyterheléssel, agrotechnikával (talajművelés, tápanyag-utánpótlás, öntözés) ellensúlyozhatjuk az aszályból adódó káros hatásokat.