Působení stresů na základní fyziologické procesy u vybraných druhů zeleniny

U zeleniny podobně jako u jiných kulturních rostlin chápeme výnos jako výsledek komplex-ního působení vzájemně se ovlivňujících činitelů. Z nich se v tomto směru významně proje-vují především druh zeleniny s geneticky danými zvláštnostmi jednotlivých odrůd a soubor povětrnostních podmínek a půdních faktorů a agrotechnických opatření.

Maximální výnosový potenciál zemědělských plodin lze dosáhnout pouze za předpokladu optimálního působení všech zúčasněných faktorů. V našich povětrnostních podmínkách, kde se střídá oceánské klima s kontinentálním, tato ideální situace téměř nenastává, ale naopak dochází k náhlým změnám a výkyvům do extrémních poloh, tudíž rostliny trpí více méně stresem, což klade vyšší nároky na rychlost adaptace rostlin na měnící se podmínky, stejně jako na široké adaptační rozpětí jednotlivých genotypů odrůd pěstovaných druhů zeleniny.
Vzhledem k požadavkům některých druhů zelenin na délku vegetační doby a na výsadbu s ohledem k fotoperiodicitě některých zelenin, přicházejí v úvahu dva hlavní faktory limitující výnosový potenciál, a to voda a teplo. Vodním stresem rostliny trpí pokud nejsou dostatečně zavlažovány, hlavně v jarním a letním suchém období. Vodní stres způsobený nadměrným obsahem vody v půdě připadá v úvahu pouze při nadměrných srážkách na těžkých půdách s vysokou retenční kapacitou. Teplotní stres se projevuje na rostlině hlavně v jarním a pod-zimním období, kdy teploty velmi často klesají pod optimum pro růst určité plodiny, a v parných letních dnech, kdy dochází k přehřívání rostlin. Dále dochází k působení stresu mimo uvedené období, např. chladový stres v letním období u teplomilných zelenin při déle-trvajícím období chladu.
V našich pokusech jsme se proto zaměřili na sledování vlivu nízkých teplot a nedostatku vody na základní fyziologické procesy u vybraných odrůd květáku a rajčat. U skupiny rostlin jsme navodili stresové podmínky a porovnávali jsme je s rostlinami pěstovanými v optimu. Sledo-vali jsme rychlost fotosyntézy a transpirace a průduchovou vodivost a odpor u obou skupin rostlin v období působení stresu a po návratu do optimálních podmínek.
Rostliny květáku jsou během vegetačního období nejnáročnější z košťálových zelenin na množství vody. Největší nárok na dostatek vody má květák v období maximálního růstu růžic před sklizní. Její nedostatek má za následek předčasné zakládání nekvalitních růžic. Minimál-ní teploty pro růst jsou nad 7 °C a minimální teploty, které poškozují rostliny jsou mezi –3 až –6 °C, podle stupně jejich otužilosti a odolnosti. Rajčata patří mezi skupinu rostlin citlivých na chlad, u kterých lze pozorovat již při poklesu teplot pod 10 °C stresovou reakci. Jako opti-mální teploty pro růst rajčat je uváděno 19 – 21 °C ve dne a 16 – 18 °C v noci, jako kritická teplota 8 °C. Při teplotě pod 6 °C dochází k nevratnému zničení apikálních meristémů.
Primární účinky působení chladu jsou ve změně fyzikálně – chemických vlastností membrán. Dochází k zastavení selektivního a aktivního transportu a navíc i k zastavení osmotických procesů. Za nízkých teplot bývají zjišťovány i změny ve struktuře cytoskeletu a z organel jsou nejcitlivější na nízké teploty chloroplasty. Jejich poškození je doprovázeno zbytkovou a často trvalou inhibicí fotosyntézy. Mezi rychlostí fotosyntézy a teplotou je exponenciální závislost, kdy při poklesu teplot dochází k poklesu rychlosti fotosyntézy. U rostlin citlivých k chladu je fotosyntéza ovlivněna jak v světelné tak v temnostní fázi.
Na základě výsledků lze konstatovat, že relativně krátkodobý účinek nízkých teplot (4 dny, nejnižší naměřená teplota –1 °C) způsobí u rajčat výrazné změny ve vodivosti a odporu prů-duchů a dochází k výraznému snížení rychlosti fotosyntézy. Po návratu do optimálních pod-mínek se postupně obnoví vodivost průduchů a sníží se jejich odpor a roste rychlost fotosyntézy. Během 4 dnů regenerace se rychlost fotosyntézy vrátila u sledovaných odrůd v průměru na úroveň 80 % rychlosti fotosyntézy nestresovaných rostlin. Nízké teploty dále snížily dynamiku růstu u stresovaných rostlin, tak že ještě 4 týdny po odeznění nepříznivých teplotních podmínek vykazovaly tyto rostliny oproti nestresovaným rostlinám zpoždění v růstu o 10,5 dne (´Start´ S F1 a ´Monika´ F1) a o 15,6 dne u odrůdy ´Stupické polní rané´. Při opakovaném působení nízkých teplot reagovala rychlost fotosyntézy v souladu s výší stre-sových teplot. Po jejich odeznění došlo opětovně k nárůstu rychlosti fotosyntézy. Čtvrtý den regenerace se u odrůd ´Monika´ F1 a ´Start´ S F1 fotosyntéza vyrovnala s fotosyntézou kont-rolních rostlin. U odrůdy ´Stupické polní rané´ ještě devátý den dosahovala intenzita fotosyn-tézy u stresovaných rostlin 71,16 % nestresovaných rostlin.
Rostliny květáku nejsou tak citlivé na nízké teploty. V porovnání s rajčaty nereagují na sníže-ní teploty bezprostředním poklesem rychlosti fotosyntézy a ostatních měřených charakteristik. K poklesu rychlosti fotosyntézy dochází až po několikadenním působení nízkých teplot. Po odeznění nízkých teplot se rychlost fotosyntézy rychle navrací na původní úroveň. Výraznější meziodrůdové rozdíly se nepodařilo prokázat.
Na nedostatek vody nejcitlivěji reaguje dlouživý růst buněk, což je ovlivněno ztrátou turgoru, zastavení růstu má za následek hromadění nevyužitých asimilátů. Později dochází i k ovlivnění hlavních metabolických procesů včetně fotosyntézy.
Prohlubováním deficitu vláhy u rajčat dochází k postupnému snižování hodnot vodivosti prů-duchů a rychlosti fotosyntézy a transpirace. Během pokusů bylo zaznamenáno odlišné chová-ní rostlin rajčat při dlouhodobém a krátkodobém působení vodního stresu. V obou případech byly naměřeny velmi podobné hodnoty rychlosti fotosyntézy u stresovaných rostlin v období nejzazšího působení vodního deficitu. Při krátkodobém působení vodního stresu hodnoty rychlosti fotosyntézy a transpirace postupně klesaly, kdežto při dlouhodobém působení vod-ního stresu (20 dnů) byly v prvé polovině tohoto období (7. den) naměřeny hodnoty blízké rychlosti fotosyntézy nestresovaných rostlin. Další rozdíl byl zaznamenán v období regenera-ce, kdy u krátkodobého pokusu dosahovala 4. den po obnovení zálivky rychlost fotosyntézy stresovaných rostlin pouze 51,8 % úrovně nestresovaných rostlin. Při dlouhodobém působení vodního stresu byl nárůst rychlosti fotosyntézy dynamičtější a již 3.den po obnovení zálivky se hodnoty rychlosti fotosyntézy blížily úrovni nestresovaných rostlin. Toto časné vyrovnání rychlosti fotosyntézy lze zřejmě přisoudit jednak fotosyntetickému dospění listů nestresova-ných rostlin a postupnému snížení rychlosti fotosyntézy a dále rychlejší senescenci listů stre-sovaných rostlin.
Obdobný trend v působení vodního stresu byl zaznamenán i u rostlin květáku. V porovnání s rajčaty však při dlouhodobém působení vodního stresu byl v jeho průběhu výraznější pokles rychlosti fotosyntézy, kdy 10.den působení vodního deficitu dosahovala fotosyntéza u streso-vaných rostlin 50,2 až 73,2 % úrovně fotosyntézy nestresovaných rostlin a dále se snižovala. Po obnovení zálivky po krátkodobém působení vodního stresu byla rychlost fotosyntézy ob-novena na úroveň nestresovaných rostlin 2. až 3. den a u dlouhodobého nedostatku vody 2. den po obnovení zálivky dosahovala rychlost fotosyntézy stresovaných rostlin úrovně 73,7 až 84,2 % nestresovaných rostlin. Z hlediska tolerance k vodnímu stresu lze nejlépe hodnotit odrůdu ´Opaal´.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *