Průměrná teplota povrchu Země se za posledních 100 let zvýšila o 0,6 oC. Oteplování má údajně pokračovat i v tomto století. Předpokládá se, že v České republice by průměrná roční teplota mohla stoupnout o 1 až 3 oC, přičemž v současnosti činí 7,5 oC. K běžnému riziku poškození rostlin nízkými teplotami tak v budoucnu pravděpodobně přibude i možnost častějšího a závažnějšího poškození horkem, a tím i potřeba toto riziko minimalizovat.
Pocitová tepelná stupnice je založena na subjektivních vjemech tepla a chladu, které jsou u člověka vyvolány podrážděním kožních receptorů pro teplo a chlad. Horko (vysoká teplota, vedro, žár) je pojem vyjadřující subjektivní hodnocení nadměrného pocitu tepla předávaného zářením a prouděním. Horko je zátěží (stresem) pro rostlinný organismus, které za určitých podmínek (viz kritické a letální teploty) může vést k přehřátí. To se projeví poškozením rostliny.
Kritické a letální teploty
Kritické jsou vysoké teploty rostlin (ovlivněné okolním prostředím), při nichž se rostliny dostávají do stavu tzv. strnulosti, kdy ztrácejí schopnost normálního růstu (viz dále). Další vzestup teploty vyúsťuje v letální teplotu. Jako letální, smrtelné či mezní se označují teploty, při nichž rostliny nebo jejich části odumírají. U rostlin přizpůsobených mírnému klimatu se kritické teploty pohybují v rozmezí 40 až 50 °C. Zpomalení růstu či omezení tvorby některých orgánů však může nastat již od 25 či 30 °C.
Kritické a letální teploty nejsou konstantní hodnoty. Liší se v závislosti na řadě faktorů, k nimž patří zejména:
• druh rostlin, případně i odrůda;
• růstová či vývojová fáze nebo stáří rostlin;
• obsah vody v pletivech;
• prostředí, v němž se rostliny nacházejí;
• délka vystavení rostlin vlivu kritických teplot;
• převládající počasí před a po působení kritických teplot.
Vysoká teplota působí na rostlinu většinou ve spojení s účinky jiných faktorů, jako je nadměrné světlo, sucho, nedostatek kyslíku v pletivech nebo také silný vítr spolu s nízkou relativní vlhkostí vzduchu. Zvlášť důležitá je zásobenost rostlin vodou. Rostliny odpařováním vody (transpirací) významně ochlazují svoje pletiva, která se jinak v důsledku absorpce záření rychle ohřívají i nad okolní teplotu vzduchu.
Poškození rostlin samotným nadbytkem světla není příliš časté. Setkáváme se s ním u některých skleníkových a pokojových rostlin. Mnohá poškození rostlin připisovaná světlu jsou pravděpodobně způsobovaná vysokými teplotami spojenými s vysokou intenzitou světla (viz např. sluneční úžeh).
Kategorizace poškození horkem
Poškození rostlin horkem lze třídit podle různých kritérií, a to např.:
1. podle druhu rostlin, na nichž se vyskytují;
2. podle typu symptomů a jejich lokalizace na rostlině;
3. podle mechanismu poškození;
4. podle ekonomického významu.
Vnější a vnitřní detekovatelné projevy poškození na rostlinách vlivem horka je možno začlenit do některé z těchto pěti skupin:
1. změny zbarvení (chloróza, červenání, fialovění až zčernání, zbělení pletiv);
2. změny tvaru (deformace listů, stonků a plodů, retardace růstu);
3. změny pohlavnosti květů, životnosti pylu a ztráta fertility rostliny;
4. opad listů, pupenů a květů;
5. lokalizované nekrózy, odumírání části rostliny nebo dokonce celé rostliny, jak je tomu u semenáčků.
K poškození pletiv dochází narušením metabolismu rostliny buď bezprostředně po jejich přehřátí (akutní poškození), vyúsťující např. v koagulaci proteinů, nebo postupně, po určité době působení vyšších teplot (chronické poškození). Některé škodlivé změny metabolismu jsou bezpříznakové, nejsou doprovázeny nápadnými vnějšími příznaky (jako je tomu např. při poklesu obsahu cukrů v rostlinných pletivech).
Citlivost rostlinných orgánů
Z rostlinných orgánů jsou zpravidla k horku nejcitlivější vzcházející rostliny, intenzivně rostoucí šťavnaté části rostlin, např. vrcholy výhonů, mladé listy a u révy vinné rovněž úponky. Mladá pletiva se obvykle nepodílí na transpiraci, která je účinnou formou ochlazování rostlinných pletiv. Jelikož mladá pletiva se nemohou dostatečně transpirací ochlazovat, vysoké teploty během extrémního horkého počasí v pozdním jaru nebo začátkem léta mohou být příčinou náhlého kolapsu listových pletiv, zejména na vrcholu a okrajích čepele. K větší citlivosti mladých orgánů a pletiv přispívá i skutečnost, že jejich povrchová pletiva mají nedostatečně vyvinutou ochrannou vrstvu tvořenou epikutikulárními a kutikulárními vosky.
Nadzemní orgány rostliny, které se vytvářejí ve stínu, jsou k horku citlivější než orgány vyvíjející se na osluněné straně rostliny. Jsou-li stíněná pletiva náhle vystavena přímému slunečnímu svitu, mívá to často za následek sluneční úžeh rostlinných orgánů. Děje se tak za spolupůsobení náhlého nadbytku světla při poškození světlosběrných pigmentů. Může se to stát např. po letním řezu (u peckovin), odstraněním výhonů (při zaštipování rostlin rajčete) nebo změnou pozice výhonů a listů (při sklizni plodů rajčete a papriky). Kořen a podzemní orgány jsou citlivější než nadzemní části rostlin.
Poškození rostlin
U vzcházejících rostlin mohou vysoké teploty půdy nad 30 °C inhibovat klíčení semen některých rostlin a poškozovat vzcházející rostlin u přesevů a letních výsevů.
Na listech citlivých rostlin se spolupůsobení vysokých teplot a přímého intenzivního slunečního záření projevuje zpravidla žloutnutím a nekrózou na vrcholu a okraji čepele listu a následně i mezi žilkami. Při déletrvajícím horkém slunečním počasí uprostřed vegetačního období se lze setkat s fialověním vrcholových listů na výhonech některých rostlin, např. u výmladků a semenáčků javoru a s předčasným červenáním čepelí listů, např. u kaliny. Změna zbarvení je způsobena nahromaděním anthokyanu, které působí jako ochrana před poškozením fotosyntetického systému vysokými teplotami a světlem. Po periodě slunečných velmi horkých dnů bývají čepele rostlin jakoby spálené. K citlivým druhům rostlin patří např. hrušeň, peckoviny a paprika. Při extrémně vysokých teplotách trvajících delší dobu se projevují příznaky slunečního úžehu na listech některých kultivarů buku lesního, palmy, žumary evropské a na listech thuje.
U dýňovitých rostlin se ve stadiu 3. až 6. listu při vyšších teplotách (38 – 45 °C) vyskytuje žloutnutí okrajů listů. Intenzita poškození se liší v závislosti na druhu, odrůdě, délce působení vyšších teplot a jiných faktorech. Jsou-li teploty extrémně vysoké (42 – 45 °C), stačí nezřídka i relativně krátká doba (24 – 48 h) k tomu, aby se původní zelené zbarvení mladších listů změnilo na světle zelené. Žloutnutí listů je doprovázeno celkovým zpomalením růstu.
U rostlin okrasných listem a u citlivých druhů (Monstera deliciosa, Philodendron, Ficus elastica, Dracaena) se při vystoupání teplot z 15 na 35 °C objevují apikální nekrózy mladých listů. Citlivé jsou zejména nezakořeněné řízkovance. Sežehnutí mladých listů rododendronu a azalky nastává, když mladé listy za horka (při teplotě nad 32 °C) vadnou a jsou vystaveny slunečnímu záření.
Je-li povrchová vrstva půdy příliš horká (nad 35 °C), může se v pletivech stonku přiléhajících k horké půdě vytvořit u citlivých rostlin (jako jsou např. mladé rostliny fazolu, sóje a bramboru) úzká červenohnědá korová nekróza obepínají celý obvod stonku. Tu nazýváme nekrózou stonků. Pletivo nad a pod nekrózou zůstává nepoškozené. Podle toho, jak hluboko zasáhne nekróza do vnitřních pletiv (zejména zda zasáhne vodivá pletiva a v jakém rozsahu), celá rostlina může během několika dnů od vzniku nekrózy buď zvadnout a odumřít, nebo nejsou-li vodivá pletiva silně zasažena – přežít.
Kmeny a kosterní větve
Poměrně častý je sluneční úžeh korových pletiv kmene a kosterních větví. Postiženy bývají ovocné dřeviny (jádroviny, peckoviny, skořápkaté ovocné druhy, lesní dřeviny, např. jilm, ale i jehličnany). Úžeh je běžný jednak na straně kmene vystavené přímému slunečnímu záření, jednak na horní straně kosterních větví. Rozdíl v teplotě korových pletiv na osluněné a neosluněné straně může být až 4 °C. Kmen stromu, který je na stanovišti s dostatkem půdní vláhy, je výrazně chladnější než strom, který trpí nedostatkem vláhy. K úžehu jsou citlivější druhy stromů s tenkou kůrou (jako je např. líska). Riziko poškození je větší u nově vysázených stromů, ale rovněž u starších stromů po silném průklestu. Postižená místa mohou být vybělená (jako je tomu např. u ořešáku), popraskaná a infikovaná sekundárními patogeny.
Reprodukční orgány
Jednou z reakcí na poškození horkem je absence tvorby květů nebo tvorba květů neplodných. Nevytváří se fertilní pyl. Horkem mohou být poškozeny i pupeny, a to takovým způsobem, že se nevytvoří květy nebo se vytvoří, ale vzniklé plody jsou deformované.
Opad pupenů a květů se může projevovat u řady druhů rostlin. Má různé příčiny , přičemž nejčastější zmínky o výskytu horkostního opadu se týkají papriky, rajčete a fazolu. Méně doložený je opad pestíkových květů vlivem horka u ořešáku a lísky. Hlavní příčinou opadu květních pupenů a květů papriky jsou vysoké teploty (ve dne 32 °C a v noci 21 °C nebo větší) trvající pět dní a déle. Příčiny zakrnělosti a opadu květů rajčete jsou obdobné jako u papriky. Při teplotách nad 40 °C nastává aborce květů rajčete již po čtyřech hodinách. U jednodomých dýňovitých druhů rostlin může dojít ke změně samičí květy na samčí, pokud během vývinu květů stoupnou teploty nad 38 °C.
Poškození plodů ovocných dřevin
Za suchého počasí, které následuje po příznivém vlhkém počasí, opadávají i zcela zdravé, dobře nasazené plody jabloně, hrušně, kdouloně aj.
U plodů rajčete, papriky, jádrovin, peckovin, ořešáku, révy vinné, ostružiníku a maliníku se vyskytuje se např. Sluneční úžeh plodů. Poškození je způsobováno přímým intenzivním slunečním zářením mezi 14. a 16. hodinou, kdy může teplota vzduchu stoupnout nad 40 °C a teplota oplodí může být vyšší než 55 °C.
Když se plody blíží k fázi zralosti a vnější teploty se po několik dní udržují při teplotách blížících se 40 °C, pletiva vnitřní části středního oplodí (mezokarpu) meruňky jsou hnědočervená a želatinovatí, čímž vzniká tzv. diskolorace.
Vysoká teplota a intenzivní sluneční záření může být u ovocných dřevin příčinou zdvojených plodů peckovin. Nejvíce údajů je o příčinách vzniku zdvojených plodů u peckovin, zejména švestky. Existuje spojitost mezi stresem stromů v době zakládání a diferenciace květních pupenů pro příští vegetaci, tj. koncem srpna a začátkem září. Celý proces diferenciace trvá 54 – 122 dní, v závislosti na druhu a odrůdě dřeviny.
Možnosti ochrany
V úvahu přicházejí např. tato obecná ochranná opatření:
1. šlechtění odrůd na horkovzdornost nebo toleranci k horku a jejich uplatnění v praxi;
2. u řádkových kultur, zejména trvalých, upřednostnit – tam, kde je to proveditelné – výsadbu ve směru sever-jih oproti směru východ-západ;
3. postřik během vysokých teplot, a to častějšími a nižšími dávkami vody, aby se předešlo přemokření půdy;
4. v regulovatelných podmínkách předcházet náhlým teplotním změnám.
