ONFARM határszemle – Fókuszban a fotoszintézis (Bonyhád, 2021. január 19.)

Ezúttal egy őszi árpa táblán gyűltek össze a növényélettan iránt érdeklődő helyi kollégák. Az időjárás is a kegyeibe fogadott bennünket, hiszen a 0°C-ban kezdődött konzultáció két óra elteltével, +5°C-on fejeződött be. Ezzel tulajdonképpen a természet is segített rögzíteni mindenkiben az áttelelő kultúráink optimális vernalizációs hőmérsékleti tartományának értékeit…

Kiemelt témaként tekintettük át a szántóföldi kultúrák három élettani szakaszából (nevezetesen a vegetatív, a generatív és a reproduktív – azaz a levelek, a virágok és a termések fejlődéséből) az elsőt. Mi jellemzi a csírázást és kelést követő időszakot? Röviden: a zöld növényi részek, azaz a hajtás, a levél képződése és kifejlődése. Ekkor történik:

• Az ún. csúcsi osztódó szövet levélkezdeményeket és hajtásrügyeket képez („hajtás-fázisban” van). (Ez a hajtáscsúcs az árpában a szárbaindulásig a föld felszíne alatt van, viszonylag védett helyen. Szemben pl. az őszi káposztarepcével, aminek már kelés után a föld fölött, a sziklevelek között található.)
• A levelekben zajló energiatermelés (a fotoszintézis) termékeinek elsődleges felhasználója a gyökér, azaz a növényen belüli tápanyag áramlási iránya ilyenkor lefelé mutat.
• A növények a fejlődésük kezdetén a minél nagyobb levélfelület elérésére, az ún. levélfelület-index maximalizálására (a levélfelület index az egy négyzetméteren található levelek felületének összege) törekszenek. Az őszi időszakban az áttelelő kultúrák (pl. gabonafélék, repce) mindezt azért teszik, hogy ennek segítségével minél több télire való tartalékot halmozzanak fel. (Ugyanezt teszik a telelőre vonuló állatok, de a fásszárú növények is. Az állatok persze levelek nélkül…)
• A nagy levélfelület kialakulása és a növényi nedvek lefelé irányulása a gyökérzet intenzív növekedését segíti. (Egyébként őszi és tavaszi kultúráknál egyaránt.) A növény ezzel készül fel arra, hogy a fejlődésének második felében ki tudja szolgálni a gyökér által felvett vízzel és tápanyagokkal a tavaszi folyamatokat (pl. virágzás).

Részletesen esett szó a növényi energia előállításáról, a fotoszintézisről. Ennek során vízből, a levegő széndioxidjából, a fényenergia megkötésével szerves anyag, cukor (és oxigén) keletkezik. Ha ez a folyamat működik, akkor a növény jól fejlődik, megfelelően növekszik és jól terem. Ha az alapanyagokból (víz, CO₂, fény) kevés van, akkor rosszul fejlődik, lassabban növekszik és rosszul terem. Ha „csak” azt sikerül elérnie a termelőknek, hogy a növényi fotoszintézis optimális módon működjön, máris sokat tettek a növénytermesztés eredményességéért. Bárcsak ilyen „egyszerű” volna…

A növény „levél-korszaka”, a vegetatív fejlődés addig tart, amíg a csúcsi osztódó szövetében (ami a növekedés és fejlődés bölcsője) a levelek képződését fel nem váltja a virágok képződése. Az őszi árpában, ahol a megbeszélést tartottuk, ez a pillanat majd akkor következik be, amikor a megfelelő időtartamú hideghatás (vernalizáció) és nappal-hatás (fotoperiódus) következtében státuszt vált a növény, „virág-fázisba” kerül és kialakul a hajtáscsúcs ún. kettős barázda állapota. Ennek az ideje valamikor márciusban jön el, addig folyamatosan (még ha lassan is, de) képződnek és nőnek az új levelek és oldalágak, azaz tart a bokrosodás. Az árpa fejlődése fagypont (azaz az ún. bázis hőmérséklet) alatt leáll, de az időszakos felmelegedések idején meg-megindul. Ilyenkor – ha a feltételek adottak – a fotoszintézis működtetésével a nyugalmi időszakban merülő keményítő raktárakat tölti fel.

(Megjegyzés: A növények a cukrot keményítő formájában raktározzák. A keményítő önmagában nem hasznosítható, belőle előbb újból oldott cukrot kell előállítani. Ez a cukor látja el energiával télen a növényt, biztosítja a sejtek, szövetek fagyállóságát. Ha ősszel a növénynek megfelelő idő és feltételek (tápanyag, víz, fény, levélfelület!) álltak rendelkezésére ahhoz, hogy feltöltse a raktárait, akkor ezek kimerülése nélkül vészelheti át a telet. Ha az őszi fejlődésének körülményei rosszak voltak (azaz a raktárait nem tudta megfelelően feltölteni), akkor legyengülhet, kifagyhat, a tavaszi indulása lelassul, és akár megtermékenyítési problémái is lehetnek virágzáskor. Ez az őszi „levél-fázis” hagyatéka.)

A bonyhádi konzultáció a termelői kérdések (a tavaszi hengerezés stressz-elemzése; az ingadozó téli hőmérséklet élettani hatása) megválaszolásával és a felső talajréteg felengedésével zárult. Ismét bebizonyosodott, hogy a szokatlan időpont és helyszín ellenére lehet értékes szakmai perceket tölteni a határban (akár) hóban is!