2024/01/29
Rovat:Szakcikkek

Az elmúlt időszakban egyre többet foglalkoznak növénytermesztő körökben a stresszel. Szóba hozzák az éghajlat változásával, az időjárás szélsőségeivel, a növényvédelemmel és más agrotechnikai beavatkozásokkal kapcsolatban is. Ahány fórum és írás, annyi definíció, de abban mindegyik közös, hogy a környezetnek a növény működésére kifejtett káros hatásaként írja le a jelenséget. Ha pedig káros, akkor a növénytermesztés, és annak jövedelmezősége szempontjából nem kívánatos. Ha környezeti, akkor a kiváltó okok egy része biztosan nem befolyásolható, azaz előfordulásuk a jövőben is biztosra vehető. Ha a növényi működésre kifejtett hatás, akkor a növény a maga módján ellenáll illetve reagál erre, és akkor ennek módja és eredményessége függeni fog az ellenálló- és reagáló képességétől. Mindez viszont azt jelenti, hogy ha minél több információval rendelkezünk a növények stresszes körülmények közötti működéséről, akkor megfelelő eszközökkel javíthatjuk az ellenálló képességét és felkészíthetjük a megfelelő válaszadásra is!

 

A növények működése stressz esetén

A káros környezeti hatások mindegyikére a növények egy jól meghatározható séma szerint reagálnak, amit a biológia általános stressz szindrómának (1. kép) nevez. Mit takar az elnevezés?

 

A növényi szervezet működésének alapvető feltétele, hogy természetes egyensúlyi állapotban legyen. A stresszor (a stressz okozója) hatására ennek működése, a kiindulási (stresszhatás előtti) szinthez képest, kedvezőtlen irányban változik meg. A növény az őt ért kedvezőtlen hatásra egy ún. vészreakcióval válaszol, más szóval a stressz szindróma vészreakció­szakaszába (alarm fázis) kerül.

A növényi szervezet működésében beálló változások:

  • a légcserenyílások záródnak
  • a felépítő (szintézis) helyett a lebontó (hidrolízis) folyamatok kerülnek túlsúlyba
  • megkezdődik az aminosav raktárak feltöltése
  • energiatakarékos „üzemmódra” áll át a növény

A vészreakció (alarm) fázisban a növény felkészül arra, hogy a stressz­hatás megszűnését követően regenerálódjon, új egyensúlyi állapotba jutva folytassa a működését. Ehhez a nyersanyagokat, azaz a folyamatokat irányító és katalizáló hormonok és enzimek alapanyagait a korábban szintetizált fehérjék bontásából tudja előállítani. A környezet kedvező változása után, amennyiben a szükséges raktárak, készletek feltöltésre kerültek, a növény az ellenállási szakaszba jut, és megkezdheti egy új egyensúlyi állapot kialakítását. Amennyiben a káros hatás csak egyszeri, rövid idejű (akut) volt, illetve a regenerálódás feltételei bőségesen adottak, az is előfordulhat, hogy a növényi működés magasabb szintre kerül, azaz a növény „megedződik”.Amennyiben a káros környezeti hatás továbbra is fennáll, a növény az ún. kimerülési szakaszba ér, és krónikus károsodást szenved.

 

A stressz faktorok csoportosítása

Azt már tudjuk, hogyan viselkedik a növény stressz hatására, hogyan szabályozza a működését a regenerálódás során. Fontos azonban különbséget tenni az egyes környezeti hatások között is, mivel ezek eltérő módon befolyásolják a növények növekedését és fejlődését.

 

A különböző stressz-hatások csoportosítása:
1. a növények reakciója szerint
a. eustressz – a növény képes kivédeni, sőt meg is edződik (pozitív hatású stressz)
b. distressz – a növény károsodásával jár, nem képes kivédeni
2. a stresszor (okozó) szerinti, klasszikus csoportosítás
a. abiotikus stressz, azaz az élettelen környezet hatása (pl. hőmérséklet, víz, légmozgás, UV-B)
b. biotikus stressz, azaz az élő környezet hatása (pl. betegségek, kártevők), ezen belül antropogén (emberi tevékenység eredménye, pl. növényvédő szerperzselés)
3. a stresszor növényre mért hatása szerint
a. mérték stressz, amikor valamiből folyamatosan túl sok vagy túl kevés van (pl. hideg vs. hőség, aszály vs. belvíz)
b. STOP v. impulzus stressz, amikor egyszeri hatásról van szó (pl. jégverés, fagyás, perzselés, vadkár)

1 kép: A növényi stressz-válasz (a) és az általános stressz
szindróma (b) (forrás: Mitchell és Wardlaw, 2015)

2-3 . kép: Különböző stressz-hatások 2021-ben (fagykár balra, aszálykár jobbra) – fotók Szabó I .

 

A hatékony stressz-kezelés alapjai

Miután megismertük, hogyan viselkedik a növény, ha stressz éri, és különbséget tudunk tenni az egyes stresszorok között, azok tulajdonságai alapján; jó eséllyel tudjuk majd kezelni a káros hatásaikat, amennyiben ehhez rendelkezésre állnak a megfelelő eszközeink. A hatékony védekezés alapvetően két módon valósítható meg – mivel a káros környezeti hatások kizárása nem lehetséges, és bekövetkezésük a jövőben is valószínűsíthető:

  • megelőző jelleggel, a növények önvédelmi képességének, kondíciójának, egészségének, „fittségének” javításával
  • segítségnyújtással, a működőképesség megfelelő eszközökkel és feltételekkel való mielőbbi biztosításával

 

4 kép: A szőlő nem-szerkezeti
szénhidrát tartalmának
szezonális változása
(forrás: Tixier és mtsai, 2019)

A növényvilág a káros környezeti hatások ellen képes – adott mértékig – önmaga is védekezni. A stresszhelyzet bekövetkezése előtt az ellenálló képességet különböző eszközökkel akkor tudjuk növelni, ha a növekedés és fejlődés élettanával tisztában vagyunk, és azok folyamatait, illetve a folyamatok idejét ismerjük. Erre példa a fás szárú növények felkészülése a téli, nyugalmi időszakra (4. kép), vagy a külső bélyegekkel be nem azonosítható fenológiai váltások (pl. a kalászosok virágdifferenciálódása – 47. oldal 1. ábra) nyomon követése.

A stressz bekövetkezése után az egészséges, új egyensúlyi állapotban megvalósuló működés feltételeinek megteremtése a legfontosabb feladat. Ennek egyik pillére a növénynek nyújtott segítség, a másik pedig a fejlődéshez és növekedéshez szükséges források biztosítása – amennyiben ez lehetséges.
1. A növényi szervezet működőképességének helyreállítására használhatjuk a különböző növény kondicionáló készítményeket. Ha ismerjük a termék hatásmódját (SZ.I.T.A., azaz szabályozó, irányító, támogató és aktiváló), meg tudjuk állapítani a környezet státuszát (terhelő vagy támogató), és fel tudjuk mérni a növények egészségi állapotát, kondícióját (kimerült vs. F.I.T.T.*), akkor megfelelő módon segíthetjük a regenerációt. * F = feltöltve; I = igényei kielégítve; T = toleranciaképes; T = természetes egyensúlyban van
2. A feltételek biztosításához tartozik pl. az öntözés, a növényvédelem, a felvehető tápanyagokkal való ellátás. A növények stressz-menedzsmentje, a termesztés technológiában betöltött szerepe egyre jobban felértékelődik. A kémiai védekezési lehetőségek szűkülése és az időjárási szélsőségek gyakoriságának növekedése sajnos folyamatosan növeli a termelés kockázatát. A növénykondicionáló termékek számának gyarapodása egyre súlyosbodó „döntési terhet” ró a növényvédő szakemberekre. A számukra szervezett képzési és továbbképzési programokban éppen ezért a jövőben kiemelt fontosságot kellene kapnia a növényélettan és stressz-élettan szakterületének.

Lektorálta: dr. Parádi István egyetemi adjunktus (Eötvös Lóránd Tudományegyetem TTK Biológiai Intézet Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszék)