Nízké teploty

Nízké teploty a rostliny

Nízká teplota inaktivuje enzymy tylakoidní membrány, zpomaluje intenzitu dýchání rostlin, od určitých hodnot dochází k tvorbě ledu a může dojít k mechanickému poškození buněk, k dehydrataci buněk a mezibuněčných prostor. Následkem tvorby ledu je dehydratace rostliny, což vede ke zmrznutí. Rostliny mírného pásma jsou na nízké teploty adaptovány, avšak náhlé poklesy teplot jsou škodlivé i pro ně. Různé druhy rostlin jsou k nízkým teplotám různě citlivé, citlivost může být různá i u jednotlivých kultivarů a liší se také v průběhu života rostliny či vegetačního období. Citlivější jsou generativní orgány. Vegetativní orgány jsou méně citlivé, přičemž lze říci, že citlivost k chladu klesá se stářím pletiva, což je dáno vyšším obsahem vody v jeho buňkách.

Terminologie poškození nízkými teplotami

Chladové poškození (poškození chladem) je někdy používáno jako nadřazený termín pro poškození nízkými teplotami, kdy může dojít k mrazovému poškození a poškození zmrznutím, při němž se tvoří led v pletivech rostliny, dále pro poškození zimou, projevující se dehydratací pletiv a hnědnutím u stále zelených rostlin a poškození chlazením, jak je obvykle označováno posklizňové poškození rostlinných produktů ve skladech.

Poškození mrazem může vzniknout při poklesu teploty pletiv pod bod mrazu. Dochází ke změně fyzikálních a chemických vlastností membrán v buňce, zahušťuje se buněčná šťáva ve vakuolách, narušuje se metabolismus, vznikají toxiny, dochází ke zmrznutí vody v buňce a tvorbě ledových krystalků v buňce. Ty mohou buňku poškodit. Nejdříve se led tvoří ve velkých cévách xylému v listech a stoncích.

K odumření buňky dojde vlivem dehydratace. Příčinou úhynu rostliny může být tzv. fyziologické sucho vlivem omezeného nebo přerušeného příjmu vody, kdy transpirace není přerušena (např. zmrzlá půda, kdy voda z ní není přístupná rostlině).

Pokud se vytvoří krystalky jen v mezibuněčných prostorách, nemusí k poškození mrazem vůbec dojít.

Citlivost rostlin k mrazu je různá, mění se i v rámci fenofází. Citlivé rostliny mohou být poškozovány už teplotami –2 až –5 °C.

V praxi lze rozeznat tři typy mrazového poškození:

· zmrznutí, kdy poškozená rostlina uhyne následkem mrazu, změny jsou nevratné.

· částečné zmrznutí, kdy mráz zničí jen část rostliny nebo část určitého orgánu (např. květy, odnožovací kolénka), nemusí být ohrožen život rostliny jako celku.

· namrznutí, částečné namrznutí - kdy namrzlá rostlina je schopná po pomalém rozmrznutí růst (je třeba zajistit pozvolný vzestup teplot).

Symptomy mrazového poškození dřevin v kmeni a větvích:

· mrazové trhliny tj. podélné rozprasky, mechanismus jejich vzniku je založen na principu tepelné roztažnosti materiálu a odlišné rychlosti smršťování vnějšího pletiva, kdy se smršťují při zmrznutí rychleji, než středová pletiva. Mrazové trhliny jsou časté např. u buku, dubu, jírovců, třešní.

· mrazové lišty vznikají uzavřením mrazové trhliny kalusem, mají vzhled podélných vyvýšenin,

· mrazové desky vznikají z plošně zmrzlého pletiva, to hnědne, odděluje se. Odumírá větší plocha kůry. Výskyt zejména na jižní straně, případně západní straně, kde dochází k rychlému ohřátí a ochlazení kmene, případně větví. Náchylné na toto poškození jsou zejména jabloně, hrušně, švestky a meruňky,

· radiální praskliny sahají na povrch kmene,

· vnitřní praskliny končí slepě uvnitř kmene.

Symptomy mrazového poškození bylin a bylinných částí dřevin:

· vodnaté skvrny, později nekrózy, vadnutí a usychání poškozených částí,

· při holomrazech vymrzání jetelovin, řepky a obilovin,

· obnažování a poškození kořenů rostlin vlivem pohybů půdy při jejím promrzání a rozmrzání.

K obdobím s největší pravděpodobností poškození rostlin mrazem je podzim, kdy přicházejí tzv. časné podzimní mrazíky a jaro, kdy přicházejí tzv. pozdní jarní mrazíky, přičemž ekonomicky nejvýznamnější jsou pozdní jarní mrazy, jelikož rostliny jsou v době intenzivního růstu nejcitlivější. Pokud se rostliny zotaví, jsou slabší, náchylnější k houbovým infekcím, odumřelé části mohou být druhotně napadány saprofytickými mikroorganismy.

Poškození chladem vyvolává fyzikální a fyziologické změny při působení teplot mezi 15°C a 0°C, nebo působením teplot nad bodem mrazu 0°C (do 9°C). Dochází k poruchám enzymů, narušení funkce membránových lipidů a v případě plodů i v narušení procesu dozrávání ⁹⁾. Zpomaluje se fotosyntéza, zvyšuje se dýchání, zpomaluje se příjem vody a živin a zastavuje růst. Při poškození chladem nedochází k tvorbě ledu v buňkách. Symptomy chladového poškození na rostlině se liší podle zasaženého místa. K odumírání nadzemních orgánů při t > 0°C je důsledkem špatného zásobení kořenů vodou. Citlivé k chladu jsou tropické rostliny, které nelze otužit. Pokud jsou vystaveny chladu, zpomalují růst, žloutnou, na listech se mohou objevit vodnaté skvrny, později léze, poškozené listy hnědnou, stejně tak i plody. Sekundárně mohou být napadeny bakteriálními či houbovými patogeny. Vybíhání do květu je časté u dvouletých rostlin, při teplotách 0-12°C na jaře, pokud mají rostliny nejméně dva pravé listy (ve fázi děložních listů nemají vliv), kdy může dojít k jarovizaci (citlivé jsou např. řepa, zelí, čínské zelí). Snižuje se kvalita i kvantita výnosu, jelikož vyběhlice nejsou plnohodnotné. S chladovým poškozením se lze setkat během vegetace, dojde-li k poklesu teplot pod normál, na jaře v době růstu, pokud jsou nízké teploty a při skladování, pokud jsou produkty vystaveny skladovacím teplotám nižším, než je optimum pro danou plodinu.

Poškození chlazením je typické při skladování rostlinných produktů např. ovoce či zeleniny. Dochází k němu při nedodržení optimálních skladovacích teplot pro jednotlivé druhy, často i v kombinaci s podmínkami atmosféry, zejména pokud jsou produkty skladovány v podmínkách tzv. řízené atmosféry. U různých druhů rostlin má poškození různé projevy.