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.

Květ jabloně poškozený mrazem

Květ jahodníku poškozený mrazem

Plody švestky poškozené mrazem

Jablko poškozené mrazem

Vodnaté skvrny na plodu poškozeném mrazem

Poškození listů ořešáku mrazem

Mrazová trhlina

Kalusem zacelená mrazová deska

Hnědá dřeň mrazem poškozeného výhonu révy vinné

Mrazem poškozená bobkovišeň

Radiální praskliny v kmeni