Jaký je proces otužování rostlin?

Mrazuvzdornost zimujících rostlin se v průběhu roku mění, v zimě se zvyšuje a na jaře a v létě klesá. Důvodem těchto změn je otužování, které rostlina podstupuje v rámci přípravy na zimní období. Otužování je proces reverzibilní fyziologické adaptace rostlin na nepříznivé podmínky prostředí. Jedná se o aktivní metabolický proces, nikoli o jednoduché zpomalení vitální aktivity, i když je spojeno s prudkým poklesem rychlosti růstu a přechodem rostliny do klidového stavu. Otužováním ozimých plodin se poprvé zabýval I. I. Tumanov (1940). Identifikoval a popsal dvě fáze tohoto procesu.

První nastává na podzim, kdy jsou denní teploty ještě relativně vysoké (+10 °C), noční teploty klesají k 0 – 2 °C. Světlo je příznivým faktorem. V této době dochází během procesu fotosyntézy k aktivní akumulaci cukrů (až 25 – 30 % suché hmotnosti rostlin). Nahromaděné cukry jsou při dýchání málo spotřebovávány, protože noční teploty jsou pro aktivní proces nízké. V tomto případě dochází ke zvýšení mrazuvzdornosti, ale jen mírně – do 10 – 12 ° C pod nulou. Pro další zvýšení mrazuvzdornosti je nutná druhá fáze otužování (která probíhá na začátku zimy při mírných mrazech (do -5 °C), kdy jsou rostliny pokryty sněhem). V tomto případě se fotosyntéza zastaví, ale aktivují se biochemické procesy vedoucí k redistribuci cukrů v buňkách, které se přesunou do cytoplazmy a prostupují ji. Zároveň část vody vytéká z buněk a mění se v extracelulární led. V tomto případě se tvoří výrazný vodní deficit – 30 – 50 % z celkového obsahu vody. Tato dehydratace cytoplazmy a nahromadění velkého množství ochranných látek v ní výrazně zvyšuje mrazuvzdornost (až 25 – 30 °C pod nulou). Protože takové mrazy jsou ve středním Rusku poměrně vzácné a zimní rostliny jsou obvykle pod sněhem, můžeme předpokládat, že absolutní mrazuvzdornost se získá otužováním. Dřeviny, které si v klidu vyvinou mrazuvzdornost, procházejí složitějším a delším obdobím otužování. Jejich příprava na přezimování začíná po období růstu, dlouho před nástupem chladného počasí. Během druhé poloviny léta se v živých tkáních hromadí živiny, především škrob. Na podzim dochází k jeho přeměně – hydrolýze za vzniku cukrů (nízká stabilita) nebo mastných olejů (vysoká stabilita). Tyto látky se vážou na proteiny a tvoří protein-lipidový komplex, který prostupuje cytoplazmou. Zároveň se snižuje obsah vody v pletivech a dochází k odtoku různých látek z nadzemních orgánů do kořenového systému. Kořenové buňky zase produkují látky zvyšující odolnost organismu proti mrazu. Příznivými podmínkami pro úspěšné otužování je brzké zastavení růstu, brzké dozrávání výhonků a jejich přechod do klidového stavu. Tomu napomáhají i krátké dny, nízká vlhkost vzduchu a mírná výživa dusíkem.

Po zveřejnění zásadních prací I. I. Tumanova fyziologové pokračovali ve studiu procesu otužování a vnesli do tohoto problému mnoho nových věcí, například postavení fotoregulačního účinku světla na otužilé rostliny, které je vnímáno systémem rostlinných pigmentů. (fytochrom). To potvrzuje skutečnost, že etiolované (zbavené chlorofylu) rostliny postrádající pigmenty nejsou schopny tvrdnout.

Stále se má za to, že otužování probíhá ve dvou fázích, ale přidává se k nim nový obsah. Během první fáze se tak potvrdila akumulace ochranných látek, mezi které kromě cukrů patří rozpustné bílkoviny, fosfolipidy, mastné kyseliny a ATP. Zároveň se mění rovnováha růstových regulátorů: snižuje se obsah aktivujících fytohormonů a zvyšuje se množství fytohormonů inhibujících růst. V důsledku působení tohoto faktoru se růst prudce zpomalí a rostliny se připravují na přechod do klidového stavu.

Druhá fáze otužování zahrnuje částečnou dehydrataci rostliny, kdy deficit vody dosahuje 30 – 50 %. Vodu odvádí led vytvořený na povrchu a v mezibuněčných prostorech. Tato částečná dehydratace ztěžuje úplné zmrazení a zabraňuje tvorbě intracelulárního ledu. V cytoplazmě buněk dochází k restrukturalizaci metabolismu, která spočívá ve výskytu dalších množství ochranných látek. Především škrob, který nemá ochranný účinek, prochází přeměnou: mění se na cukry nebo mastné oleje (u některých dřevin jehličnatých a drobnolistých druhů). Zároveň se výrazně zvyšuje mrazuvzdornost. Mastné kyseliny procházejí přeměnami: z nasycených na nenasycené, což také zvyšuje mrazuvzdornost. Objevují se některé ochranné fosfolipidy — fosfatidylcholin, adenylcholin atd. Nakonec dochází ke změnám v ultrastrukturách buňky. V cytoplazmě mrazuvzdorných rostlin se zvyšuje počet intraplazmatických membrán v důsledku tvorby dalších prvků endoplazmatického retikula, mitochondrií a plastidů. U mrazuvzdorných druhů se podle P. A. Genkela zjišťuje separace cytoplazmy, která spočívá v stažení plasmodesmat, oddělení cytoplazmy od membrány a jejím překrytím lipidovou vrstvou. To je doprovázeno zvýšením vázané vody a cytoplazmatické viskozity. Mrazuvzdornost se prudce zvyšuje. Dalším procesem, který vede ke zvýšené mrazuvzdornosti, je vitrifikace – přechod kapaliny (vody) do amorfního skelného stavu při poklesu teploty. K tomuto přechodu dochází při prudkém ochlazení tkáně pod -20 °C. Zmrazená skelná tkáň si v této podobě zachovává svou životaschopnost po dlouhou dobu. S pomalým zvýšením teploty zmrazené tkáně se obnoví životaschopnost buněk a s rychlým zvýšením umírají, protože voda, která se vrací z amorfního do krystalického stavu, se může změnit na krystalický led, který způsobí poškození do cely. Vitrifikace značně zvyšuje mrazuvzdornost, ale není známo, zda k ní dochází za přirozených podmínek, protože tento proces byl pozorován pouze v laboratoři. Pro přechod buněk do stavu vitrifikace jsou nutné následující podmínky: rychlé chlazení při velmi nízkých teplotách nebo pomalé postupné chlazení, ale s povinnou předběžnou izolací buněčné cytoplazmy.

Mrazuvzdornost a tvrdnutí jsou ovlivněny vnějšími podmínkami předchozího období. Důležitá je například délka dne, tedy fotoperioda. Dlouhý den podporuje hromadění růstových stimulantů v listech a je nepříznivý pro otužování; krátký den vede k nahromadění inhibitorů a rostlina přejde do klidového stavu. Během slunečného a chladného podzimu ozimé plodiny ukládají více cukrů, a proto se více zvyšuje jejich mrazuvzdornost. Během teplého, vlhkého, zamračeného podzimu se růstové procesy zpožďují a rostliny vstupují do zimy s menší odolností vůči mrazu. Mrazuvzdornost rostlin tedy není stálým stavem, může se v průběhu roku měnit. Lze ji zvýšit Otužováním, ale i snížit působením určitých faktorů (voda, teplota, světlo). Ne všechny rostliny jsou v důsledku toho schopny ztvrdnout, různé odrůdy ozimých plodin mají různou mrazuvzdornost.

Klima ve většině regionů naší země neumožňuje pěstování mnoha zeleninových a okrasných plodin od výsevu až po dozrávání přímo na zahradě. Proto je tak rozšířený sadební způsob pěstování zeleniny a květin, kdy se prvních 30-60 dní rostliny vyvíjejí na okenních parapetech, balkonech a ve sklenících. V době výsadby ve volné půdě je však důležité sazenice otužovat, aby neuhynuly radikální změnou podmínek pěstování.

Proč a jak otužovat sazenice

Doma se sazenice pěstují v uměle vytvořených podmínkách. Zároveň je udržována stálá teplota od 18 do 30°C v závislosti na potřebách pěstovaných rostlin.

Když se mladé sazenice přenesou ze skleníkového klimatu na otevřenou půdu, dojde k radikální změně teploty a kořenový systém je během transplantace zraněn. Poté je metabolismus uvnitř rostlin narušen a růst kořenů se zpomaluje.

Rostlina musí být na toto těžké období připravena, aby se minimalizovalo riziko onemocnění, bezpečně obnovily a vyrostly kořeny a obnovily se metabolické a růstové procesy uvnitř sazenice. Za tímto účelem se sazenice otužují.

Jak připravit sazenice na otužování

Příprava sazenic pro výsadbu na čerstvém vzduchu začíná 10-15 dní předem. Měli byste vědět, kdy začít s otužováním rostlin. Do této doby by sazenice rajčat měly mít 4-6 pravých listů, okurky by měly mít 2-3. U okrasných rostlin se tento ukazatel může lišit.

U teplomilných plodin jako jsou rajčata, okurky, papriky, lilky začíná otužování při teplotě 12-14°C. Mrazuvzdorné plodiny (zelí) jsou zvyklé na přírodní podmínky při teplotě 8-10°C.

Algoritmus kalení:

• hrnce a krabice se sazenicemi se přenesou na čerstvý vzduch, nejprve na krátkou dobu, která se postupně zvyšuje na 2-3 hodiny;
• Zpočátku nejsou umístěny na otevřeném slunci, ale umístěny ve stínu nebo zastíněny dostupnými materiály. Dále se čas strávený na vzduchu a slunci prodlužuje každý den o 1-2 hodiny. Na konci procesu otužování jsou sazenice ponechány venku ve dne i v noci;
• poté, co rostliny strávily noc na vzduchu 2-3krát, jsou vysazeny na záhony na trvalé místo.

V případě pěstování sazenic ve skleníku nebo skleníku se přímo tam otužují a místnost v noci větrají. Pokud jsou sazenice drženy na balkoně, budou muset být na místě před výsadbou ještě nějakou dobu vytvrzeny.

Pokud teplota během otužování klesne na kritické hodnoty pro rostlinu, jsou krabice se sazenicemi přeneseny dovnitř.

Pokud byly sazenice přineseny ze skleníku, doba tuhnutí bude o 3-5 dní kratší. Umisťuje se pod okraj koruny stromu nebo u plotu, aby mladé rostliny nepoškodilo přímé sluneční záření. První 2-3 dny jsou pokryty lutrasilem. V následujících dnech se rostliny nechávají stále delší dobu otevřené, dokud nepřijde čas zasadit je na trvalé místo.

Nejprodávanější v obchodě

Jak správně otužovat rostliny: zálivka a hnojení

Přípravu na přirozené pěstební podmínky doprovází také omezení zálivky. Zároveň se zkracují intervaly mezi nimi. Množství vody však zůstává stejné. Zalévání se provádí, dokud není hrudka půdy zcela navlhčena. Sušení se provádí zvýšením časových intervalů mezi zavlažováním. To se provádí co nejvíce, dokud listy mírně neztratí turgor.

Měli byste však být opatrní, protože pokud půda příliš vyschne, rostlina shodí poupata a květy.

Aby rostliny přežily transplantační postup a zvykly si na nové podmínky, měly by být mladé sazenice krmeny komplexním hnojivem s poměrem dusíku, fosforu a draslíku 10x40x70%.

Otužilé rostliny se snadněji přizpůsobí přírodním podmínkám a méně trpí denními a nočními změnami teplot. Takové sazenice rostou rychleji, vyvíjejí zelenou hmotu, bujněji kvetou a bohatěji plodí.