Az agrárszakemberek számára teljesen elfogadott módja az ismeretszerzésnek a határszemle, bár ennek időpontja (téli nyugalmi időszak) és formája (a kollégákkal közös konzultáció) újszerűnek és formabontónak ígérkezett. A résztvevők számát és érdeklődését látva utólag elmondhatjuk, hogy mindezek mellett a sorozat sikeresnek bizonyult. A következőkben a közel tíz alkalom során érintett növényélettani témákból, és a konzultáció során felmerült termelői kérdésekből szemezgetünk.

A terméselemek

A növénytermesztésben a jövedelmezőséget – a költségek csökkentése mellett – a hozam növelésével lehet javítani, hiszen a felvásárlási árakra lényegi ráhatásunk nincsen. Hogyan tudjuk emelni a hektáronkénti termést, hol fogjunk hozzá, mit változtassunk, mikor avatkozzunk be? – vetődött fel a kérdés szinte minden helyszínen. A választ a termés elemekre bontásában kerestük.

Mik azok a terméselemek, amelyek összessége a végső hozamot adja? Példaként a búza esetét vettük:

• a kikelt növények száma hektáronként,
• a termő oldalágak, azaz a kalászok száma növényenként,
• a kalászemeletek száma kalászonként,
• a szemek száma kalászemeletenként,
• az ezerszemtömeg (ill. a minőség szempontjából a beltartalom) grammban.

A terméselemek szorzata fogja adni a hozamot kg/ha-ban. Ha tehát bármelyik terméselemet pozitív irányba változtatjuk (pl. növekszik a növényszám vagy az ezerszemtömeg), az növeli a szorzat értékét, azaz a hozamot. Nincs más feladatunk, mit az egyes terméselemek kialakulásának idejét meghatározni, majd az adott időpontban/időszakban biztosítani a növény számára az optimális feltételeket és nyersanyagokat. (Természetesen csak az agrotechnikai lehetőségeket vettük számításba, mert például a hőmérsékletre, csapadékra semmilyen hatásunk nincsen.)

A búzához hasonlóan elkészíthető a repce „képlete” is, azzal a különbséggel, hogy ott a kalászemeletek helyett becők, a kalászok helyett pedig a termő oldalágak szerepelnek.

Mikor alakulnak ki az egyes terméselemek?

1. A kikelt növények száma a kicsírázott és kikelt magokból alakul ki. Repcénél sokszor fordul elő kettős-hármas kelés, természetesen ilyen esetben az utolsó kelési hullám után véglegesedik csak az állomány. A növényszámot befolyásoló feltételeket a résztvevők hozzászólásaival vettük sorra: vetőmag minősége, vetőágy/talajelőkészítés minősége, vetésmélység, hozzáférhető tápanyagok illetve a szükséges környezeti feltételek. A csírázás és kelés időpontja könnyen beazonosítható.

2. A termő oldalágak végső száma a kalászok megszámlálásával meghatározható. A kialakulásuk ideje viszont nem minden szakember számára ismert. A búzánál az első oldalágak kezdeményei (2 db) még a gyököcske megjelenése előtt megtalálhatók a csírában. A folyamat (azaz a bokrosodás) pedig egészen a virágkezdemények differenciálódásáig, azaz a kettős barázda állapotig tart, ami pedig a vernalizációt követően, a nappali megvilágítás hosszának növekedése után, valamikor március első felében van. Az oldalágak kialakulásának kezdete és vége tehát lényegében „láthatatlan”, a kalászkezdemények számának meghatározása pedig komolyabb műszerezettséget igényel (lásd 1. kép).

1. kép: pásztázó elektronmikroszkóppal készített felvételek a kalász fejlődéséről (Forrás: Li és mtsai, 2019)

3. A kalászpadkák száma a zárókalászka kialakulásával véglegesedik, kialakulásuk pedig a kettős barázda stádiumban indul. Mindkét esemény a hajtás tenyészőcsúcson „zajlik”, a föld felszíne alatt, a gyökérkorona fölött néhány milliméterrel. A végpontok meghatározásához az előbb említett pásztázó elektronmikroszkópra van szükség. A 2. képen, a gyökérkorona fölött néhány milliméterrel, a kb. 0,6–0,9 mm nagyságú kalászkezdemény „látható” február elején – a föld felszíne alatt, a kalászemeletek kialakulása idején.

2. kép: A kalászkezdemény ilyenkor még a föld alatt található

4. A kalászemeletenkénti virágok kialakulása már a zárókalászka megjelenése előtt elkezdődik, és a hasban lévő kalászállapotig tart. Ilyenkor van terméspotenciáljának maximumán a búza. A virágzással véglegesedik ez a terméselem, azaz kialakul a magok száma. A folyamat kezdete nehezebben, végpontja könnyen meghatározható.

5. Az ezerszemtömeg, pontosabban a szemek maximális szárazanyag-tartalma illetve minősége (pl. fehérje/sikértartalom) a tejesérés alatt véglegesedik. Ez azt jelenti, hogy a virágzást követő 7–10. naptól a viaszérésig tart, amikor hirtelen lecsökken a szárazanyag-felhalmozódás, és a fiziológiai érésig már „csak” vizet veszít a mag. Ez az élettani szakasz is jól beazonosítható.

A bokrosodás folyamata az őszi kalászosoknál

A bokrosodás (illetve a termékeny oldalágak száma) a gabonafélék ún. szorzó terméseleme. A növény ezzel a folyamattal a következő „eredményeket” éri el:

növeli levélfelületét,

növeli az asszimiláták (azaz a fotoszintézis termékeinek) mennyiségét és azok tárolási kapacitását (a levelek is lehetnek keményítőraktárak),

növeli a potenciális kalászszámot.

A bokrosodás tulajdonképpen már a csírázás idején elkezdődik (a magban három levélkezdemény és két oldalágrügy megtalálható), és a virágkezdemények kialakulásáig (kettős barázda) tart.

A 3. képen is jól látható, hogy a gabonafélék lényegében korlátlan mennyiségű oldalágat képezhetnek. Ezek a levelek tövében lévő rügyekből hajtanak ki, amelyek minden levél- és levélkezdemény hónaljában megtalálhatóak. Ez azt jelenti, hogy potenciálisan egyetlen növény annyi oldalágat hozhat, ahány levele- illetve levélkezdeménye van. Ráadásul egy-egy oldalágon, a fejlődő levelek hónaljából újabb al-oldalágak fejlődhetnek. A rügyekből kihajtó oldalágak hossza a hozzá tartozó levél megjelenésének idején csupán 1-2 mm. Ha a körülmények nem kedvezőek (vetésmélység, tenyészterület nagysága, hőmérséklet, csapadék, tápanyagok mennyisége stb.), akkor a fejlődésük gyorsan lelassul és megáll, és csak a feltételek kedvezővé válásával indul újra. Az oldalágak és a rajtuk képződő kalászkezdemények későbbi sorsát nagy valószínűséggel a rendelkezésre álló erőforrások (asszimiláták, fény, tápanyagok) mennyisége dönti el – termést hoznak vagy elhalnak.

3. kép: bokrosodás folyamata, Forrás: Kirby and Appleyard, 1985.

Jelenleg sok olyan búzatábla van az országban, ahol a késői vetések miatt a növények fejlettsége elmarad az ilyenkor szokásostól, és csak 3-4 levelesek (4. kép). Ha visszabontjuk a levélhüvelyeket, akkor előtűnnek a még meg nem jelent oldalágak (5. kép). Jól látható, hogy ez a búza a levelekkel azonos számú hajtással rendelkezik, amelyek mindegyikének hajtáscsúcsán ott található egy kalászkezdemény. Ha a környezeti feltételek és az agrotechnikai támogatás lehetővé teszik, akkor ezek teljes értékű termést hozhatnak. Ehhez természetesen az is szükséges, hogy a növényenkénti átlagos kalászszám ne csökkenjen később sem 3-4 alá.

4-5. kép: 3 leveles fejlettségű búza, illetve a már meglévő oldalágai

A hideghatás és a nappalok hosszának jelentősége

Az áttelelő szántóföldi kultúráinknál ismert, hogy a virágzásukhoz ún. hideghatásra (vernalizáció vagy jarovizáció) van szükségük. Ez azt jelenti, hogy a növényeknek bizonyos hosszúságú időt kell eltölteniük egy adott hőmérsékleti tartományon belül ahhoz, hogy a csúcsi osztódó szövetükön virágkezdemények fejlődhessenek. Enélkül csak leveleket képesek hozni, azaz folyamatosan vegetatív fázisban maradnak. Az alacsony hőmérsékletet a hajtáscsúcs osztódó szövete érzékeli, ami a gabonaféléknél a föld alatt, míg a repcénél a föld fölött található. A vernalizációt a hőmérsékleti tartománya és az időtartama jellemzi. Napi üteme 0 °C és 5 °C között a legnagyobb, de –4 °C-ig illetve +17 °C-ig, ha alacsonyabb ütemben is, de folytatódik. Hazai körülmények között általában 3–6 hétig tart a folyamat, és körülbelül december végéig lezárul.

Az őszi kalászosok és az őszi káposztarepce sem virágzik ki januárban, aminek pedig az az oka, hogy a hideghatás csupán a lehetőségét teremti meg a virágok kialakulásának. A folyamat elindításához a végső jelet a nappalok hosszának növekedése adja meg a tavasz során. A növények levelei ugyanis a világos és sötét időszakok periódikus változását képesek érzékelni. Amikor a sötét szakaszok hossza bizonyos szint alá csökken (azaz a napfényes órák száma megnő, vagyis tavaszodik – lásd 6. kép), a hajtáscsúcs osztódó szövete egy kémiai jel (az ún. florigén vagy virágzási hormon) hatására végleg átalakul, és megjelennek rajta az első virágkezdemények. A kalászosoknál ez az időpont az ún. kettős barázda állapot. Jellemzői, hogy megszűnik a levelek képződése, és a növényen semmilyen külső jele nincs annak, hogy mikor következik be – valamikor a tél folyamán. A repce esetében a virágok differenciálódása nem jelenti a vegetatív növekedés leállását, hanem az a virágszervek kialakulásával párhuzamosan zajlik tovább. (Ez jellemző az ún. indeterminált növekedésű növényekre, mint az őszi káposztarepce.) Időpontja könnyebben meghatározható, mert közvetlenül a szárbaindulás előtt történik.

6. kép: napfényes órák száma (Magyarország (2021)

Az elmúlt időben meglátogatott állományok jellemző kora tavaszi képet mutattak: az első lomblevelek lefagytak, leszáradtak, a növényi fejlődés centrumához (a csúcsi osztódó szövethez) közel eső levelek pedig a rozetta közepén az első virágkezdeményeket takarják. A virágdifferenciálódás jól nyomon követhető a szár félbevágásával: a raktározott keményítőben gazdag terület fehér, míg a korábban lapos, most megnyúlt sejteket tartalmazó tenyészőkúp inkább zöldes színű (7. kép).

7. kép: szárbaindult repce hajtáscsúcsa virágkezdeményekkel

A repcének a tél folyamán kimerült keményítőraktárak feltöltéséhez jól működő levélzetre van szüksége, tehát az eddig nyugalmi állapotban lévő hajtásrügyek és a rajtuk lévő levélkezdemények intenzív fejlődése kezdődik meg a fagyok elmúltával. Mivel a repce ún. forráskorlátozott növény (ennek magyarázatát lásd később), ezért tavasszal támogatni kell a növényt a megfelelő levélfelület mielőbbi kialakításában, később pedig biztosítani kell ennek minél hatékonyabb működését (fotoszintézis), ezenfelül pedig meg kell őrizni a zöld növényi részek (levelek, szár, becők) egészségét.

A tavaszi állománykezelések módja a növényi energiaháztartás szerint

Ha a termesztett növényeink működését meg akarjuk érteni, akkor ismernünk kell az asszimiláták, a tápanyagok termelésének/belépésének, illetve felhasználásának helyét és ezek kapacitását. Erre azért van szükség, mert a növény ezek egyensúlyi állapotában érheti el genetikai potenciáljának maximumát – természetesen adott környezeti feltételek mellett. A termelő/felvevő helyet szaknyelven forrásnak (külföldi szakirodalomban „source”), a felhasználó helyet pedig elnyelőnek (külföldi szakirodalomban „sink”) nevezzük. A forrásszervek általában a levél (fotoszintézis) és a gyökér (felvétel), míg az elnyelő szervek általában a virág és a termés, bár fejlődésük megfelelő idejében – főleg a vegetáció elején – minden növényi rész lehet. Gazdasági növényeink termésének mennyiségét és minőségét az fogja meghatározni, hogy ezek közül melyik a szűk keresztmetszet, azaz a növény forrás vagy elnyelő oldalon korlátozott:

a forrás oldalon korlátozott növény termését az asszimilátákat előállító (pl. levélfelület) illetve a tápanyagokat felvevő (gyökérzet nagysága és szerkezetessége) kapacitás határozza meg,

az elnyelő oldalon korlátozott növény termését a kialakuló termésképletek száma (pl. kalászok) és nagysága (pl. szemek) határozza meg.

Az őszi vetésű növényeink közül a kalászosok elnyelő korlátozottak. Eszerint a termés nagyságát az fogja meghatározni, hogy mennyi kalászt hoz egyetlen növény, és azon mennyi a kalászemeletek illetve az emeletenkénti szemek száma. Az őszi árpa és a búza tehát akkor fog többet teremni, ha jobban bokrosodik (8. képen jobbra), a kalász fejlődésének idején optimálisak a feltételek, és a szemtelítődés idején megfelelő az asszimiláták termelése.

8. kép: jól bokrosodott őszi árpa február elején

A kalászosokkal szemben a repce ún. forráskorlátozott növény. A termése azzal növelhető, ha a képződő nagyszámú virág minél nagyobb arányban termékenyül meg, és a becőfejlődés, szemtelítődés idején a környezeti feltételek optimálisak. Ez azt jelenti, hogy a vegetatív fejlődés idején maximalizálni kell a repce levélfelület indexét (azaz az egységnyi területre eső levélfelület nagyságát), teljes virágzástól az elvirágzásig pedig biztosítani kell a zöld növényi részek egészségét és fotoszintézisük zavartalanságát.

A határszemlék zárásaként mindig sor került a felmerülő kérdések megválaszolására, és az időszerű tavaszi munkák növényélettani hátterének megvitatására. Terveink szerint folytatódik a sorozat, és újabb helyszíneken, a tavasz érkeztével újabb kultúrák bevonásával szeretnénk a növényélettani ismeretek átadását konkrét és helyszínre, aktuális növényi állapotra szabott szaktanácsadással bővíteni. Ebben partnereink a Magyar Növényvédő Mérnöki és Növényorvosi Kamara megyei szervezetei és azok a helyi szakemberek, akik házigazdaként látják vendégül kicsiny, de lelkes csapatunkat egy-egy határszemle alkalmával.

Szabó István

Az ONFARM határszemlék beszámolóit kövesse az agronaplo.hu oldalon!

A cikk szerzője: Szabó István