Az őszi búza fejlődése és terméselemei

Az őszi félév „megnyújtja”az őszi vetésű gabonák egyes terméselemeinek kialakulására fordított időt, ami miatt terméspotenciáljuk nagyobb, mint tavaszi vetésű társaiké. A hosszabb vegetáció, a téli körülmények azonban növelik a növények környezeti kitettségét, ezzel csökkenthetik a termésbiztonságot. Ahhoz, hogy ezt a hatást, illetve a tavaszi időszak változékony, sokszor szélsőséges időjárását ellensúlyozni tudjuk, és azok ne akadályozzák a gabona genetikai potenciáljának kihasználását, ismernünk kell az egyes terméselemek kialakulásának, és az azokat meghatározó főbb élettani folyamatoknak az idejét (1. ábra: az őszi búza fejlődési stádiumai, Guo és mtsai, 2015).

Az őszi búza terméselemei

1. a hektáronkénti növények száma
2. a növényenkénti kalászok száma
3. a kalászonkénti emeletek/padkák száma
4. a padkánkénti szemek száma
5. a szemek ezerszemtömege és beltartalma

A hektáronkénti növények száma

A búza maximális hektáronkénti terméséhez tartozik egy ideális tőszám. Ez figyelembe veszi a növénynek azt a tulajdonságát, hogy fejlődése során oldalágakat képez (ezt hívjuk bokrosodásnak), ezzel korrigálni képes az egyenetlen kelés után kialakult tőhiányokat, illetve kihasználja a rendelkezésre álló tenyészterületet. Az elvetett magoknak tehát minél nagyobb százalékban kell kikelniük azért, hogy az ideális tőszámot elérje az állomány, és a terméspotenciál kihasználható legyen. 

A csírázást és kelést az agrotechnikai- (vetőágy, vetés) és időjárási feltételek (csapadék, hőmérséklet) mellett a mag minősége határozza meg elsősorban: a csíraszervek vitalitása illetve a táplálószövet mennyisége és minősége. Ezek a tulajdonságok a vetőmagtermesztés során alakulnak ki, a folyamatot pedig részletesen az ötödik terméselemnél tárgyaljuk majd. 

A magok csírázását és kelési erélyét élettani eszközökkel ma már támogatni tudjuk. A teljesség igénye nélkül két lehetőség ezek közül:

• olyan mikrobiológiai oltóanyag használata, amely hormontermelő törzse(ke)t tartalmaz, és amely gibberellin termelésével segíti a fehérjebontó enzimek előállítását;
• olyan támogató típusú biostimulátor használata, amely a csírázási folyamatokat nyersanyaggal (pl. enzimek alapanyagai) látja el és gyorsítja (1. kép).

A növényenkénti kalászok száma

Az alapvető genetikai parancs a növényvilágban a szaporodás, a fajfenntartás, másodsorban pedig az önfenntartás. Ez praktikusan azt jelenti, hogy a minél nagyobb számú utódot kell létrehoznia a növénynek úgy, hogy közben maximálisan kihasználja a természeti feltételeket (pl. tápanyag, víz), illetve reagál a káros környezeti hatásokra (pl. fagy, aszály, hőség). A búza „leglátványosabb” eszköze ennek a természeti parancsnak a kivitelezésére a bokrosodás. Ez a folyamat teszi lehetővé, hogy az elvetett magból ne csak egy kalász fejlődjön, illetve, hogy a termés, az utód kineveléséhez szükséges „források” megfelelő mennyiségben álljanak rendelkezésre.

Itt kell megjegyezni, hogy a búza – hasonlóan a többi gabonaféléhez – ún. elnyelő korlátozott növény. Ez azt jelenti, hogy a termés mennyiségét a kialakult termésképletek száma és nagysága fogja bekorlátozni.

A búza esetében tehát arra kell törekedni, hogy minél több kalászt, azon minél több emeletet/kalászkát, azon belül minél több virágot képezzen, illetve a szemek korai fejlődési időszakában minél nagyobb legyen a táplálószövet sejtszáma. Ezzel szemben pl. a repcénél a forráskapacitás növelése a cél, mert a virágok a növény által kinevelhetőnél jóval nagyobb számban képződnek, és ezek száma nem jelent korlátot a termés szempontjából.)

A bokrosodás folyamata már vetőmagkorban megkezdődik. A búzaszem a csírázás megindulása előtt már három levél- és két oldalágkezdeményt tartalmaz. Az oldalágak a levelek hónaljában képződő rügyekből fejlődnek ki. Ez azt jelenti, hogy egy búzának potenciálisan annyi oldalága (azaz annyi „bokrosodási csomója”) lehet, ahány levele van! A levelek hónaljában a levélkezdemény megjelenésével egy oldalágrügy differenciálódik, amely megjelenése után röviddel eléri az 1-2 mm-es nagyságot, majd megáll a fejlődése, és „további parancsig” nyugalomban (ún. lag fázis) marad. Ez a további parancs lehet a rendelkezésre álló források (pl. víz, tápanyag, élettér) bősége, de lehet a hozzá tartozó levél vagy hajtás károsodása (pl. hengerezés, fagy). Eszerint a búza nemcsak abból a célból bokrosodik, hogy több utódot neveljen, hanem mert így képes a káros környezeti hatások kompenzálására is.

A bokrosodás, azaz az oldalágrügyek képződése már mag korban elkezdődik, és egészen addig tart, amíg a hajtás csúcsi osztódó szövete leveleket differenciál. A folyamat első látható jele a negyedik lomblevél megjelenése, amely már a fejlődő oldalághoz tartozik. A bokrosodás során a legtöbb levele mindig a főhajtásnak van, az oldalhajtások levélszáma mindig alacsonyabb. Amint egy oldalágon a levelek száma eléri a négyet, a hajtás legyökerezik, és képessé válik az önellátásra. Ezek a hajtások azok, amelyek később a sarjkalászokat hozzák. A fejletlenebbek a főhajtás ellátásában vesznek részt (fotoszintézis), és később általában elhalnak, miután a bennük felhalmozott tápanyagokat a növény átcsoportosította a kalásznevelő hajtásokba.

A bokrosodás, azaz az új levél- és hónalj­rügy-kezdemények képződése a hajtásmerisztéma átalakulásával ér véget. Ez akkor következik be, amikor a megfelelő hideghatást (ún. vernalizáció), majd a nappalok hosszának változását (ún. fotoperiódus) követően a csúcsi osztódó szövet (az ún. hajtásmerisztéma) státuszt vált, generatív fázisba kerül, és megjelenik rajta az első kalászgallér. A kalászkezdemény fejlődésének első jól látható jele az ún. kettős barázda állapot, amikor a hajtáscsúcson a levélkezdemények mellett kialakulnak a virágkezdemények is. Ezzel pedig a búza fejlődésében a növényenkénti kalászok potenciális száma, azaz a második terméselem véglegesedik.

Ha a naptári időszakot próbáljuk meghatározni, akkor erre valamikor december közepe és február eleje között kerül sor Magyarországon. A hideghatáshoz nálunk kb. 30–60 nap 0–7°C közötti hőmérsékletre van szüksége a búzának, majd megkezdődik a „fény­egységek” gyűjtése, és a telítődési állapot elérése után megtörténik a virágkezdemények differenciálódása (kettős barázda állapot).

A kalászonkénti emeletek száma

A kalászkezdemény fejlődése az első kalászemeletek kialakulásával kezdődik. A folyamat viszonylag rövid ideig tart, és a zárókalászka megjelenésével ér végét. Ez azt jelenti, hogy a csúcsi osztódó szövet fejlődése egy kalászka vagy virág differenciálódásával lezárul, és ezzel véglegesedik a kalász potenciális hossza, azaz a harmadik terméselem.

A búzának ezt a fejlődési stádiumát a kutatók pásztázó elektronmikroszkóppal könnyen beazonosítják, a növénytermesztők pedig a bokrosodás végének nevezik. Ekkor a kalászkezdemény kb. 1 cm-re található a gyökérkorona fölött, de még a föld alatt. Ha a főhajtást felvágjuk, annak alján a hagyma tönkjéhez hasonló, kúp alakú osztódó szövetet látunk, még a megnyúlás előtti állapotban.

A búza öt terméseleméből három tehát még a szárbaindulásig, a tavaszi munkák megindulása előtt kialakul. Ez azt jelenti, hogy a növény számára az őszi félévben kell megadnunk minden lehetséges támogatást a termésbiztonság érdekében: egyenletes, gyors kelést, erőteljes vegetatív fejlődést, megfelelő bokrosodási feltételeket kell biztosítani, hogy a végső hozam alapját jelentő terméselemek potenciális mérete minél nagyobb legyen (magas kalász- és kalászpadka szám).

A padkánkénti szemek száma

A kalászkákban a virágkezdemények differenciálódása közvetlenül a szárbaindulás előtt kezdődik. Ezt a folyamatot már az agrárszakemberek is könnyen nyomon követhetik, nem kell hozzá más, mint egy éles bicska, és a főhajtás felvágásával könnyen megtalálhatjuk a fejlődő kalászkezdeményt, illetve alatta a megnyúlt szárat.

Megjegyzés: a hagyományos módszerrel ellentétben (a főhajtást két ujjunk közé fogva, és azon óvatosan fölfelé húzva állapítjuk meg a szárcsomók számát) élettanilag korábbi időpontban mondjuk a búzát 1-2-3 stb. nóduszosnak.

Fontos megjegyeznünk azt, hogy a tavaszi állománymunkák (pl. gyomirtás, fejtrágyázás) mindegyikét a negyedik terméselem kialakulásának idején végezzük, illetve a tavaszi időjárási szélsőségek (fagy, szél, aszály) ebben az időszakban „hátráltathatják” a búzát a virágkezdemények zavartalan differenciálásában. Magyarul minden, a növényt hátrányosan érintő beavatkozás (pl. gyomirtás, mechanikai sérülés) vagy hatás (pl. fagy) ennek a terméselemnek a rovására fog történni! Ebben az időszakban is nagyon fontos tehát, hogy ha vannak eszközeink a káros környezeti hatások (stressz) kezelésére, akkor célirányosan alkalmazzuk ezeket, mert ilyenkor minden hatékony módszer termésnövelő/-mentő hatású lehet.

A búza az ún. hasban kalász állapotban van a terméspotenciáljának csúcsán (ekkor véglegesedik a virágok/szemek potenciális száma). A kalászolás során ugyanis az utolsó szártag gyors növekedéséhez szükséges energiát a növény az utolsó kalászemeletektől vonja el, amelyek ezért a búza energetikai állapotától függő számban elhalnak.

Az ezerszemtömeg és a szemek beltartalma

A virágzás, megtermékenyítés során a potenciális termésből végleges termés válik, már ami a szemek számát illeti. A beporzás minősége (a búza öntermékenyülő, tehát a portokok megjelenése előtt már termékenyül), a kettős megtermékenyítés lefolyása döntő jelentőségű a szemek beltartalma és a csíraszervek vitalitása miatt. Az előbbi az árugabona minősége szempontjából fontos, illetve mindkettő tulajdonság meghatározó a vetőmagnak termesztett tételek esetében: a táplálószövet nagysága és minősége a kelési erélyt, míg a csíraszervek minősége a csírázási százalékot befolyásolja.

A búzaszemek fejlődése Ma és munkatársai (2014), Nadaud és munkatársai (2019) adatai alapján három szakaszra osztható:

• a megtermékenyítést követő 100–150 fejlődési hőösszegig (kb. 1 hét) tart a szöveti differenciálódás (a vetőmag minősége szempontjából kritikus időszak!),
• további kb. 150 fejlődési hőösszeg (újabb 1 hét) szükséges a végleges sejtszám kialakulásához, ami eldönti az ezerszemtömeg potenciális nagyságát (elnyelőkorlátozott növényről van szó!),
• a virágzás kezdetét követő 14 nap után kezdődik az intenzív szemtelítődés, és ez tart a szemek élettani érettségéig, kb. a viaszérés közepéig-végéig (ez az időszak kritikus a minőségi mutatók szempontjából!)

A viaszéréstől a betakarításig a szemek „csak” vizet veszítenek, a szárazanyag-tartalmuk már nem változik. Amennyiben az időjárás csapadékosra fordul, úgy a magok vízfelvétele miatt megindulhat a csírázási folyamat, és a tartalék tápanyagok bontása, ami rontja a minőséget.

Összefoglalásul tekintsük át a búza fejlődésének termésbiztonság szempontjából is kritikus szakaszait, és a termesztéstechnológiai beavatkozások lehetőségeit:

1. A búza csírázását és kelését (az első terméselemet) élettanilag a vetőmag minősége határozza meg. Ennek alapjait a vetőmag előállítása során, a virágzást követő két hétben tudjuk megerősíteni, mégpedig azzal, ha a csíraszervek kialakulásának, fejlődésének biztosítjuk az ideális feltételeit (élettani folyamatok zavartalansága, megfelelő víz- és tápanyagfelvétel), illetve ha a táplálószövet sejtjeinek kialakulása és a szemtelítődés szakasza zökkenőmentesen zajlik.

2. Az őszi vegetáció során harmonikus táp­anyagellátással, a fotoszintézis működésének biztosításával segítsük a búzát a minél nagyobb levélfelület-index (egységnyi területre eső levelek felületének összege) kialakításában, és a keményítőraktárak feltöltésében (ezek biztosítják az energiát a téli időszakban és a virágzáskor). A nagyobb levélszám az oldalágak potenciális számát, így a potenciális kalászszámot is növeli. A nyugalmi időszak beállta előtt a növényeknek adott támogatás a tavaszi vegetáció indulásáig kialakuló második (kalászok száma) és harmadik terméselem (kalászemeletek száma) potenciális nagyságát növelheti!

3. Tavasszal biztosítsuk a kalász megfelelő fejlődését, segítsük a növényt a kialakuló stresszhelyzetek kezelésében.

4. A vetőmagnak termesztett tételeknél a virágzás kezdetét követő 7–10 napig támogassuk az élettani folyamatok zavartalanságát, majd a táplálószövet megfelelő feltöltését.

5. Az árutermesztésnél vegyük figyelembe, hogy a virágzás kezdetét követő második és harmadik héten dől el az ezerszemtömeg nagysága és a magok minősége. Minden környezeti hatás, ami ebben az időszakban éri a búzát, ezekre a mutatókra lesz pozitív vagy negatív befolyással.

Szakmai fogalmak:

fejlődési hőösszeg – a búza fejlődési szakaszainak időpontja a napi középhőmérsékletek alapján meghatározható oly módon, hogy a napi maximum és minimum hőmérséklet átlagából levonjuk a növény bázis hőmérsékletét (nálunk 0 °C), és a napi értékeket összeadjuk,

vernalizáció – a csúcsi osztódó szövet vegetatív fázisából a generatív fázisába való átmenethez szükséges hideghatás, a virágképződés egyik feltétele. A növény úgy gyűjti az ún. hidegegységeket, hogy meghatározott időt tölt el adott hőmérsékleti tartományban. Ezen belül megkülönböztetünk intenzív és gyenge vernalizációs hőmérsékleti tartományt. Búzánál  0–7°C között a legintenzívebb ez a folyamat, és – 3 °C-ig valamint + 15 °C-ig is zajlik,

hajtás merisztéma – a hajtáscsúcs osztódó szövete, amelyen a fejlődés vegetatív szakaszában levelek, majd a generatív szakaszban a virágok (kalász és részei) képződnek.

A cikk szerzője: Szabó István