Ugrás a tartalomhoz

Zöldségtermesztők kézikönyve

dr. Balázs Sándor

Mezőgazda Kiadó

6. fejezet - A zöldségtermesztés élettani alapjai

6. fejezet - A zöldségtermesztés élettani alapjai

A zöldségnövények, mint minden más élőlény is, egy dinamikusan változó, bonyolult rendszer elemeként élnek kölcsönhatásban környezetükkel. A zöldségtermesztés vonatkozásában természetesen minket inkább a környezetnek a növényre gyakorolt hatása érint, de környezetvédelmi okokból és a bioszféra potenciájának megőrzése, javítása végett figyelemmel kell lennünk a másik irányra is.

A zöldségnövény-állomány maga is egy nyílt rendszernek tekinthető, amelyik anyagot és energiát fogyaszt a környezetéből, azokat a fotoszintézis folyamatában megköti, és emberi táplálkozásra alkalmas formában felhalmozza. Ez a rendszer akkor működik optimálisan, amikor maximális a termesztési célnak megfelelő anyag és energia felhalmozása, továbbá minimális az életfolyamattal kapcsolatos anyag- és energiaveszteség. Az állomány dinamikus önszabályozó rendszerként fogható fel, amelyik változó környezeti hatások között törekszik belső egyensúlyi állapotának fenntartására, a növényfaj öröklöttségének megfelelően a célszerű folyamatok megvalósítására. A környezeti hatásoknak legjobban megfelelő reakciókról a különböző szervezeti mechanizmusok gondoskodnak.

A növényi anyag termelésének sokféle modellje közül az 1. ábrán TOOMING (1977) vázlatát mutatjuk be. A modell elemeit három csoportra oszthatjuk, mégpedig fiziológiai, meteorológiai és talajtani egységekre.

1. ábra - A növényianyag-termelés modellvázlata (TOOMING nyomán 1977)

A növényianyag-termelés modellvázlata (TOOMING nyomán 1977)


A modell kiindulási alapját a zöld levelek képezik, amelyek az anyag- és energiacsere legfőbb működő központjai.

A növények energia- és anyagcseréjének áttekintésére négy részmodellt mutatunk be, melyek az egyes tényezők összefüggéseit is érzékeltetik.

2. ábra - A levélre jutó sugárzás energiamérlege (KLESNIN nyomán 1960)

A levélre jutó sugárzás energiamérlege (KLESNIN nyomán 1960)


A növényi levél sugárzásienergia-mérlegét KLESNIN (1960) nyomán a 2. ábrán láthatjuk. Eszerint a levél által elnyelt sugárzás hat részre osztva kerül felhasználásra, illetve leadásra. Ezek közül három: a levélben lévő víz fölmelegítésére, a levélnyélen át való hővezetésre felhasznált mennyiség, valamint a fényvisszaverésből adódó veszteség nem éri el a teljes mennyiség 1%-át sem, ami azt jelenti, hogy figyelmen kívül hagyhatók az energiagazdálkodás vizsgálatakor. A levél fő termelő funkciója, a fotoszintézis céljára maximum 4% használódik fel. A fennmaradó több mint 90% hőátadás és transzspiráció útján távozik a környezetbe. Ez a két utóbbi tétel határozza meg a növények hőmérsékletének a környezettől függő állapotát és annak változását. Termesztőmunkánk legfőbb célja, hogy az elérhető legnagyobbra növeljük a fotoszintézisben felhasznált részarányt, az ahhoz szükséges optimális növényhőmérséklet és anyagcsere megközelítésével.

3. ábra - A víz „áramköre” a légkör–növény–talaj rendszerben (LARCHER nyomán 1978)

A víz „áramköre” a légkör–növény–talaj rendszerben (LARCHER nyomán 1978)


A víz áramkörét a légkör–növény–talaj rendszerben LARCHER (1978) modelljén tekinthetjük át (3. ábra), amely az elektromos áramkör közismert képét mutatja. Ebben az ellenállások szerepét a növények vízforgalmát gátló tényezők töltik be. Az áramkör energiaforrását pedig a talaj és a légkör nedvessége (vízpotenciálja) közötti különbség szolgáltatja, ami vízmozgást vált ki a növényen keresztül. A növény által szabályozható ellenállásként a légzőnyílások szerepelnek, amelyek a növény állapotától, illetve a környezeti feltételektől függően szükség szerint nyitódnak, záródnak, növelve vagy csökkentve a víz áramlását a légkör–növény–talaj vízáramkörben.

Ezzel teljesen analóg módon modellezhető a növény CO2-áramlási köre is, amelyben a levél és a levegő határfelülete, a légzőnyílások, a sejt közötti járatok, a sejtfal és a protoplazma áteresztőképessége és a CO2 asszimilálásának mértéke képezhetik az áramlás akadályait. A CO2-áramlás mozgatójaként pedig az útjában lévő ellenállásokon fellépő koncentrációkülönbség működik. Minél nagyobb a CO2-koncentráció különbsége a levegő és a sejt belseje között, adott körülmények között annál erősebb a CO2 áramlása a sejtbe.

PENNING DE VRIES (1977) már összekapcsolva szemlélteti a növények CO2- és vízforgalmát, rámutatva a kettő közötti összefüggésekre is (4. ábra).

4. ábra - A növények szén-dioxid- és vízforgalmának modellvázlata (PENNING DE VRIES nyomán 1977)

A növények szén-dioxid- és vízforgalmának modellvázlata (PENNING DE VRIES nyomán 1977)


Az 5. ábrán a talaj és a növény kapcsolatrendszere látható, különös tekintettel az ásványianyag-táplálkozásra, mutatva a talaj szilárd, folyékony és légnemű fázisainak egymás közötti, valamint a légtérrel és a növénnyel való összefüggéseit, egymás kölcsönhatásait. Részletesebb tárgyalása az ásványi tápanyagforgalommal kapcsolatban kerül sorra.

5. ábra - A talaj–növényanyagcsere-kapcsolat vázlata

A talaj–növényanyagcsere-kapcsolat vázlata


A fény, a hő, a víz és a tápanyagok, mint a növényi élet egymással komplex hatásban lévő tényezői, jelentik a zöldségtermesztés fiziológiai feltételrendszerét. Szabályozásuk a termesztési technológia keretében történik, amelynek rendszere kapcsolódik a klíma–talaj rendszerhez és egy ökonómiai rendszerhez, mivel a termelés fő mozgatója annak jövedelmezősége lehet.

A 6. ábrán a legintenzívebb zöldségtermesztés, a növényházi termesztés kapcsolatrendszerét láthatjuk KRUG–LIEBIG (1979) modellje alapján. Ez a klíma, a technológiai és ökonómiai részmodellek kapcsolatát mutatja vázlatosan.

6. ábra - A növényházi termelés modellvázlata (KRUG-LIEBIG nyomán 1979)

A növényházi termelés modellvázlata (KRUG-LIEBIG nyomán 1979)


Ebben a fejezetben a fény, a hőmérséklet, a víz, a CO2 és az ásványi táplálkozás alapjait tárgyaljuk, e tényezők termesztéstechnológiai szabályozási módszereit a klímaszabályozással, az öntözéssel, a trágyázással kapcsolatos fejezetek tartalmazzák, illetve az egyes zöldségfajok termesztését leíró fejezetek tárgyalják.

Az egyes élettényezők optimális értékei egymagukban nem határozhatók meg, csak egymástól függően. Mindig annak a tényezőnek a javítására kell fordítani a legnagyobb figyelmet, amelyiknek hiánya vagy bősége leginkább gátolja a növény működését; illetve az egyes tényezők szintjét mindig a leginkább korlátozó tényező szintjéhez kell igazítani, állandóan a harmonikus optimumra törekedve. Az ettől való eltérés gyakran kárt okoz, és mindig pazarlással jár.

Miként a lánc is mindig a leggyengébb szemnél szakad el, úgy a zöldségtermesztés sikere is mindig a legjobban korlátozó tényező szintjétől függ.

A fajok fiziológiai (élettani) igényeiben kialakulásuk, kiválasztódásuk környezeti feltételei tükröződnek. Csak azok a fajok, fajták, egyedek képesek fennmaradni, amelyek képesek az adott hely környezeti feltételeihez alkalmazkodni. Ezért egy faj származási helyének éghajlati ismerete értékes információkat nyújthat igényeiről.

A fény szerepe

Fénynek nevezzük az elektromágneses sugárzásnak egy bizonyos tartományát, amelyből a 400–800 nm hullámhosszúságú az ember számára látható a következő színekben:

400–420 nm – ibolya

420–490 nm – kék,

490–540 nm – zöld,

540–640 nm – sárga,

640–800 nm – vörös.

Ugyanez a tartomány játszik aktív szerepet a növények fotoszintézisében. A földre érkező napsugárzás hullámhossz szerinti intenzitását vizsgálva megállapíthatjuk, hogy ebben a tartományban van a legintenzívebb sugárzás (7. ábra). A növények tehát úgy alakultak ki, hogy a legintenzívebb tartományt legyenek képesek tömeggyarapodásukhoz hasznosítani (8. ábra). Ezt nevezzük fotoszintetikusan aktív (FAR) hullámtartománynak.

7. ábra - A légkör felső határára és a Föld felszínére érkező sugárzás spektruma

A légkör felső határára és a Föld felszínére érkező sugárzás spektruma


8. ábra - A fény hullámhosszúságának hatása a fotoszintézis relatív intenzitására

A fény hullámhosszúságának hatása a fotoszintézis relatív intenzitására


9. ábra - A napsugárzás és a hőmérséklet évi menete Budapesten

A napsugárzás és a hőmérséklet évi menete Budapesten


A 800 nm-nél hosszabb hullámú tartomány az infravörös sugárzás, amelynek biológiai hatása főleg abban jelentkezik, hogy elnyelése után emelkedik a növény és környezetének hőmérséklete.

A fotoszintetikusan aktív tartományból a kék és a vörös fényből nyelnek el legtöbbet a növények.

A fény által kiváltott fiziológiai folyamatok sebessége függ a fény erősségétől, intenzitásától. Ez az energiaáramlás sűrűségét fejezi ki, az egységnyi felületen, egységnyi idő alatt átáramló sugárzó fény-, illetve hőenergia mértékszámát adja, és W/m2 egységben fejezzük ki. 1 W/m2 = 1 J/m2/s.

A szakirodalomban gyakran használják a fényviszonyok jellemzésére a megvilágítás erősségét, aminek egysége a lux (lx). Napsugárzásban, derült időben 1 W/m2 intenzitás kb. 100 lx megvilágítottságot eredményez, 10 000 lx kb. 100 W/m2 intenzitásnak felel meg. Ezek a számítások módosulhatnak a fény színképi összetételétől függően, mivel a luxmérők érzékenysége függ a hullámhosszúságtól.

A zöldségnövények természetes körülmények között a Nap, mesterséges fényviszonyok között pedig valamilyen egyéb fényforrás sugárzó energiáját asszimilálják, és azt szerves anyagban, kémiailag megkötve tárolják, halmozzák fel. Közben felhasználják a működésükhöz szükséges energiamennyiséget, illetve leadják környezetükbe a fölösleges hőenergiát, ami eredetileg szintén a fényenergiából származik.

A legtöbb zöld levél maximális fényelnyelése 670–680 nm hullámhosszon van. A hullámhossz nemcsak a fotoszintézisre, hanem a formaképző folyamatokra is hatással van. A különböző hullámhosszúságú sugarak hatékonyságát a fotoszintézisben hozzávetőleg a következő arányszámmal (k) lehet kifejezni:

k= hullámhossz, nm 680 MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaam4AaiaaysW7caqG9aGaaGjbVpaalaaabaGaaeiAaiaabwhacaqGSbGaaeiBaiaabgoacaqGTbGaaeiAaiaab+gacaqGZbGaae4CaiaabQhacaqGSaGaaeiiaiaab6gacaqGTbaabaGaaeOnaiaabIdacaqGWaaaaaaa@4ADD@

Minél közelebb van 1-hez a k értéke, annál hatékonyabb a sugárzás a fotoszintézisben.

Azt pedig, hogy egy adott hőmérsékleten izzó test milyen hullámhosszon bocsátja ki a maximális intenzitású sugárzást (F), a következő számítással határozhatjuk meg:

F= 29× 10 5 K nm, ahol K = az abszolút hőmérséklet. MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOraiaaysW7caqG9aGaaGjbVpaalaaabaGaaeOmaiaabMdacaaMe8Uaae41aiaaysW7caqGXaGaaeimamaaCaaaleqabaGaaeynaaaaaOqaaiaabUeaaaGaaGjbVlaab6gacaqGTbGaaeilaiaabccacaqGHbGaaeiAaiaab+gacaqGSbGaaeiiaiaabUeacaqGGaGaaeypaiaabccacaqGHbGaaeOEaiaabccacaqGHbGaaeOyaiaabohacaqG6bGaae4BaiaabYgacaqG6dGaaeiDaiaabccacaqGObGaaeyubiaab2gacaqGPdGaaeOCaiaabohacaqGPdGaae4AaiaabYgacaqGLbGaaeiDaiaab6caaaa@668B@

Ezek szerint egy 2800 K hőmérsékleten sugárzó izzólámpa 1036 nm hullámhosszúságú sugarakat bocsát ki a legnagyobb mértékben, ami már meghaladja a fotoszintetikusan aktív sugárzás tartományát, ezek már inkább csak melegítő hatású infravörös sugarak, amelyek hatékonysága az előző képlet szerint k = 1,52, vagyis jelentősen meghaladja az optimális k = 1 értéket.

E képletek felhasználásával meg lehet állapítani, hogy egy kb. 4300 K hőmérsékleten izzó lámpa felelne meg legjobban a fotoszintézis számára; illetve segítségükkel értékelni lehet a különféle pótvilágításra használandó fényforrásokat.

A Nap sugárzóenergiájának spektrumából kb. 55%-ot tesz ki a fotoszintetikusan aktív sugárzás (FAR). A fennmaradó mintegy 45% sugárzóenergia túlnyomó része az infravörös tartományban helyet foglaló, hosszhullámú hősugárzás (7. ábra). Biológiailag aktív az ibolyántúli sugárzás is.

A növényre eső sugárzóenergia részben direkt napsugár, másrészt szórt sugárzás az égboltról és a környező tárgyakról (pl. a szomszédos növényekről, a növényházi szerkezetről stb.).

A Földre érkező közvetlen és szórt sugárzás mértéke függ a Nap magasságától, a légkör átlátszóságától, a felhőzettől, a sugárzás időtartamától. Ezek a tényezők évszakonként, napszakonként és földrajzi helyenként egyaránt változnak. Napfényenergia-ellátottságunk alakulását a Föld többi részéhez viszonyítva a 10. ábrán láthatjuk GATES (1962) nyomán.

10. ábra - A földrajzi szélesség hatása a földfelszínre érkező besugárzásra

A földrajzi szélesség hatása a földfelszínre érkező besugárzásra


Ezek a tényezők alapvetően befolyásolják a növények növekedését és fejlődését, amelyek nem passzív módon viselkednek, hanem alkalmazkodóképesek, automatikusan módosítják elhelyezkedésüket, szerkezetüket, működésüket a fényviszonyok függvényében, bizonyos határok között. Pl. WILHELM (1979) megállapítása szerint fejes káposztából négyzetméterenként 6,25–25 és 100 db-ot ültetve a növények teljes kifejlődése után alig volt eltérés a különböző sűrűségű állományok fényelnyelése és területegységre jutó levéltömege között. Nagy különbségek mutatkoznak viszont az egyedek átlagtömege és szerkezeti felépítése között.

A levelek a különböző hullámhosszúságú sugarakat eltérő mértékben nyelik el: a FAR-nak 70–80%-át, a hősugaraknak pedig mintegy 20–30%-át.

Ezek alapján megállapítható, hogy az egyrétegű, vagyis a tenyészterülettel azonos felületű levélzet a reá jutó napfénynek kb. 55%-át nyeli el, a fotoszintetikusan aktív, elnyelt sugárzás pedig az összes napsugárzásnak kb. 44%-át teszi ki ilyen esetben.

A megvilágítás időtartama, illetve a nappal hosszúsága két fő irányba fejt ki hatását: 1. a fotoszintézishez rendelkezésre álló időtartamtól függ a növény tömeggyarapodásának lehetősége; 2. a hosszú-, illetve a rövidnappalos növényfajok egyes fejlődési fázisainak bekövetkezése a nappal, illetve az éjszaka hosszúságától függ.

A 11. ábra szerint a fotoszintézis intenzitása kezdetben a fény erősségével arányosan változik, majd a maximum eléréséig lassabban növekszik. Az elnyelt fény és a nettó fotoszintézis viszonyának ábrázolásakor tehát egy telítődési jellegű görbét kapunk, amit a fotoszintézis fénygörbéjének nevezünk.

11. ábra - A gázcsere fénygörbéje (LARCHER nyomán 1986)

A gázcsere fénygörbéje (LARCHER nyomán 1986)


A fénygörbe legfontosabb pontja az, amelytől kezdve emelkedésének mértéke kisebb lesz. Azt a sugárzási intenzitást, amelynél ez bekövetkezik, alkalmazkodási intenzitásnak nevezzük, ami az illető faj fénykedvelésének jellemzője. Ennek értéke sok zöldségfajnál 50–100 W/m2 FAR intenzitásnak felel meg, ami kb. 10 000–20 000 lux megvilágítottsággal egyenértékű. A fotoszintézis még e fölött is fokozódik, erősebb fényben nagyobb lesz az anyagfelhalmozás, de annak mértéke már nem áll az előzőhöz hasonló arányban az energiabefektetéssel, amit főként pótvilágítás esetén hasznos figyelembe venni.

A fotoszintézis általános fénygörbéjéhez hasonlót mutat a 12. ábra, amelyen a paradicsom összes friss tömegének és terméstömegének alakulását szemlélteti a megvilágítottság függvényében, mutatva, hogy 20 000 lux megvilágítottság (kb. 200 W/m2 fényintenzitás) fölött már alig növekszik a tömeggyarapodás mértéke. Az is megállapítható, hogy a fényintenzitás növelésekor csökken annak hatékonysága. A megvilágítás erősségének megkétszerezése – 14–28 klux között – csak mintegy 10%-kal növelte a tömeggyarapodást.

12. ábra - A megvilágítás intenzitásának hatása a paradicsom tömeggyarapodására (GEISSLER nyomán 1981)

A megvilágítás intenzitásának hatása a paradicsom tömeggyarapodására (GEISSLER nyomán 1981)


Budapest sokévi átlagaiból (13. ábra) következtethetünk a hazánkban várható sugárzásintenzitás alakulásáról az egyes hónapokban. Ennek hatását a paprika tenyészidejére a 14. ábra szemlélteti.

13. ábra - A globál sugárzás intenzitásának átlagos napi menete az egyes hónapokban Budapesten

A globál sugárzás intenzitásának átlagos napi menete az egyes hónapokban Budapesten


14. ábra - A fényviszonyok hatása a paprika tenyészidejére (FILIUS 1978)

A fényviszonyok hatása a paprika tenyészidejére (FILIUS 1978)


Fontos szerepet tölt be a levelek színe is, ami függ a levél klorofilltartalmától. Minél nagyobb a klorofillkoncentráció, annál jobb lehet a növény fényhasznosítása.

A sárgászöld levelek 0,1–0,2 g, a középzöldek 0,2–0,5 g, a sötétzöldek pedig 0,5–1,0 g klorofillt tartalmaznak négyzetméterenként. A káposzta vizsgálatakor lineáris összefüggést állapítottak meg a klorofillkoncentráció és a fotoszintézis maximális intenzitása között. Régi tapasztalat, hogy pl. a sötétzöld levelű paprikafajták fényben szegény időszakban jobban teremnek, mint a világoszöld levelű fajták. A levelek színe függ tápanyag-ellátottságuktól is, főként pedig N-tartalmuktól.

Bizonyos körülmények között – főként a hajtatás időszakában, amikor nem kell túlzott besugárzási intenzitással számolni – a tenyészidő egy napjára jutó fényenergia-besugárzás összefüggésbe hozható a terméshozammal (lásd a 15. ábrát).

15. ábra - A napi besugárzás energiamennyiségének hatása a fejes saláta terméshozamára (GEISSLER nyomán 1981)

A napi besugárzás energiamennyiségének hatása a fejes saláta terméshozamára (GEISSLER nyomán 1981)


A fotoszintézis intenzitásának napi menete egyéb szempontból optimális körülmények között a besugárzás függvényében alakul, és a déli órákban éri el a maximumát. Szárazságban viszont a maximum áttevődik a délelőtti és a délutáni órákra, amikor a talaj vízkészlete képes elegendő vízutánpótlásra.

A növényállományok fényhasznosítása növelhető az állománysűrűség változtatásával (pl. tűzdelés, palánták átrakása, fölösleges alsó levelek eltávolítása stb.).

Fotoszintézisre nemcsak a levelek, hanem egyéb klorofilltartalmú növényrészek is képesek. Előállítottak már pl. levél nélküli zöldborsófajtákat is, amelyek szára és hüvelyei asszimilálnak.

A növények által az egységnyi szárazanyagtömeg előállítására felhasznált fényenergia mennyisége attól is függ, hogy milyen növényi termékről van szó. Például a káposztafélék termésének energiatartalma kb. 1,2, a zöldborsóé 3,2, a fokhagymáé 4,8 kJ/g.

Az egyes fajok által a tenyészidő folyamán hasznosítható fény mennyisége nagyban függ a tenyészidő hosszától is. Az egyes zöldségfajok a tenyészidő egy napjára számítva mintegy 50–100 g/m2 friss tömeget képesek produkálni.

A palántáról termesztett állományban hatékonyan növelhető a fotoszintetikus potenciál az optimális palántaméret megválasztásával, valamint a palánták optimális időben való ültetésével.

A növények fényhasznosításának legfontosabb szerve a levélzet. Ennek méretétől és elhelyezkedésétől függ, hogy a fénysugárzásból mennyit képes a növény felvenni. A levelek méretét alapterületükkel (LA) fejezzük ki, amire a levélfelület elnevezés alakult ki, bár ez a teljes felületnek csak kb. a felét jelenti. Az egyedül álló növények optimális körülmények között annál több fényt képesek hasznosítani, minél nagyobb a levélfelületük. Állományban viszont a levélfelület növelésével csak bizonyos határig növekszik a fényhasznosítás, addig, amíg a növények kölcsönös árnyékolása nem gátolja azt.

Állományban a növényzet levélfelületét nemcsak abszolút értékben, hanem a tenyészterülethez (At) viszonyítva is meg kell állapítani. A kettő arányát levélfelület-indexnek (LAI) nevezzük.

LAI= LA At MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamitaiaadgeacaWGjbGaaGjbVlabg2da9iaaysW7daWcaaqaaiaadYeacaWGbbaabaGaamyqaiaadshaaaaaaa@3FB9@

A LAI értéke egyúttal megfelel egy állomány összes levélfelülete és az állomány területe arányának.

A növények által a fénysugárzásból elnyelt hányadot (In) a következő képlet alapján lehet megállapítani:

I n = e k×LAI , MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aqatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamysamaaBaaaleaacaWGUbaabeaakiaaysW7cqGH9aqpcaaMe8UaamyzamaaCaaaleqabaGaeyOeI0Iaam4AaiaaysW7cqGHxdaTcaaMe8UaamitaiaadgeacaWGjbaaaOGaaeilaaaa@4728@

ahol e = a természetes logaritmus alapja (= 2,7183...),

k = extinkciós együttható (= 0,6–0,8),

LAI = levélfelület-index.

A k értéke az állomány sugárzásgyengítő (elnyelő- és visszaverő) képességét fejezi ki, ami függ a levél színétől, vastagságától, méretétől és térbeli elhelyezkedésétől egyaránt.

A levélfelület-index hatását az állomány fényelnyelésére a 16. ábra mutatja, optimális növénystruktúra és 0,8 extinkciós együttható (k) esetén.

16. ábra - A levélfelület-index hatása az állományok fényelnyelésére

A levélfelület-index hatása az állományok fényelnyelésére


A növényállomány által átengedett sugárzás összetétele függ a levélzet méretétől és a levelek minőségétől, helyzetétől. Az előzőek alapján: minél sűrűbb az állomány, annál kevesebb fotoszintetikusan aktív sugárzás (FAR) éri az alsó leveleket, és annál nagyobb arányban érik hősugarak. Az utóbbiak a párologtatást és a légzést fokozzák a hőmérséklet növelésével. Egy állomány ötrétegű levélzete által átbocsátott sugárzásból 85–95%-ot a hosszúhullámú hősugárzás tesz ki.

A levelek kölcsönös árnyékolásának hatására csökken azok klorofilltartalma.

A növények egymástól való távolsága növekedésük folyamán különböző mértékben befolyásolja fényellátottságukat és egyben CO2-anyagcseréjüket. Minél sűrűbb az állomány és minél több szintben helyezkednek el a levelek, annál több CO2-ot képes asszimilálni a növényzet egy bizonyos határig. Az állomány sűrűsége hatással van annak szerkezeti összetételére is. Nagyon sűrű állományban pl. már nem jut elegendő fotoszintézis-termék a nagyszámú termés kellő kifejlesztésére. Amikor az állománysűrűség a nullához közeledik, akkor a növények méretei maximális értékek felé haladnak, ami a genetikai potenciált fejezi ki. Amikor az állománysűrűség növekszik, akkor a növények méretei csökkennek, a területegységre jutó hozam pedig egy telítődési jellegű függvénnyel ábrázolható, ami a környezet potenciálját fejezi ki.

A LAI optimális értéke a növényfaj tulajdonságaitól és a környezeti feltételektől egyaránt függ. A vízszintesen elhelyezkedő levelek kisebb felülettel is jobban árnyékolnak, mint a felálló levelek. Szárazságban vagy tápanyaghiány esetén is kisebb LAI-érték a jobb.

A levélfelület optimális mérete az állományok elrendezési módjától is függ, pl. ikersoros vagy egyéb széles szoros elrendezésben a fény jelentős része nem a levelekre, hanem a talajra jut. Gyenge fényviszonyok között a levélfelület növelése nem hatékony (17. ábra).

17. ábra - A 25 W/m2-nél intenzívebb teljes napsugárzásból elnyelt energiamennyiség napi menete óránként a levélfelület-indextől (LAI) függően (FILIUS 1982)

A 25 W/m2-nél intenzívebb teljes napsugárzásból elnyelt energiamennyiség napi menete óránként a levélfelület-indextől (LAI) függően (FILIUS 1982)


A tömeggyarapodás ütemének fontos tényezője, hogy az állomány levélfelülete a lehető leggyorsabban érje el optimális méretét, és sokáig őrizze meg aktív állapotát, amelynek segítségével bőségesen el tudja látni szerves anyagokkal a reproduktív és a raktározó szerveket. Ebben lényeges szerepe van a szaporítási időpontnak is. Kései szaporításkor a növények későn érik el optimális levélfelületüket, csökken a termőképességük.

Az optimálisnál nagyobb levélfelület hátránya többek között abban jelentkezik, hogy a levelek egy része, főleg az alsók, nem kapnak elegendő fényt, és légzésük sok szerves anyagot pazarol el. Hasonlóan megnő vízfelhasználásuk is.

Túl sűrű állományban megváltozik az egyes növényrészek aránya is; általában növekszik a gazdaságilag kevésbé hasznos részek hányada (18. ábra).

18. ábra - A levélfelület-index hatása a karalábé termésére (FILIUS 1982)

A levélfelület-index hatása a karalábé termésére (FILIUS 1982)


A korai fajták levele általában gyors növekedésű, ami az éréslefolyásban is jelentkezik.

Az állományok fotoszintetikus kapacitása attól függ, hogy mekkora levélfelület mennyi ideig működik egységnyi területen. Ebben fontos szerepe lehet a köztes termesztésnek is.