A növényekre számos stresszor hat

Írta: Barna Ferenc - 2022 március 04.

Élete folyamán minden élő szervezetet végig kísérnek a környezetből származó stresszhatások. A növényekre is számos stresszor hat, melyek negatívan befolyásolják a növény homeosztázisát, és végső soron károsan hatnak a szerves anyag beépülésre – mondta Vaszily Zsolt, a Huminisz Kft. területi vezetője előadásában.

Szőlő
Szélsőséges meleg hatásának vizsgálata szőlőültetvényekben (Fotó: Huminisz Kft.)

A humin- és fulvosavas lombkezelések hatása a szőlőmust minőségére stressz körülmények között

Szőlőültetvényben vizsgálatának tárgya: a szélsőséges hőmérsékleti stressz, a vízhiány és az UV-sugárzás okozta, nyári meleg időszakokban gyakorta együttesen jelentkező káros hatások, kézi és gépi lombtépéses technika alkalmazása mellett.

A szélsőségesen meleg időjárás megbonthatja az egyensúlyt a fotoszintézis és a légzés között, mivel ezek az életfolyamatok eltérő módon reagálnak a hőmérséklet változásaira. A C3-as szőlőnél a sötétszakaszban működő enzim (RuBisCO) – hőérzékenysége miatt – a nagy melegben leáll, így a szerves anyag beépülése időlegesen szünetel.

A fotoszintézis intenzitásának csökkenésével párhuzamosan a stresszorok hatására nő a fluoreszcencia mértéke. A fluoreszcencia a fotoszintézisben hasznosítatlan fényhányad, mely a környezetbe visszasugárzódik. Minél nagyobb a részaránya, annál kevesebb a fotoszintézisre fordítható, hasznos energiahányad. Egy bizonyos küszöbérték elérése után a légzés intenzitása megnő, túlsúlyba kerülnek a lebontó folyamatok. A két elsődleges biokémiai folyamat mindegyike károsodik, ezáltal kettős veszteséggel számolhatunk.

A lázas növény

A stresszhatások következtében általános sejtszintű válaszreakcióként megnövekszik az abszcizinsav (ABA) mennyisége a növényi sejtekben. Ez azonnali sztómazáródáshoz vezet, vagyis, a növény nem képes párologtatással megszabadulni az energia feleslegtől, és a hőmérséklete megemelkedik, egyfajta „lázas” állapotba kerül.

A stresszhatások nyomán a fotoszintézisben az elektrontranszportlánc működése zavart szenved. A sejten belül egyes elektronok a láncból kilépnek, és reakcióba lépnek a sejtben állandóan jelenlévő oxigén molekulákkal. A reakció nyomán elkerülhetetlenül kialakul a másodlagos, oxidatív stressz, ún. aktivált oxigénformák (ROS) jönnek létre, melyek erőteljes roncsoló hatással bírnak. A ROS első támadáspontja a sejthártyákat alkotó lipid kettős membránrendszer.

A lipideket a ROS molekulák roncsolják, peroxidálják (lipid-peroxidáció). Ennek hatására a membránok kilyukadnak, megszűnik az ATP képződés a sejtekben, energia hiány lép fel, a sejthalál (apoptózis) elkerülhetetlen.

A fenti visszafordíthatatlan károsodás megelőzhető!

Az UV-stressz szövetroncsoló hatása nyomán a pentóz-foszfát út aránya a glikolíziséhez képest megnő. Ez fontos lehet, hiszen egyrészt lehetőséget ad a nukleinsav szintézisre, amelyre szükség van a regenerációs folyamatok során. Másrészt, ha intenzíven működik a pentóz-foszfát-út, jobban működhet a sikimisav-út is, mert az előbbiből ágazik le. A sikimisav-úton többféle antibakteriális, védekezésben, regenerálódásban szerepet játszó vegyület keletkezik. Emellett itt termelődik több, a bor minőségéért felelős íz- és aromaanyag, illóanyag is.

A humin- és fulvosavas készítményekkel történő lombkezelésekkel segíthetünk a növénynek leküzdeni a többszörös stressz okozta károkat. A humin-fulvosavas termékeket megfelelő időben kijuttatva, azok támogatják, serkentik az aktuálisan zajló, aktív életfolyamatokat. Emellett bizonyítottan növelik a stressztoleranciát, a környezeti hatásokra adott gyorsabb válaszok segítik a növény egyedi akklimatizációját. Segítik a kijuttatott tápanyagok növénybe való bejutását és sejtszinten történő megfelelő hasznosulását.

Kísérletünkben zsendüléskor kézzel, illetve géppel végzett lombtépés volt

A művelet utáni komplex humin-és fulvosav alapú növénykondicionáló és lombtrágya készítményekkel történő kezelések hatásait vizsgáltuk Cabernet franc szőlőfajtában. A szüreti eredményeket tekintve az előzőekben felsorolt készítmények alkalmazása és a kézi lombtépés bizonyult a legjobb párosításnak.

A mennyiségi vizsgálatokat kiegészítve, próbaszüreti mustmintákból az általános paramétereken kívül megvizsgáltuk, hogy milyen hatással bírnak a kezelések az aszkorbinsav, az összes polifenol, az antocianinok és a glutation ellátottságban a teljes éréskori állapotban.

Szőlő
Szélsőséges meleg hatásának vizsgálata szőlőültetvényekben (Fotó: Huminisz Kft.)

A borkészítéshez feldolgozandó szőlő minőségét az utóbbi évtizedekig többnyire csak a cukor- és a savtartalom függvényében értékelték

Napjainkban egyre inkább a figyelem középpontjába kerülnek az erjesztés során az élesztősejtek számára felvehető nitrogén források (YAN); az aromaanyagok képződésében szerepet játszó prekurzorok (például az alfa-aminosavak, kéntartalmú alfa aminosavak, glutation); az oxidációs hatásokat pufferelő, elsődleges- és másodlagos aroma anyagokat védő komponensek (például aszkorbinsav, glutation).

A mérések alapján megállapítható volt:

  • A must aszkorbinsav mennyisége kezelt, gépi lombtépéses mustmintákban kimagasló volt (13,48 mg/l) a kontroll, a csupán gépi lombtépésből származó minták vizsgálati értékeihez képest (11,18 mg/l).
  • A kezelt kézi lombtépéses kezelésből származó must glutation szintje 78%-kal volt magasabb a kontrollhoz képest, míg a kezelt kézi lombtépés minta is 54%-os növekedést mutatott. A 2019.évi méréseink alapján mind a Kéknyelű, mind a Cabernet franc mustmintákban a humin-és fulvosavas kezelés hatására kiemelkedő, 70%-ot meghaladó glutation növekedés látszik. A kezeletlen kontroll mintákban épphogy meghaladja a glutation szint a szakirodalomban publikált minimum szintet.
  • A kezelt kézi lombtépés kísérletben az összes polifenol szintje 52% -kal volt magasabb a kontrollhoz képest, míg a kezelt gépi lombtépéses mustmintákban 100%-os növekedést mutatott. Ezek alapján látható, hogy a komplex humin és fulvosavas kezelések kiemelkedő hatással bírtak a fenolos érettségi szint alakulására.
  • Katechineket három mustmintában tudtunk kimutatni hasonló nagyságrendben; a negyedik mintában (a kontroll kézi) pedig kimutatási határ alatt volt a nagyságrendje. A legnagyobb érték a kezelt kézi lombtépés esetén, 8,13 mg/l volt.
  • A kékszőlő fajtákban az antocianinok közül a legjelentősebb a cianidin-O-glükozid. Mérési eredményeit összehasonlítva is a kezelt minták szerepeltek jobban: a kezelt kézi lombtépés 55%-os növekedést mutatott a kontrollhoz képest, míg a kezelt gépi lombtépés 31%-os növekedést mutatott.

Az eredmények összegzése

Az aszkorbinsav, a glutation, az összes polifenol, valamint az antocianin értékek is kimagaslóak voltak a humin-és fulvosavas kezeléseknél a kontrollhoz képest. Az aszkorbinsav jótékony hatása a borban, hogy a megfelelő szabad kéntartalom mellett, gyorsabban köti meg az oxigént, mint a kén vagy a polifenolok. Ennek köszönhetően megvédi a bort a káros polifenol oxidációtól, ami színben a barna tónusok felerősödését, bizonyos fajtáknál pinkesedést okoz. A komplex növénykondicionálási és lombtrágyázási kezelésről kijelenthető, hogy képes hatékonyan korrigálni a negatívan ható abiotikus tényezők miatt kialakuló alacsony glutation szintet. Így a magasabb glutation koncentráció miatt a bort nagyobb potenciál, hosszú élettartam fogja jellemezni.

A gépi kezelt minták esetében egyedül az összes polifenol értéknél volt kimutatható kiugró érték, míg a kezelt kézi lombtépés a kontrollhoz képest a többi paraméternél egy stabilan kimagasló értéket mutatott.

Mindezek alapján következtetésként levonható, hogy a humin-és fulvosavas növénykondicionáló készítményekkel történő kezelések pozitívan hatottak a Cabernet franc és a Kéknyelű mustjának minőségére, valamint a magas összes polifenol és antocianin tartalmuk miatt az emberi szervezet számára is hasznos beltartalmi értékekre.

Az előadás a „VI. Pest megyei Szakmai Nap a Tápanyag-gazdálkodásról” című rendezvényen hangzott el, a kapcsolódó prezentáció letölthető a Magyar Növényvédő Mérnöki és Növényorvosi Kamara Pest Megyei Szervezete honlapjáról.

Források:

  • Vaszily Zsolt/előadás
  • Szőlőültetvényben a szélsőséges hőmérsékleti stressz káros hatásainak vizsgálata (Dr. Nagy Zóra Annamária, MATE Szőlészeti és Borászati Intézet Badacsonyi Kutató Állomás és Dr. Decsi Kincső MATE, Georgikon Campus)

Összeállította: Barna Ferenc