Ha egy növényt rendszeres mechanikai stressz ér, sok esetben megszűnik a növekedése a stressz irányába. Ezt a jelenséget pedig a kertészet is használja. A növények ugyanis képesek nagyon finom ingereket is érzékelni. Gyökereik a talajban való előre haladásuk miatt rendkívül érzékenyek az érintésre, s így a futónövények hajtásai is érzékenyek, mivel érezniük kell a mechanikai támaszt növekedésük során, és felismerni azt. A thigmomorfogenezis a növények növekedésének leírására alkalmazott kifejezés, amelyet mechanikai hatásra reagálva általában abiotikus tényezők váltanak ki.
A thigmomorfogenezis egy gyakran alkalamzott módszer a mechanikai stimulációs módszerek között. A szót Jaffe alkotta meg a „thigmo”, a „morfo” és a „genesis” görög eredetű szavakból. A növényt ténylegesen érő mechanikai stresszre (érintés, simítás) adott választ thigmomorfogenezisnek nevezte. A növények, vagy növényi részek fizikai zavarása mechanikai igénybevételt eredményez a növényen. Ez az inger csökkenti a tömeget és a méretet is.
A jelenséget a természetben is gyakran megfigyelhetjük. Jó példa erre a mezőgazdasági utak nagy része, amelyeken gyomfajok nőnek. Az út középső sávjában, ahol a kerék nem, de a mezőgazdasági gépek alváza rendszeresen éri (végig simítja) a túl magas részeket, a növény letörpül optimálisabb helyen növő fajtársaihoz képest ezzel alkalmazkodva a környezethez. Abban az esetben, ha a növény szükséges mennyiségben jut vízhez és tápanyagokhoz, akkor állandó stresszhatás, például szélkárosodás után is helyre tudnak állni, erre példaként hozhatjuk a gabonaféléket és más lágyszárú növényeket sőt, még a fás szárú növények is részben visszaegyenesedhetnek.
Ez a jelenség és maga a téma már régen felkeltette a kutatók érdeklődését is, így számos érdekességre bukkanhatunk, ha kicsit böngészünk a szakirodalmi adatok között. Ezek esetében nem kizárólag a mechanikai stressz, hanem más stresszhatás által kiváltott módosulásokat is találhatunk. Ilyen például a vibrációs stresszhatás is, ami nem jelent mást, mint folyamatos oldalirányú mozgatást. A kedvelt dísznövény, a díszcsalán (
Coleus scutellarioides) esetében alkalmazott a vibrációs stressz hatására csökkent a növényméret e mellett pedig növekedett a szár mechanikai ellenállóképessége is, mely kompakt mégis erős habitust eredményezett. Ez a példa is azt mutatja, hogy a mechanikai stimuláció üvegházi környezetben felhasználható a növekedési ütem megváltoztatására, ezáltal piacképes növények előállítására.
Paradicsom növényeken végzett mechanikai zavarás (ecsettel való rendszeres simogatás) során megfigyelték, hogy az ecsettel kezelt növényeknél a szárhosszúság 37%-kal, a levélfelület 31%-kal csökkent a kontroll csoport növényeihez képest. Az ecsettel kezelt növényeksötétebb színűek lettek és vitálisabbak. Egy másik, szintén paradicsomnövényeken végzett vizsgálat során egy felfüggesztett acélrúd naponta két alkalommal, 1,5 percig, 18 napon keresztül érintette a növényeket. Az eredmények kimutatták, miszerint a kezelt növények levélszáma csökkent, ahogy a levelek mérete és a szárhosszúság is. A kezelt növények talaj feletti részeinek száraztömege kisebb lett, de a gyökérzet száraztömege gyakran meghaladta a kontroll növényeken mért eredményeket, így ez jó módszer lehet a gyökérzet fejlődésének támogatására.
Árvácska palántákon alkalmazva az ecsettel történő mechanikai ingerhatást a levélhossz csökken, s minél gyakoribb a mechanikai inger, annál kisebb a levélméret. Napi 10-20 simító hatás 25-30%-os magasságbeli csökkenést eredményezett azonban a virágzást érdekes módon nem befolyásolta ez a stresszhatás. Ugyanezt megfigyelték gyógynövények esetében is, ahol szignifikánsan alacsonyabb hossznövekedést írtak le a kontroll csoporthoz képest, összességében azonban elmondható, hogy fajtól és fajtától függően a cserepes gyógynövények minősége javítható ezzel a módszerrel.
A mechanikai stressz növényvédelmi téren is sikeresen alkalmazhatóvá válhat.
Acacia koa növényeken alkalmazott mechanikai stressz fokozhatja a betegségekkel szembeni ellenállóképességet úgy, hogy rezisztencia génekre hat. Már 1999-ben megállapították, hogy a naponta kétszeri, alkalmanként 40 mechanikai simító hatást jelentősen befolyásolja a növények ellenálló képességét. Ezt a kondicionálást során az
Aquilegia × hybrida ’McKana Giants’,
Impatiens hawkeri ’Antares’,
Tagetes erecta L. ’Little Devil Mix’ és
Ageratum houstonianum Mill. ’Blue Puffs’ növényeken végeztek majd ezt követően megfertőztek őket kártevőkkel kártevőkkel. Az eredmények azt mutatják, hogy a mechanikai kondicionálás következetesen csökkentette a nyugati virágtripsz (
Frankliniella occidentalis) és a közönséges takácsatka (
Tetranychus urticae) egyedek számát a növényeken. A rózsafélék esetében is hatékony módszerként írták le a thigmomorfogenezist. Morel és munkatársai (2012)felvetették, hogy a rózsánál alkalmazott kémiai retardánsok környezetre gyakorolt hatása miatt ezek ki kell váltani. A
Rosa L.
hybrida 'Radrazz' növényeket különböző gyakoriságokkal tettek ki mechanikai zavaró hatásnak. Megfigyelték, hogy a vizsgált egyedek szárhossza csökkent, míg ellenállóképességük nőtt.
A fás szárú dísznövénytermesztésben egyéb mechanikai zavaró hatások is sikerrel alkalmazhatóak. A szeizmomorfogenezis (rázó hatás) például növeli a xylem mennyiségét a fásszárúaknál. Az
Abies balsamea betakarításnál a rázás és bálázás eredményeként fellépő mechanikai zavarok indukálják az etilén hormon keletkezését.
Pinus taedacsemeték szárainak rendszeres hajlítása következtében a szár és a gyökérzet szárazanyag-felhalmozódását figyelték meg elsősorban az oldalsó gyökerekben, a levélfelület és szárazanyag-tartalom csökkenésének kárára. Azonban a növények hajlításával a stimulált palánták nagyobb túlélési rátát és növekedési sebességet mutattak.
Szövettani és biokémiai mérések is igazolják a thigmomorfogenezis hatékonyságát. Babnövényeken mechanikai stimulációt végezve csökken a növénymagasság, elindul a sugárirányú növekedés, az epidermiszsejtek meghosszabbodása csökken, a szállítószövetrendszer sejtjei és a bélszöveti sejtek száma csökken. A mechanikai stresszhatás tehát alkalmazható a kertészeti termesztésben – bár nem gyakran, de alkalmazzák, s léteznek kultúrák (pl. kismteretű cserepes növények előállítása), ahol ezzel a módszerrel lényegesen piacképesebb növényeket lehet előállítani.
Szerzők:
Növényvédőszer.hu / Kisvarga Szilvia Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem
Növényvédőszer.hu / Horotán Katalin – Eszterházy Károly Katolikus Egyetem
novenyvedoszer.hu
.jpg)
