Kako rastline doživljajo vroče poletne suše?
Sušo najpogosteje dojemamo kot pomanjkanje vode v tleh. Pri rastlinah se njena nezadostna razpoložljivost odraža kot sušni stres; v motnjah presnove, rasti in razvoja, ter zmanjšanju pridelka. Vodi lahko tudi v propad rastline.
Ob vedno večji frekvenci vročinskih valov in globalnemu porastu temperature pa se soočamo še z enim pomembnim dejavnikom, ki poleg pomanjkanja vode v tleh vpliva na vodno bilanco rastlin.
Slika 1: Koruza na laboratorijskem polju Biotehniške fakultete, opoldne 6. 8. 2026. Na desni sliki je vidno zvijanje listov, s katerim rastlina omeji neposredno prestrezanje svetlobe in s tem še večje pregrevanje. Hkrati zmanjša oddajanje vode (foto D. Vodnik)
O tem razlaga dr. Dominik Vodnik, profesor fiziologije rastlin na Biotehniški fakulteti:
"Toplejši zrak lahko sprejme več vode. Ob nespremenjeni ali malo spremenjeni absolutni količini vodne pare v zraku se ob višji temperaturi zato poveča primanjkljaj do polnega nasičenja zraka z vodno paro. Strokovno ga imenujemo deficit tlaka vodne pare (ang. vapor pressure deficit; VPD). Večji kot je VPD, bolj suh je zrak. Deficit tlaka vodne pare predstavlja gonilno silo za izhlapevanje vode iz površin (evaporacijo) in oddajanje vode iz nadzemnih delov rastlin v ozračje (transpiracija)."
Prof. dr. Dominik Vodnik, vir UL BF
Pri transpiraciji večina vode prehaja v ozračje skozi listne reže, saj so ostale površine stebla in listov bolj ali manj zaščitene z za vodo zelo malo prepustnimi krovnimi tkivi. Pri običajnem delovanju se ob izhlapevanju vode skozi listne reže v listih ustvarja podtlak, ki vleče vodni stolpec po rastlini. Na ta način poteka tudi oskrba nadzemnih delov rastline z vodo.
"Težave v tej oskrbi nastopijo, če je zaradi intenzivne transpiracije, ki jo poganja zelo velik VPD, vlek premočen. V celicah prevodnih tkiv pride do pretrganja vodnega stolpca, s čimer se ustvari embolija. Ker imajo za razliko od človeka, pri katerem so obtočila iz enotnih žil, rastline prevodna tkiva sestavljena iz več nizov prevodnih celic, posamezne embolije za delovanje rastline niso usodne. Ob njihovem večjem obsegu pa pride do zmanjšanja prevodnosti in omejene oskrbe listov z vodo. V ekstremnih vročih poletnih sušah prihaja do masovnih embolij in posledičnega delnega ali popolnega sušenja nadzemnih delov. K sušenju prispeva tudi prehitro izhlapevanje iz listov zaradi odprtih rež ali slabše razvitih krovnih tkiv. Rešitev je lahko pripiranje oz. zapiranje listnih rež, ki pa ima neželeno posledico, zmanjšanje fotosinteze. Skozi reže namreč v list prihaja tudi fotosintezni substrat, plin ogljikov dioksid. Brez fotositeze pa ni nastanka sladkorjev, kar je tudi eden od razlogov za omejeno rast."
Slika 2: Dnevni hodi temperature zraka (na 2m od tal) in deficita tlaka vodne pare (VPD) za enotedenski obdobji v juliju, ko je bilo vreme ‘običajno poletno’ (graf levo), ter za začetek avgusta ob vročinskem valu (graf desno). Večina rastlinskih vrst ob VPD nad 3kPa (na grafu označeno s črtkano črto) zapre reže. Aktivnost rastlin (fotosinteza) je v vročinskem valu omejena na jutranji in pozno popoldanski čas. Sredi dneva vrednosti VPD presežejo 4,5 kPa. Za rastline je tako suh zrak ogružujoč (priprava grafa David Lenarčič, D. Vodnik; podatki meteorološke postaje BF, Rok Kuk)
Do opisanih težav lahko ob zelo suhem zraku pride, tudi če so tla vlažna. Zaradi tega tudi zalivanje rastlin oz. namakanje kmetijskih površin ne pomaga v želeni meri. Ob dolgotrajnem pomanjkanju padavin se v zelo toplih obdobjih sušnost ozračja kombinira s talno sušo, kar še okrepi stres. Pod vplivom visokega VPD zaradi pospešene evaporacije do pomanjkanja vode v tleh pride še hitreje kot sicer. Seveda ne gre pozabiti tudi na hkratno neugodno neposredno delovanje visokih temperatur na procese v rastlini.
"Za mnoge dele kopnega obstajajo znanstveni dokazi, da se sušnost ozračja, podobno kot temperatura, povečuje bolj, kot se je spreminjala pred industrijsko revolucijo. Deficit tlaka vodne pare postaja eden aktualnejših dejavnikov globalnih okoljskih sprememb, ki se mu zaradi učinkov (vpliv na rastlinsko pridelavo, umiranje gozdov idr.) posveča precej znanstvene pozornosti."