Recenze

Proč listy mění barvu? Nikita Lavrenov

Odpověď se zdá zřejmá. Na podzim se listí přesouvá do žluto-oranžovo-červeno-fialových oblastí elektromagnetického spektra pouze proto, aby potěšilo lidské oko obecně a zaměstnance KSh zvláště. není to tak? Možná mají krásné barvy nějaký význam? Profesor Vladimir Onipchenko, vedoucí katedry ekologie a geografie rostlin Biologické fakulty Moskevské státní univerzity, nám pomohl pochopit pragmatiku podzimní romantiky.

Ten, kdo nám dává barvu

Podzimní barvu listů určují dvě skupiny pigmentů. Ty první – karotenoidy, které poskytují žluté, oranžové, červené nebo hnědé odstíny. V létě pohlcují přebytečné sluneční záření a chrání tak jemný obsah rostlinných buněk před stresem. Na podzim se karotenoidy objevují v důsledku ničení chlorofylu – právě látky, která dává listům zelenou barvu a je obecně hlavním pracovníkem fotosyntetického dopravního pásu.

Druhá skupina pigmentů – flavonoidy, dávají červenofialový odstín. Tyto sloučeniny se objevují v listech pouze na podzim a rostliny je syntetizují specificky.

Je nepravděpodobné, že by to stromy dělaly proto, aby potěšily melancholické lidi, kterým kontemplace podzimních barev přináší zvláštní potěšení – to se pravděpodobně stalo miliony let před objevením lidí. To znamená, že stromy z toho mají určitý užitek, jinak by evoluce nemají zajištěnou schopnost měnit barvu. A jaký je přínos?

Převlek nebo úspora?

Věda má v této věci několik hypotéz. Za prvé: změna barvy poskytuje ochranu před hmyzem. Opadavé rostliny jsou připraveny rozdělit se se svými listy, ale snaží se ztratit co nejméně živin. K tomu rozdrtí složité molekuly na malé součástky a pumpují je do větví a kořenů. Nejde to tak rychle, ale teď! – a přečerpal to. Mezitím, zatímco proces pokračuje, mohou další účastníci environmentálních komunit zasahovat do výživných nízkomolekulárních sloučenin. Například sající hmyz. Jako jsou mšice.

Červenofialová barva pomáhá rostlinám schovat se: vzácný hmyz je schopen vidět červenou. Mšice mezi ně nepatří. Ekologické experimenty podporují obrannou hypotézu: pokud mají mšice na výběr, raději přistávají na zelené než na červené nebo žluté.

Další hypotéza o významu podzimní krásy se váže k fotosyntéze. Říká se, že při vyšších teplotách to funguje o něco efektivněji. A fialová nebo červená barva umožňuje absorbovat více tepla ze slunečního záření a zajistit o něco vyšší úroveň fotosyntézy v období, které pro ni není příliš příznivé.

Jasná odpověď na to, která hypotéza je správná, zatím neexistuje a není jisté, že bude. To je ve vědě normální. Je pravděpodobné, že obě hypotézy jsou pravdivé (každá z nich již má experimentální potvrzení). Navíc je možné, že vědci pro podzimní krásu najdou další desítky ospravedlnění – a každé je podpořeno daty.

Bohatí se nečervenají

Ne všem listnáčům záleží na maskování a pumpování látek. Například Olše to nedělá. V procesu evoluce získala spolubydlící bakterie – aktinomycety a naučila se pro ně ve svých kořenech „stavět“ obytné oblasti. Aktinomycety dodávají olši tolik minerálního dusíku, že si může dovolit nečerpat drobky z listů.

Přečtěte si více

Pračka Indesit nevypouští vodu, co dělat?

Zelená barva listů je přitom u olše zachována až do nástupu mrazů. Další fotosyntéza je z fyzikálních důvodů nemožná – listy jednoduše zhnědnou a opadnou. Za pár týdnů nebo dokonce měsíců fotosyntézy navíc japonští vědci zjistili, že olše v energetickém ekvivalentu zvládá fotosyntetizovat šestkrát více, než je potřeba k vyplacení aktinomycet za objem sloučenin dusíku, které by mohly čerpat z listů. Jednoduchá ekonomika!

Většina stromů přitom takové spojence nemá a mohou se spolehnout buď na sebe, nebo na okolí. Pokud žijí ve spokojenosti a blahobytu, to znamená, že rostou na bohatých půdách, není třeba počítat bilance s přesunem věcí a schovávat se před hmyzem. Pokud jsou špatné podmínky, pak se můžete spolehnout jen sami na sebe.

Proto je opad listí nejkrásnější tam, kde je málo bohatství. Například ve středním Rusku se stromům daří dobře. Odvrácenou stranou tohoto bohatství je, že podzimní lesy nejsou nejúžasnější. V Severní Americe je to mnohem chudší. Například ve Skalistých horách klesá srážkami o řád méně sloučenin dusíku než na Kavkaze. Pravda, lesy ve Skalistých horách jsou převážně jehličnaté. Ale na hranici USA a Kanady jsou javorové lesy v září karmínovým ohněm.

Foto: Taweesak Aueamyon/Shutterstock.com

Publikováno v časopise “Schrödingova kočka”ra” Č. 1 (46) 2021 město

Podívejme se na hlavní faktory, které určují fialovou barvu. Prvním z nich je přítomnost genů v kukuřici odpovědných za fialovou barvu, bývá jich 6-8 Citlivé na pokles teploty a objevují se u mladých rostlin před fází 6-8 listů v obdobích chladného počasí, rostliny mohou mít fialovou barvu. Tato barva nemá vliv na výnos, vědci prokázali, že množství chlorofylu v zelených i fialových rostlinách je stejné, ale nízké teploty vzduchu a studená půda mají negativní vliv na všechny rostliny (nejen kukuřici), projevuje se to stresem a pomalým, nestabilním růstem.

Druhým důvodem je nedostatek fosforu, rostliny mají také fialovou barvu a nerovnoměrný vývoj. Jak odlišit nedostatek fosforu od genetických vlastností – prohlédněte si celé pole, pokud je barva jednotná, pak se s největší pravděpodobností jedná o genetickou charakteristiku. A pokud je pole jiné s rostlinami různých barev a různého vývoje, existuje možnost, že se jedná o nedostatek fosforu, zařazujeme také rostliny fialové s 6-8 listy plodiny a více. Nedostatek P je způsoben vývojem kořenového systému, ten nemůže z různých důvodů absorbovat potřebné množství, může to být nízká teplota půdy i prostředí, dále kyselá nebo zásaditá reakce půdního roztoku, kdy se P v půdě zablokuje.

Fialové zbarvení má i třetí důvod – tím je potlačení rostlin kukuřice plevelem nebo sazenicemi předchůdce, jako je slunečnice. Kukuřice je rostlina s nerovnoměrným růstem, první 2 týdny může růst do výšky 1 cm nebo více za den a další 2 pouze 1 cm za 5 dní nebo dokonce za týden, pak bude mít aktivní vegetativní růst, dokud nebude lata vyhozena. Z toho bychom měli pochopit, že kukuřice v počátečních fázích není schopna soutěžit o vlhkost, světlo, živiny. Herbokritická doba (doba, kdy plevel působí největší škody) u hybridů s raným zráním je 30–40 dní, u hybridů s pozdním zráním je to 50 dní. A když chce majitel pozemku počkat, až vyraší všechen plevel nebo spadané plody předchozí plodiny, a v pozdní fázi aplikuje i ten nejlepší herbicid v maximální dávce, je na omylu, protože jeho úroda již utrpěla. Při skládání sklizně kukuřice po vyhodnocení podmínek stanovila velikost hlávky, řádků, zrn podle okolního stavu, a pokud do toho něco překáželo, složila jen to, co mohla realizovat.

Přečtěte si více

Háčky na ramínka**: Kam umístit ramínko na ručníky?

Stručně si to shrňme – kukuřice v počátečních fázích vývoje může mít fialovou barvu, když jsme si jisti, že jde o indikátor genů pro chlad, pak není třeba se příliš obávat, prý to přeroste. Ale jsou zde i další faktory: příliš nízké teploty (mrazy, které ničí růstový bod), nedostatek živin a útlak plevelem, abychom se těmto negativním důsledkům vyhnuli, musíme správně určit dobu setí. Výběrem hybridu můžete provést kvalitní setí a zničit nežádoucí konkurenty, jako je plevel. Taková práce zajistí lepší podmínky pro rozvoj a dobrou úrodu v budoucnu. V některých farmách zde technologické operace s kukuřicí končí, ale najdou se i takové, které nenechají svou úrodu v klidu s počasím.

Když jsme se vypořádali se stresy na začátku vegetačního období, jedeme dál a máme tu vysoké teploty, nedostatek vláhy a sucho, kukuřice stáčí listy do špičatých trubiček, mění barvu a čeká na déšť. Připomeňme si jeho biologické vlastnosti: od klíčení do vzejití laty spotřebuje pouze 10 % z celkové spotřeby vody a 70 % od rašení posledního listu do střední mléčné zralosti. Tyto znalosti potvrzují správnost jednání těch zemědělců a agronomů, kteří pracují na maximalizaci rozvoje rostlin a zachování vlhkosti. Zde se zmíníme o roli živin (zejména Draslíku) a aminokyselin, které pomohou odolávat horkému počasí, a také kultivaci půdy zaměřené na maximální zachování vláhy. Trhliny v půdě dnes nejsou žádnou novinkou, snad to není problém celé Ukrajiny, ale v Nikolajevské oblasti byly letos již v květnu, takže ztráta vláhy nastala téměř okamžitě, ale pokrok nestojí a to nemůže než potěšit. Mám takové majitele, kteří zavádějí různé novinky v kultivaci půdy a zachování vláhy: strip-till, no-till, vertikální kultivační technologie, dnes si mnozí vzpomněli na rotační brány a další, výsledky jsou příjemně překvapivé. A pokud kukuřici zachováme vláhu, místo abychom ji pustili ven kvůli velkému počtu trhlin v půdě, bude schopna naplnit množství zrna, které položilo v počátečních fázích.