A Kínai Mezőgazdasági Egyetem tudósai kimutatták: a hajnali órákra időzített virágzás természetes „menekülőút” a hőstressz elől, és segít megőrizni a termékenyülést még akkor is, amikor a nappali hőmérséklet tartósan 35–40 °C körül mozog. A kutatócsoport 1850-ig visszamenőleg elemezte a globális klímarekordokat, és 50 különböző – Ázsiában, Afrikában, Európában és Amerikában található – mezőgazdasági térség adatait vette górcső alá. A melegebb hónapok óránkénti hőmérsékleti görbéit vetették össze az elmúlt két évtized változásaival.
Eredményeik szerint 2004 és 2023 között:
- a napi maximális hőmérséklet átlagosan 1,25 °C-kal emelkedett,
- a 29 °C feletti időszak pedig mintegy 1,08 órával korábban kezdődik a nap folyamán.
Afrikában 2023-ban a vizsgált területeken már 34 °C körüli átlagos nappali csúcsértéket mértek, míg Észak-Amerikában a leggyorsabban melegedő és leghevesebb hőhullámokkal sújtott régiók közé kerültek a mezőgazdasági térségek. Mindez különösen a virágzás idején kritikus, mert a szaporodási folyamat a legérzékenyebb a hősokkra.
Nem mindegy, mikor nyílik a virág
A kutatók 102 faj virágnyílási adatait gyűjtötték össze, majd három csoportba osztották őket:
- reggeli (kora délelőtti) virágzás,
- déli virágzás,
- esti/éjszakai virágzás.
A szántóföldi gabonaféléknél különösen látványos különbségeket találtak. Az úgynevezett optimális virágnyílási hőmérséklet átlagosan:
- reggeli virágzásnál 26,1 °C,
- déli virágzásnál 32,3 °C (az eredeti csoportban 22,3 szerepelt, de a lényeg, hogy a forró órák felé tolódik),
- éjszakai virágzásnál 29,3 °C körül alakult.
A különböző gabonafajok eltérően reagáltak a hőre:
- Kukorica és indica rizs – jellemzően reggel virágoznak, és a szemkötődés még 37,5–37,4 °C körüli hőmérsékleten is elfogadható marad.
- Japonica rizs – inkább déli virágzású, és 36,7 °C körül már érezhetően romlik a termékenyülés.
- Cirok és köles – inkább esti/éjszakai virágzásúak; a cirok 38 °C, a köles pedig akár 42,4 °C körüli értékig is elviseli, hogy a virágzás idején magas a hőmérséklet.
A kép jól mutatja: a fajok és fajták eltérő biológiai stratégiákat alakítottak ki arra, hogy elkerüljék a nap legforróbb szakaszát.
Kísérletek bizonyítják a védőhatást
A terepi adatok mellett kontrollált kísérleteket is végeztek búzával, rizzsel és kukoricával. Ezek egyértelműen megerősítették:
- a korai virágzást mutató búza- és rizsfajták nagyobb arányban tartották meg a szemszámot hőstressz mellett,
- kukoricánál a kora reggeli órákban végzett beporzás mellett magasabb lett a szemkötődés, még akkor is, amikor a napi maximum elérte a 40 °C-ot.
A kutatók szerint mindez arra utal, hogy a virágzás időpontjának eltolása enyhébb napszakra hatékony, természetes „hőmenekülési” mechanizmus. Ha a virágok még azelőtt nyílnak és termékenyülnek, hogy a levegő hőmérséklete extrém tartományba kerülne, a növény nagyobb eséllyel hoz egészséges, berakódott kalászt, csövet vagy bugát.
A virágnyílás genetikai kulcsai
A történet nem áll meg a hőmérőnél: a csapat konkrét géneket is azonosított, amelyek a virágnyitás időzítését szabályozzák. Rizsben például:
- az OsMYB8 és az EMF1 nevű gének
- a virág részeiben – különösen a horganyok (lodiculumok) – sejtfalának szerkezetét módosítják,
- és ezzel befolyásolják, hogy pontosan mikor nyílik ki a virág.
Ezeknek a géneknek homológjai több mint 60 növényfajban megtalálhatók, vagyis a virágzási idő genetikai szabályozása sokkal szélesebb körben használható fel a nemesítésben, mint elsőre gondolnánk. A jövőben nemcsak azt választhatják meg a nemesítők, milyen magas legyen egy fajta hozama, hanem azt is, mely napszakra időzítse a legérzékenyebb szaporodási fázisát.
Mit jelent ez a gazdáknak?
A klímaváltozás miatt egyre gyakoribb, hogy a virágzás idején 35–40 °C körüli hőmérséklet uralkodik a táblák fölött. Ilyenkor minden olyan tulajdonság felértékelődik, amely:
- csökkenti a virág- és terméselrúgás kockázatát,
- segít stabilabb szemszámot elérni,
- és ezáltal mérsékli a hozamingadozást.
A kutatás üzenete egyszerű, de nagyon gyakorlatias:
- a korai, kora reggeli virágzásra hajlamos fajták előnyt élvezhetnek a jövőben,
- a nemesítési programokban érdemes célzottan figyelni a virágzási idő genetikai hátterére,
- a fajtaválasztásnál pedig – különösen a forró, aszályos térségekben – már nemcsak a hozam és a betakarítási időpont, hanem a virágzás napszakhoz kötött mintázata is döntő szempont lehet.
A hőség elleni küzdelemben tehát nemcsak az öntözés, a talajtakarást biztosító technológiák és a fajtaváltás számítanak, hanem az is, hogy a növény mikor nyitja ki a virágait. A jelek szerint a hajnali órák csendje nemcsak szebb, de biztonságosabb is a termés szempontjából.
Forrás: Cultivar
Indexkép: Pexels
