Fotoinhibícia

Fotoinhibícia je fyziologická porucha, pri ktorej nadbytok svetla dočasne alebo trvalejšie znižuje účinnosť fotosyntézy. Najčastejšie vzniká pri prudkom slnečnom žiarení v kombinácii so suchom, vysokou teplotou, chladom alebo náhlym presunom rastliny z tieňa na slnko. Prejavuje sa blednutím, bronzovým až nekrotickým poškodením listov a spomaleným rastom.

Rastlina využíva svetlo na fotosyntézu, no pri príliš vysokej intenzite žiarenia sa fotosyntetický aparát dostáva pod oxidačný stres. Ochranné mechanizmy, napríklad rozptyl nadbytočnej energie vo forme tepla, antioxidanty a oprava poškodených zložiek fotosystémov, nemusia stačiť.

Fotoinhibícia môže byť reverzibilná, keď sa list po znížení svetelnej záťaže postupne zotaví, alebo môže prejsť do trvalého poškodenia buniek a odumretia pletív. Samotný pojem opisuje predovšetkým pokles fotosyntetickej účinnosti; viditeľné „spálenie“ listu môže byť súbežným prejavom silného svetelného a tepelného stresu.

• bledozelené, žltkasté, striebristé alebo bronzové plochy na najviac osvetlených častiach listu,
• pokles rastu, vädnutie počas horúcich hodín a slabšia tvorba novej biomasy,
• zasychanie okrajov a špičiek listov, prípadne nepravidelné nekrotické škvrny pri silnom poškodení,
• predčasné opadávanie listov alebo obmedzené nasadzovanie kvetov a plodov,
• po presune zo slabého osvetlenia na priame slnko poškodenie najmä na mladých, neaklimatizovaných listoch.

Príznaky bývajú plošné alebo viazané na hornú, slnkom exponovanú stranu rastliny. Na rozdiel od hubových a bakteriálnych chorôb sa často nešíria od jednej lézie do okolia a nevytvárajú typické reprodukčné štruktúry.

Najčastejšou príčinou je vysoká intenzita svetla, najmä pri prudkom slnečnom žiarení okolo poludnia. Riziko výrazne zvyšujú:

• sucho, obmedzený príjem vody a nízka vlhkosť koreňového substrátu,
• vysoká teplota listu a nedostatočné ochladzovanie odparovaním,
• chladné počasie alebo studený substrát, keď fotosyntéza nestíha spracovať absorbovanú energiu,
• náhly prechod zo skleníka, interiéru alebo zatieneného stanovišťa na plné slnko,
• poškodenie koreňov, zasolenie substrátu, nedostatok vody alebo iný stres obmedzujúci metabolizmus.

Fotoinhibícia sa medzi rastlinami líši podľa druhu, veku listu, predchádzajúcej aklimatizácie, pigmentácie a dostupnosti vody. Nie je infekčná, preto sa „nešíri“ z rastliny na rastlinu. Rovnaké stanovištné podmienky však môžu poškodiť väčšiu skupinu rastlín naraz.

Ide o dynamický proces, nie o životný cyklus pôvodcu. Počas silného osvetlenia môže poškodenie fotosystémov vzniknúť rýchlejšie, než ich rastlina dokáže opraviť. Po zatienení, ochladení a obnovení vodného režimu sa pri miernom poškodení fotosyntetická kapacita často čiastočne obnoví v priebehu hodín až dní.

Ak oxidačný stres trvá dlhšie, poškodzujú sa membrány, pigmenty a bunkové pletivá. Takéto biele, hnedé alebo nekrotické plochy sa už nezazelenajú; rastlina však môže vytvoriť nové zdravé listy, ak sa odstráni príčina.

Najprv znížte svetelnú a tepelnú záťaž: rastlinu dočasne zatiente priedušnou tieniacou sieťou alebo ju premiestnite na svetlé, ale menej exponované miesto. Nezakrývajte ju nepriedušným materiálom a nevytvárajte dlhodobo tmavé podmienky.

Obnovte rovnomerný vodný režim koreňovej zóny a zlepšite cirkuláciu vzduchu. Nezmáčajte opakovane rozpálené listy, pretože prudké ochladenie a dlhé ovlhčenie môžu podporiť sekundárne problémy. Silne odumreté listy možno odstrániť čistým nástrojom, no listy s čiastočne zeleným pletivom ponechajte.

Počas regenerácie neprehnojujte dusíkom ani nepoužívajte „zázračné“ listové prípravky ako náhradu za tienenie a závlahu. Sledujte, či nový rast zostáva zelený a či sa poškodenie po úprave podmienok ďalej nezväčšuje. Ak sa objavujú vodnaté škvrny, povlaky, typické lézie alebo poškodenie pokračuje aj pri primeranom osvetlení, overte aj infekčné ochorenia, škodcov, úpal a problémy s koreňmi.

Fotoinhibícia nemá biologického pôvodcu, preto sa proti nej nepoužívajú biologické pesticídy. Najúčinnejšie nechemické opatrenia sú:

• tieniaca sieť alebo ľahký biely kryt s dostatočným prúdením vzduchu,
• postupná aklimatizácia priesad a rastlín pestovaných v interiéri,
• organický mulč a pravidelná kontrola vlhkosti pôdy,
• zachovanie zdravej koreňovej sústavy, dobrej štruktúry pôdy a primeranej drenáže,
• výber stanovišťa a odrôd vhodných pre danú intenzitu slnka a pestovateľský systém.

Biostimulanty alebo listové prípravky môžu mať v konkrétnych podmienkach odlišný účinok a nemali by nahrádzať reguláciu svetla, vody a teploty.

• Mladé priesady a izbové rastliny pred výsadbou na plné slnko postupne otužujte počas približne 7–14 dní; začnite krátkym ranným alebo večerným osvetlením a expozíciu predlžujte.
• Počas horúcich, jasných dní použite dočasnú tieniacu textíliu, najmä pri čerstvo vysadených rastlinách. V slovenských podmienkach je kritické obdobie spravidla od neskorej jari do leta, pri skleníkoch aj počas skorších jarných slnečných dní.
• Udržiavajte rovnomernú vlhkosť koreňovej zóny, nie však trvalo podmáčaný substrát. Zavlažujte ku koreňom, prednostne ráno, a obmedzte opakované silné presychanie.
• Mulč z organického materiálu pomáha znižovať prehrievanie a stratu vody z pôdy.
• Vyhnite sa prudkému rezu alebo presádzaniu tesne pred obdobím intenzívneho slnka. Kontrolujte drenáž, zdravotný stav koreňov a zasolenie substrátu.

• Fotoinhibícia neznamená jednoducho „priveľa slnka“; rozhoduje rovnováha medzi absorbovanou energiou, jej využitím, rozptýlením a opravou poškodených fotosyntetických komplexov.
• Fotosystém II má účinný opravný mechanizmus, pri ktorom sa poškodené bielkovinové zložky nahrádzajú. Preto môže byť skoré poškodenie reverzibilné.
• Rovnaká intenzita žiarenia môže byť pre aklimatizovanú rastlinu zvládnuteľná, ale pre čerstvo presadenú alebo vodným stresom oslabenú rastlinu škodlivá.
• Viditeľné bielenie a nekróza sú často neskorším prejavom; pokles fotosyntetickej účinnosti môže nastať skôr, než je poškodenie voľným okom zjavné.