A növények élete szorosan összefügg a lomblevelek működésével, hiszen ezek a hajtástengely korlátolt növekedésű, zöld színtestben gazdag oldalszervei, amelyek elsődlegesen a fotoszintézis, a párologtatás és a gázcsere feladatait látják el. A lomblevelek szöveti felépítése a termőhelyhez való alkalmazkodást tükrözi, melynek kiváló példája a C3-as és C4-es növények mezofillumának felépítése közötti különbség. A megfelelő tápanyagellátás elengedhetetlen a levelek egészséges működéséhez és a növény teljes életciklusához.
A lomblevelek felépítése és típusai
A levél (folium) a növények hajtástengelyének korlátolt növekedésű, zöld színtestben - s így klorofillban - gazdag, fotoszintetizálást végző oldalszerve. Általában lapos, vékony és szélesen elterülő, mert így biztosítható a legszorosabb kapcsolat a levélben található, asszimilációt végző táplálószövet és a fény között. A megvastagodott, módosult levél folyadékot és tápanyagokat raktározó szerepet is ellát. A levelek fontos funkciója még a párologtatás és a gázcsere is, amiket a levélen található gázcserenyílások segítenek elő.
A kutatók bebizonyították, hogy a levelek mérete, valamint széleik fogazottsága a növények földrajzi elhelyezkedésétől, valamint az éghajlati sajátosságoktól is nagyban függ.
Levéltípusok és módosulásaik
- Sziklevelek (cotiledon): A magban lévő csírának részei, a csíranövény táplálásában van szerepük, tartaléktápanyagot - pl. keményítőt - tartalmaznak. Feladata a táplálék biztosítása a növény számára addig, amíg az ki nem fejleszti a táplálék felvételéhez és az asszimilációhoz szükséges szerveket.
- Allevelek: Többnyire védő levelek, a lomblevelek zónája alatt helyezkednek el, a föld alatti, pikkelyszerű, barnás színű, vagy a szár föld feletti részén a rügyeket védő levél.
- Lomblevél: Elsősorban az asszimilációért felelős növényi rész.
- Fellevelek: A lomblevelek zónája felett, a virágok alatt helyezkednek el, védelmi szerepük van.
- Levéltövis: Pl. a kaktusz esetén, így csökkenti a párologtató felületet. Némi fizikai védelmet jelent a növényevő állatokkal szemben, bármely növényi szervből kifejlődhet (legritkábban a gyökérből).
- Rovarfogó levelek: Amelyeken emésztő mirigyszőrök fejlődnek, pl. kancsóka, harmatfű, Vénusz légycsapója. A rovaremésztő növények általában nitrogénszegény, mocsaras talajokon élnek, így, nitrogénigényüket rovarfogásra és szerves nitrogénvegyületek - fehérjék - emésztésére módosult leveleik segítségével biztosítják.
- Levélkacs: Kapaszkodószervek, pl. a tökfélék támasztékra csavarodó, vagy a vadszőlő tapadókorongokkal kapaszkodó kacsa.
- Pálhalevél: A levélalap módosul, lehet nagy, fotoszintetizálhat.
- Raktározó levél: Tápanyagok és víz tárolására szolgáló módosult levél, amely (ha nem föld alatti) felszínén fotoszintetizál is. A víz tárolását biztosító szövet sejtjei színtelenek, vékony falúak. A levelek megvastagodása a testtömeghez viszonyított felszín csökkenésével a párolgást is csökkenti.
Levélalakzatok
A levelek rendkívül változatosak lehetnek alakjukat és felépítésüket tekintve:
- Egyszerű levél: levéllemeze lehet osztott, de az egyes részek nem különülnek el egymástól teljesen. Fő részei a levélalap, a levélnyél és a levéllemez, valamint a pálha, ami a levélalap gyakori függeléke. Ezek közül egy vagy több is hiányozhat. A perjefélék esetében például nem beszélhetünk elkülönülő levélalapról és levélnyélről, hanem az úgynevezett levélhüvelyről.
- Összetett levél: A lemez teljesen elkülönülő részekre, úgynevezett levélkékre tagolódik. Ez jellemző például a pillangósvirágúakra. A levélkék elrendeződése alapján tenyeresen vagy ujjasan (azaz a levélnyél egy pontjából kiindulóan elhelyezkedő), illetve szárnyasan (a nyélen különböző pontokból növően) összetett leveleket különböztetünk meg.
A levélszél is változatos lehet:
- Fűrészes: A bemetszések és a kimetszések is hegyesek.
- Fogas: A kimetszések hegyesek, a bemetszések ívesek.
A levél szöveti felépítése
A levelet minden oldalról egyrétegű bőrszövet - epidermis - határolja, melyet a kiszáradás ellen védelmet nyújtó kutikula borít. A sztómákat ún. kísérősejtek veszik körül. A légrés alatt egy nagyobb üreg, a légudvar helyezkedik el, amely rendkívül gazdag sejtközötti járatrendszerben folytatódik.
A kétszikű növények leveleiben szerkezete felépülhet a felületre merőleges irányban megnyúló sejtekből álló, ún. oszlopos alapszövetből és laza szivacsos alapszövetből. Az oszlopos réteg rendesen a levél felső oldalán helyezkedik el, alsó része szivacsos alapszövetből áll. Az ilyen kétszikűekre jellemző leveleken csak az alsó epidermiszen vannak sztómák. Az egyszikűekben csak szivacsos alapszövet fordul elő, így a levél mindkét felszínén megtalálhatók sztómák. Az erekben a farész a levél színe felé, a háncsrész a levél fonákja felé néz.
A felső epidermisz védi a növényt. Az oszlopos szerkezetű a táplálékkészítő (asszimiláló) alapszövet (oszlopos vagy paliszád parenchima) tartalmazza a legtöbb színtestet.
Fotoszintézis
A növényi tápanyagellátás és hiánytünetei
A növények optimális fejlődéséhez elengedhetetlen a megfelelő makro- és mikroelem-ellátás. A tápanyaghiányok számos tünettel járhatnak, amelyek gyakran a lombleveleken jelentkeznek először.
Nitrogénhiány
Klasszikus nitrogénhiánytünet az alsó levelek sárgulása, a gyenge növekedés és a világos színezetű növény. Amennyiben túl korai virágzást vagy termésképzést tapasztalunk (általánosan nem táplált növény), levéltrágyázni kell nagy mennyiségű nitrogénnel. Ez a forma fitotoxikus lehet alacsony fényintenzitáskor (télen és kora tavasszal). Olykor biztonságosabb az ammónia-nitrát (pl. 0,2-0,5%-os ammónium-nitrát műtrágya), de jó olyan szer is, amely különböző nitrogénformát tartalmaz: ammónium, nitrát és amid.
Káliumhiány
A káliumhiányt időnként nehéz észrevenni, klasszikus tünetei az idős levelek szélének nekrózisa, a virágzás gyengesége és a bogyók rendellenes növekedése és érése. A bogyók növekedése során a kálium biztosítja a szövet megfelelő vízellátását és pozitívan befolyásolja a bogyó formáját (pl. uborka). A káliumhiány tünetek megfigyelésekor általában már túl késő van a beavatkozásra, kivéve a színeződési rendellenesség előfordulása esetén, amikor paradicsomnál a bőrszövet foltosan érik. A leveles zöldségeknél nincs nagyobb jelentősége.
Foszforhiány
A foszfor sok olyan vegyület alkotója, amelyek szükségesek a biokémiai folyamathoz és felelősek az energia mozgásáért a növényen belül. Az energiahiány következménye, hogy problémák adódnak az elemek felvételével, a növény kevés nitrogént és káliumot képes felvenni, és a foszfor, magnézium és mikroelemek felvételére már nem jut elegendő energia. Alapjában a foszforhiány a gyökerek rossz működésének eredménye. A növény gyengén fejleszti a klorofilt és a zöld szín helyett lila lesz (antocián), ami legelőszőr a levelek fonákán látható az erek mentén, súlyos hiány esetén pedig az egész levéllemezen. Később az egész növény sárgul és elpusztul, hiszen nem képes újra éleszteni sem a leveleket, sem a gyökereket. Legnagyobb a foszfor szükséglet az átültetés után, amikor a gyökérrendszer új közegben indul növekedésnek, illetve intenzív virágzáskor, amikor a termés- és magképzéskor megnő a növény energiaigénye. Ha a növény már termést fejleszt, akkor a foszfor utánpótlására túl késő van.
Kalciumhiány
A növény kalcium ellátása erősen függ a transpiráció intenzitásától (a növény a kalciumot vízzel együtt szállítja a xilém edényekben). Optimális nedvesség és hőmérsékleti viszonyok között a kalcium hiánya általában annak az eredménye, hogy korlátozottak a felvételi vagy szállítási lehetőségek. Amennyiben a kalciumhiányt a felvételi (pl. túl száraz, vagy túl nedves közeg, magas EC) vagy szállítási (magas hőmérséklet, korlátozott transpiráció, magas páratartalom, gyors növekedés) tényezők korlátozzák, elsődlegesen meg kell szüntetni a hiányt kiváltó tényezőt. A nehézségek még fokozódnak, ha mellette antagonista ionok vannak, mint K+, Mg2+ vagy NH4 +, NO3-. Legritkább esetben, ha hiány van a közegben, pótolni kell azt valamelyik - a piacon is elérhető - kalcium tartalmú termékkel, amely könnyen oldódik és a növény gyorsan felveszi. A túl nagy mennyiségű kalcium adagolása átmenetileg magas koncentrációt idézhet elő, amelynek eredménye foszfor hiányhoz vezet, mert a foszfor nem felvehető formába kerül.
A kalcium hiány tünete a gyökérrendszertől legtávolabbi részen észlelhető - tehát a hajtáscsúcson, legfiatalabb leveleken, a nagyobb levelek szélén, illetve a termésen. Ennek oka, hogy a kalcium gyengén mobilizálódó elem, ott marad ahol beépült, az új sejtekbe vízzel, transpiráció útján vándorol és nem tud átmenni egy másik szervből. A paradicsomnál a termés csúcsi részén, paprikánál a felfújt bogyó oldalán keletkeznek száraz, barna foltok szabályos széllel. Uborkánál jellegzetes „kalaposodás” alakul ki, mert a felső gyorsan növekvő levelek széle beszárad, befelé fordul és a levéllemez kipúposodik felfelé. Káposzta és salátaféléknél a belső levelek barnulása gyakran csak a fej kialakulása után jelenik meg, olykor a fej szétvágása után láthatók a rothadó részek. A kalciummal történő levéltrágyázást megelőzésképpen kell elvégezni, mert a szövetek sérülése nem fordítható vissza. A kalcium felvétele szempontjából számoljunk napi és heti ritmust. Amennyiben a kezelés a tünetek megjelenése után van, ez megelőzi az új növényrész károsodását. A legnépszerűbb kalcium műtrágya a kalcium nitrát. Figyelni kell, mert ha túl magas a koncentrációja - különösen magas hőmérsékletnél - leperzselheti a leveleket, de akár a bogyókat is. Levéltrágyaként egyre gyakrabban javasolják a CaCl2 (*6 H2O)-ot 0,4-075% töménységben.
Magnéziumhiány
A magnézium részt vesz a növényi anyagcsere folyamatban, formálja a nitrogén háztartást, meghatározza a növény növekedésének dinamizmusát, a tápanyagok felvételét és a stressz toleranciát (hőmérséklet, szárazság). Mint a klorofil összetevője, befolyásolja a fotoszintézis intenzitását.
Mikroelemhiányok
A gyökerek nem tudják felvenni a mikroelemeket sem a túl nedves, sem a túl száraz közegből, és a túl savas (pH<4,5) vagy túl lúgos (pH>7,5) kémhatás, levegőtlen gyökérzóna is erősen korlátozza a felvételt. A hirtelen változás a közeg sótartalmában vagy kémhatásában szintén megzavarja a mikroelemek felvételét. A réz (gyorsabb csúcshervadás), bór (elhal a növekedési csúcs, barnásvörös parásodás, gyenge virágzás), cink (legfiatalabb levelek hólyagosodása) vagy molibdén (pontszerű klorózis) hiánya ritkábban lép fel, és szinte csak a talajnélküli termesztésben fordul elő, ahol hiányzik az adott elem a tápoldatból. Sokkal általánosabb a hajtáscsúcs kisárgulása, amelyet a vashiány (a hajtáscsúcson nincs klorofil) vagy mangánhiány (klorózis az erek között a fiatal leveleken) eredménye. Leggyorsabb módszer a hiányzó mikroelemek pótlására a növény kezelése olyan műtrágyával, amely egy vagy több mikroelem keverékét tartalmazza. Legjobb, ha a mikroelemek könnyen felvehető, kelát formában vannak.
A gyökérrendszer és a tápanyagfelvétel
A gyökér a növény működésének az alapja. Ha a kertészkedés alapját a jó földet tekintjük, amiből minden kiindul, akkor ennek közvetlen kapcsolatát a gyökeret tekinthetjük az életben maradás alapjának. A gyökérnek alapban két funkciója van. Több gyökér tipus létezik, külön felépítése van a nyitvatermőknek, a zárvatermőknek, azon belül is az egy és kétszikűeknek. Ami mindegyiküknél egyezik, az a gyökér hatásmechanizmusa.
A gyökér legértékesebb része a víz és tápfelvétel szempontjából, mindig a tőtől távolabb helyezkedik el. A végeken a gyökér süvegnél a növekedésért felelős szövetek vannak, amik a növekedésért felelnek, de mögötte már a táp és vízfelvételért felelős részek következnek. Ezeken a részeken helyezkednek el a gyökér szőrök, itt veszik fel a vizet és tápot. Minél közelebb megyünk a növény törzséhez annál kevesebb a felszívó gyökér.
Trágyázás és tápanyagfelvétel
Ha tápanyagot kell kijuttatnom a növény alá, akkor azt az idősebb -régebben telepített növény esetében- NE a tövéhez juttasam ki, hanem a lombozat alá -legjobb ha a lombozat szélét levetítem a földre-, sávszerűen, szórjam körbe. Állandó és jogos kérdés: ha a tömény trágyát közvetlen a talajra kiszórom, nem égetem-e meg a növény gyökerét? Ha természetes trágyáról beszélünk, igen kicsi az esélye annak, hogy ez megtörténjen. Mire a talajba beszivárog a tápanyag, addigra bőven oldott állapotba kerül. A műtrágya esetében is kicsi az esély, bár jóval mobilisabb anyagról van szó, mint a szerves trágya. Maximum a talaj felszínén lévő növények gyökerét tudom megégetni.
A növény gyökere egyszerű módon veszi fel a tápanyagot. Első sorban vízre van szüksége, hogy a tápanyagot oldottabb formában fel tudja venni. Ha nincs víz, akkor a felvétel lelassul. Ha van víz, akkor a tápanyag oldódik és a gyökérszövet sejtmembránján át -diffúzió- beszivárog az oldat. Ez a fizikai folyamat azért érdekes, mert ezáltal könnyen meg lehet érteni, hogy miért is égnek meg a növények, ha tömény trágyába ültetjük, vagy a szobanövény tömény tápot kap. A diffúzió lényege, hogy a kiegyenlítődés miatt a kevésbé tömény oldat a tömény oldat felé vándorol. Ha a tömény trágya közvetlen a gyökérhez kerül, akkor a gyökérben lévő gyengébb oldat, a tömény trágyás oldat felé "vándorol", így a gyökérben, komplexen pedig a növényben vízveszteség lép fel. Ennek látható jele, hogy a levelek megégnek. Ezt kerülendő a helyes ültetés, miszerint a trágyás közeget szeparáltan dolgozom be a gödörbe.
A talajszerkezet jelentősége
A megfelelő víz és tápanyag ellátás mellett, fontos a megfelelő talajszerkezet is. A gyökereknek is ugyanúgy szüksége van a levegőre, mint egyéb más szerveknek. A légzésükhöz elengedhetetlen a levegős, morzsalékos talajszerkezet.
Szerves anyagok szerepe a növényi fejlődésben
A szerves anyagok több módon segítenek: stimulálják a növény növekedését és a gyökérrendszer fejlődését, ami hatékonyabbá teszi a növények makro- és mikroelem felvételét a talajból és megkönnyíti a szállítását a növényen belül. Aktivizálják a növények életfolyamatait, javítják a kondícióját és bizonyos fokig védetté teszik a betegséggel és stresszel szemben (pl. alacsony hőmérséklet, szárazság). Gyakran a klorofiltermelés növekedése stimulálja a növény regenerálódását.