Klima v pěstírně pro pokročilé

Fotosyntéza a Transpirace

Na začátek trochu biologie. Nejzásadnějším procesem probíhajícím v rostlinách je fotosyntéza. Z pohledu nás svců se může zdát, že jejím nejdůležitějším produktem je kyslík. Z hlediska rostlin je ale kyslík odpadním prvkem. Zjednodušeně se dá říci, že při fotosyntéze vstřebávají rostliny konopí oxid uhličitý (CO2), vodu, živiny, fotosynteticky aktivní záření (také teplo), které přeměňují na kyslík a cukr. Zatímco většinu kyslíku vypouštějí do vzduchu, cukr používají jako energii pro vlastní růst (mj. tvorbu palic) a přežití.

Když rostliny nemají k dispozici fotosynteticky aktivní záření, tedy v noci, fotosyntéza neprobíhá (nastane v indoorové pěstírně, když jsou světla zhasnutá). Rostliny ale i v noci spotřebovávají energii pro své životní funkce a pro růst i kvetení. Složitější látky v podobě cukrů pak rostliny rozkládají zpět na látky jednodušší.

Správný průběh fotosyntézy závisí nejen na zmíněných látkách, ale také na správné transpiraci. Ta už je growerům trochu bližší, protože její projevy lze lépe pozorovat. Jde o to, jak rostliny „dýchají“. Transpirace je proces, který zajišťuje zásobování rostliny vodou, respektive živinami, a je hlavním mechanizmem výdeje vody. Transpirace pomáhá rostlině i s termoregulací. A to je při indoor pěstování klíčový faktor

Jak funguje transpirace?

Pokud se rostlina zahřívá, stomata se otevírají, rostlinou proudí více vody a dochází tak k jejímu ochlazení. Úroveň transpirace je ovlivněna intenzitou světla, množstvím CO2, teplotou a vlhkostí vzduchu. Vodu rostlina přijímá kořeny, odkud ji transportuje do celé svojí nadzemní části. Transpiraci rostlina regulovat dokáže tím, že otevírá, nebo uzavírá stomata (průdhuchy v listech). Tímto způsobem transpiruje rostlina asi 90 % vody.  Přestože voda tvoří asi 70 % těla rostliny, většinu vody, kterou rostlina vstřebá, zase transpiruje do ovzduší. Jedná se až o 99 % vstřebané vody.

Pokud tedy zalijete rostlinu jedním litrem vody, transpiruje skrze stomata a kutikulární vrstvu do ovzduší až 990 ml vody v plynném skupenství. Z jednoho litru vody se tak stane asi jeden a půl metru krychlového páry. Při přeměně vody na vodní páru tedy logicky vzniká velký tlak, protože z malé kapky se musí stát mnohem objemnější pára.

Přeměna probíhá uvnitř listu, takže zmíněný tlak se soustředí právě tam. Při správné transpiraci musí být příjem a výdej vody v rovnováze. Pokud je v rostlině vody moc, rostou rostliny vyšší a listy jsou větší. To může na první pohled vypadat dobře, ale pro úrodu to moc dobré není. Rostlina s vyšším obsahem vody tvoří sice poměrně velké, ale řidší květy náchylné k plísni.

Takové květy při sušení ztratí velkou část svého objemu a jsou pak malé a lehké. Pokud některé části rostlin přestanou transpirovat, a jsou to většinou špičky listů, kroutí se a přestávají vyrábět energii.

Při indoor pěstování je zásadní vztah teploty a vlhkosti, které fungují v závislosti na sobě. Vždy je potřeba tyto faktory vnímat tak, že jeden ovlivňuje druhý a při určité teplotě je optimální vlhkost pouze v určitém rozmezí.

Rozdíl tlaku vodních par (VPD)

O pár řádků výše jsem zmínil, že voda mění své skupenství z kapalného na plynné uvnitř listu a tím vzniká tlak vodní páry. V ovzduší pěstební místnosti je ale také tlak vodní páry. Když mluvím o rozdílu tlaku vodních par, jedná se o rozdíl tlaku vodní páry v rostlině a tlaku v ovzduší rostlinu obklopující.

Jako zkratka se používá nejčastěji VPD (z anglického vapor pressure deficit). Aby mohla transpirace, potažmo fotosyntéza probíhat co nejlépe, musejí být tyto dva tlaky v optimálním poměru. Vědci zabývající se rostlinami a pěstitelé se shodují v tom, že nejlépe vyhovující hodnota VPD je okolo 0,8 kPa. Pro různé fáze vegetačního cyklu se nicméně doporučují rozdílné hodnoty:

• Pro klonování a ranou fázi růstu 0,4–0,8 kPa
• Pro pozdější fázi růstu a začátek kvetení 0,8–1,2 kPa
• Pro duhou fázi kvetení 1,2–1,6 kPa

Výše tlaku v pěstírně je ovlivněna teplotou a vlhkostí vzduchu, výše tlaku v rostlině je ovlivněna teplotou listu a vlhkostí uvnitř listu, která je vždy 100 % – pokud tyto údaje znáte, lze výši obou tlaků vypočítat. Pro výpočet je možné použít rovnici nebo použít některý z mnoha automatických kalkulátorů dostupných na internetu. Jako příklad vezmu pěstírnu, kde je teplota 26 °C a vlhkost vzduchu 50 %.

Po zadání hodnot do kalkulátoru mi vyjde tlak vodní páry v místnosti 1,7 kPa. Pro výpočet tlaku v listu zadám teplotu 24 °C a vlhkost 100 %. Výsledek je 3 kPa. Hodnotu tlaku v místnosti pak odečtu od hodnoty tlaku v listu a získám hodnotu VPD ve výši 1,3 kPa. Tato hodnota je optimální pro druhou fázi kvetení.

Pokud bych v pěstírně zvýšil teplotu na 28 °C, stoupl by tlak v místnosti na 1,8 kPa, teplota listu rostliny by stoupla na cca 25 °C a tlak uvnitř listu by stoupl na 3,2 kPa. VDP by dosáhl 1,4. Pokud bych ale zároveň zvýšil relativní vlhkost vzduchu v pěstírně na 60 %, hodnota VPD by klesla na 0,9. Pokud je VPD nízký, stomaty se otevírají a transpirace je vyšší, a naopak.

Jistě jste si všimli, jak důležitá je při výpočtu VPD, a tedy i pro správný průběh fotosyntézy, teplota listů. Ta by měla být vždy nižší, nežli teplota vzduchu v pěstírně. Jen v takovém případě může rostlina přijímat energii v podobě tepla ze svého okolí.

Jakmile je povrch rostliny teplejší nežli její okolí, dochází k opačnému jevu, tedy že rostlina předává svoji energii do ovzduší, a to samozřejmě nechcete, protože vaším cílem je, aby rostlina využívala energii pro růst, kvetení a produkci sekundárních metabolitů.

Teplota a vlhkost

Sami můžete posoudit, jak teplota a vlhkost v pěstební místnosti ovlivňuje VPD, a tím i transpiraci a fotosyntézu. Mnoho pěstitelů se drží zažitého postupu, při kterém se snaží v počátcích pěstebního cyklu držet vysokou relativní vlhkost vzduchu. Při teplotě 28 °C a relativní vlhkosti 80 % je VPD 0,2 kPa, což je na hraně.

Při snížení vlhkosti na 70 % získáte mnohem lepší VPD v hodnotě 0,6 kPa.  Nicméně vysoká vlhkost ve fázi růstu není tím nejčastějším problémem, i když může mít za následek křehčí stavbu rostlin. Větší problém je snaha pěstitelů snížit vlhkost vzduchu v závěrečných fázích pěstování, aby zabránili výskytu plísní.

Snížení relativní vlhkosti na 40 % při denní teplotě 28 °C posune VPD na nevhodných 1,7 kPa. Zvýšením vlhkosti na 55 % klesne VPD na 1,1 kPa, což je mnohem blíže optimální hodnotě 0,8 kPa i všem doporučením pro vrcholnou fázi kvetení.

Vidíte, že teplota a relativní vlhkost musejí při pěstování jít vždy ruku v ruce, abyste docílili očekávaných výsledků.

Používání zvlhčovače a odvlhčovače jen v určitých fázích vegetačního období není správným řešením. Tyto komponenty by měly být přítomné neustále a automaticky reagovat na aktuální vývoj klimatu, zejména pokud je pěstírna chlazena pouze s pomocí odtahu teplého vzduchu (tak jako v profesionálních provozech).

Nezbytné je také sledování teploty porostu a rychlá reakce v případě jeho přehřívání. Na trhu jsou například dostupné světelné zdroje s možností automatizované regulace výkonů. Senzory či termokamera neustále sleduje teplotu vzduchu a porostu, pokud se přehřeje, světla automaticky sníží intenzitu. Tím dojde nejen k rychlejšímu ochlazení rostlin, ale také k úspoře energie, kterou přehřáté rostliny stejně nejsou schopné vstřebat.

---

Upraveno a doplněno z původního textu od Mr. José / info@pestovat.cz