Vplyv vlhkosti, teploty a VPD na rast rastlín

13. 07. 2020

Vysvetlenie vzťahu medzi vlhkosťou, teplotou a deficitom tlaku pár (VPD) vám pomôže pochopiť procesy prebiehajúce v rastlinách a poskytne vám rady, ako vytvoriť ideálne podmienky pre pestovanie v interiéri.

Aby ste sa stali kompetentným a pohotovým pestovateľom, mali by ste okrem iného dôkladne pochopiť, čo je to vlhkosť, ako na ňu rastliny reagujú a ako ju správne riadiť v uzavretom priestore.

Správne pochopenie vlhkosti a jej dôležitého vplyvu na pestovanie v interiéri vám umožní vyhnúť sa neočakávaným sklamaniam a s trochou skúseností dosiahnuť vynikajúce výsledky.

Pochopte deficit tlaku pár a vlhkosť a teplota vás už nikdy neprekvapia.

Potrebné teoretické minimum o vlhkosti

Podrobnejšie informácie nájdete napríklad na stránke Wikipedia.org. Pre naše účely postačí nasledujúci stručný výňatok.

Vlhkosť, ako sa tu používa, označuje podiel vodnej pary (t. j. molekúl vody v plynnom skupenstve) vo vzduchu. Vodná para teda neznamená kvapôčky vody vo vzduchu, ako je to pri hmle alebo spreji.

Relatívna vlhkosť (RH ) vyjadruje percentuálny podiel vodnej pary vo vzduchu v pomere k celkovému potenciálu vodnej pary, ktorý by bol vzduch schopný udržať pri danej teplote. 50 % RH znamená, že pri určitej teplote vzduch obsahuje polovicu možnej kapacity vodnej pary.

Rosný bod je teplota, pri ktorej je vzduch maximálne nasýtený vodnou parou (relatívna vlhkosť dosahuje 100 %). Ak teplota klesne pod tento bod, plynná vodná para kondenzuje a mení sa na kvapalnú vodu.

Stomata sú miniatúrne prieduchy v listoch, ktoré slúžia na riadenú výmenu plynov alebo pár medzi rastlinou a jej okolím. Zároveň zabezpečujú uvoľňovanie vody do ovzdušia, tzv. transpiráciu.

Transpirácia opisuje jav, pri ktorom sa rastlina pomocou listov zbavuje vody v plynnom stave, t. j. vo forme vodnej pary.

Gutácia znamená vypúšťanie vody v kvapalnom stave a zabezpečujú ju hydatódy, ktoré sú modifikovanými žalúdkami. Malé kvapôčky vody možno vidieť na okrajoch listov, napríklad veľmi skoro ráno (vonku) alebo krátko po rozsvietení svetla (v interiéri). Aby bolo jasné, nejde o rosu, ktorá je formou vodných zrážok.

Xylém je rastlinné pletivo zodpovedné za príjem a distribúciu živín z koreňov do ostatných častí rastliny.

Nasledujúci text je prekladom článku Deficit tlaku pary - skrytá sila na vaše rastliny.

Kľúčom k úspechu je vzťah medzi vlhkosťou a teplotou

Kľúčovú úlohu zohráva teplota a platia tieto dve základné pravidlá:

Čím teplejší je vzduch, tým viac vodnej pary môžu listy potenciálne zadržiavať.
Množstvo vody vo vzduchu sa neustále mení v závislosti od teploty.

Na meranie relatívnej vlhkosti a teploty sa používa kombinovaný digitálny merač tepla a vlhkosti, ktorý by mal byť súčasťou základného vybavenia každého pestovateľa. Aj preto sú súčasťou všetkých našich pestovateľských súprav. Vplyv vlhkosti na rastliny môžu podceňovať najmä začiatočníci. A nemusí sa to vôbec vyplatiť!

Určite ste si všimli, že sa pri rôznej vlhkosti vzduchu potíte inak. Relatívna vlhkosť má na rastliny ešte priamejší vplyv. Rastliny sa tiež "potia" cez listy alebo potrebujú uvoľňovať vodnú paru cez mikroskopické žalúdky, aby mohli rásť. Rastlina reguluje množstvo vody, ktoré stráca počas transpirácie, otváraním a zatváraním týchto prieduchov. Vo všeobecnosti platí, že čím suchší je vzduch, tým viac rastlín transpiruje.

Okrem toho, čím viac vodnej pary je vo vzduchu, tým väčší je tlak. To znamená, že pri vysokej relatívnej vlhkosti vzduchu pôsobí na rastliny väčší tlak vodnej pary ako pri nízkej relatívnej vlhkosti vzduchu. Predstavte si tlak vodnej pary spôsobený vysokou koncentráciou vodnej pary v okolitom vzduchu ako neviditeľnú silu, ktorá tlačí rastlinu zo všetkých strán. To rastlinám sťažuje alebo znemožňuje "vytláčať" vodnú paru do vzduchu. To je dôvod, prečo rastliny transpirujú menej v prostredí s vysokou relatívnou vlhkosťou.

Vprostredí s nízkou relatívnou vlhkosťou je to naopak. Nízky tlak spôsobený nízkym podielom vodnej pary vo vzduchu uľahčuje rastlinám transpiráciu a stratu vody.

Čo je deficit tlaku pary a jeho úloha pri pestovaní

Deficit tlaku pár(VPD) možno preložiť ako"rozdiel tlaku pár". Deficit v tomto prípade znamená rozdiel medzi dvoma hodnotami:

teoretický tlak vodnej pary v maximálne nasýtenom vzduchu (100 % relatívnej vlhkosti pri danej teplote)
tlak, ktorý vyvíja vodná para, ktorá sa skutočne nachádza vo vzduchu (pri rovnakej teplote)

VPD je v súčasnosti aspekt, pomocou ktorého môžeme posúdiť, ako rastliny skutočne "cítia" a reagujú na vlhkosť v rastovom prostredí. Z pohľadu bylín je VPD rozdiel medzi tlakom pár v liste a vo vzduchu. Voda v listoch a zmes vody a vzduchu, ktorá opúšťa žalúdky, je (najčastejšie) úplne nasýtená -100 % relatívnej vlhkosti vzduchu.

Ak je vlhkosť vzduchu v okolí listov nižšia ako 100 % relatívnej vlhkosti, existuje možnosť uvoľňovania vodnej pary do vzduchu, pretože plyny a kvapaliny majú tendenciu presúvať sa z prostredia s vysokou koncentráciou (napr. v listoch) do oblastí s nižšou koncentráciou (vzduch).

Pokiaľ ide o pestovanie rastlín, deficit tlaku pary možno považovať za dôkaz nedostatku alebo rozdielu tlaku pary vo vzduchu a v liste. Rozdiel v tlaku vodnej pary by sa mal chápať aj z hľadiska potreby vody v atmosfére alebo "sušiacej sily" vzduchu.

Základné pravidlá na pochopenie rozdielu tlaku pár

Na meranie sa používajú jednotky tlaku (milibar, kiloPascal).
Hodnoty v podstate ukazujú kombináciu teploty a relatívnej vlhkosti v jednej hodnote.
VPD a RH sú protikladné, takže keď je RH vysoká, VPD je nízka a naopak.
Čím vyššia jehodnota VPD, tým vyšší je potenciál vzduchu odčerpávať vlhkosť z rastlín a naopak.

Prečo merať a kontrolovať vlhkosť v pestovateľskom priestore

Sledovanie a regulácia vlhkosti v pestovateľskom priestore je jedným zo základných pravidiel úspešného a produktívneho pestovania. Problémom VPD je však to, že potrebujete poznať teplotu listov. Nebude ľahké to jednoznačne určiť, pretože listy v hornej časti blízko svetla budú mať určite inú teplotu ako listy v tieni alebo v spodnej časti rastliny. Podľa skúseností mnohých pestovateľov je však najpraktickejším prístupom meranie vzduchu v "korunke" rastliny.

Nie je dôležité dodržiavať presné vedecké odporúčania. Na optimálnu reguláciu vlhkosti stačí získať prehľad o tom, ako aktuálna teplota a vlhkosť okolia ovplyvňujú plodiny. Základným krokom je umiestnenie sondy z merača tepla/vlhkosti do jamky. Najlepšie miesto na meranie je preto v hornej tretine rastliny, v blízkosti vrcholu alebo tesne pod ním.

Pri pestovaní v interiéri je dôležitá kontrola vlhkosti, aby sa bylinky cítili dobre a žili šťastne a zdravo až do zberu.
Transpirácia je veľmi dôležitá pre zdravý rast.
Odparovanie vodnej pary z listov do vzduchu aktívne ochladzuje rastlinné tkanivo.
Teplota zdravého transpirujúceho listu môže byť až o 2-6 °C nižšia ako teplota listu, ktorý nemôže transpirovať.
Môže sa to zdať ako veľký teplotný rozdiel, ale vezmite do úvahy, že približne 90 % vody, ktorú zdravá rastlina spotrebuje, je transpirovaná, zatiaľ čo len 10 % sa využije na rast.

Z toho vyplýva, aké dôležité je snažiť sa kontrolovať prostredie rastlín, aby ste podporili zdravú transpiráciu a následne aj zdravý rast.

Optimálna vlhkosť pre pestovanie a ako k nej pristupovať?

Mnohí pestovatelia všeobecne tvrdia, že pre vegetatívny rast je vhodná približne 70 % relatívna vlhkosť vzduchu a pre fázu kvitnutia alebo plodenia približne 50 % relatívna vlhkosť vzduchu. Nie je to zlá rada a jej dodržiavanie môže priniesť úspech. Toto pravidlo bohužiaľ vôbec nezohľadňuje teplotu vzduchu.

V letných mesiacoch sa pri pestovaní v interiéri pri vnútornej teplote 26-29 °C odporúča udržiavať vlhkosť v pestovateľskom boxe na úrovni približne 75 %. Vyššia vlhkosť

znižuje (od 60 % relatívnej vlhkosti) alebo úplne ruší (od 80 % relatívnej vlhkosti) absorpčnú účinnosť pachových filtrov s aktívnym uhlím
môže prispieť k rastu plesní

Preto sa odporúča udržiavať relatívnu vlhkosť v rozmedzí 60 - 70 %, pričom horná hranica teploty (v závislosti od ideálneho rozsahu VPD rastlín) by v tomto prípade mala byť 18 - 26 °C.

Vtabuľke 1 naľavo je uvedená VPD, keď sú listy o 2 °C chladnejšie ako teplota vzduchu. Ukazuje sa tiež, že pri teplote nad 22 °C je 50 % relatívnej vlhkosti kriticky nízka úroveň, ktorá ohrozuje rastliny. Celú tabuľku si môžete pozrieť v plnom rozlíšení tu.

Zároveň si musíme uvedomiť, že tieto informácie by nás nemali nútiť striktne dodržiavať tabuľky VPD. Dôležitejšie je pochopiť, že VPD môže lepšie informovať o optimálnom obsahu vlhkosti, a tým prispieť k lepšej a vyššej úrode.

Ak chcete vytvoriť VPD pre svoje vlastné rastliny, postupujte takto. V tabuľke 2 vpravo, ktorú si môžete pozrieť v plnej veľkosti tu, nájdete informácie o tom, ako sa mení VPD pri malom rozdiele (1 °C) medzi teplotou vzduchu a listov. Zmerajte teplotu a relatívnu vlhkosť vzduchu a podľa toho nájdite najbližšiu hodnotu VPD.

Legenda grafu:

Ružová kombinácia teploty a vlhkosti znamená veľmi nízku alebo vysokú transpiráciu a je veľmi nebezpečná v ktoromkoľvek štádiu rastliny.
Nízka transpirácia znázornená modrými políčkami je vhodná na rozmnožovanie a skorý vegetatívny rast.
Pri žltých kombináciách dochádza kzdravej transpirácii a rastliny ich ocenia v neskorej fáze rastu a prvej časti kvitnutia.
Vysoká transpirácia, ktorá je potrebná v druhej polovici obdobia kvitnutia, je znázornená okrovými políčkami.

Na konci článku nájdete galériu obrázkov a názorné príklady všetkých uvedených situácií.

Vplyv vlhkosti na rastliny

Rastliny sa dokážu vyrovnať so zmenou vlhkosti pomocou prieduchov na listoch.

Pri klesajúcej VPD (a vysokej relatívnej vlhkosti vzduchu) sa žalúdky otvárajú doširoka.
So zvyšujúcou sa VPD (a nízkou relatívnou vlhkosťou vzduchu) sa začnú uzatvárať žalúdky.

Rastlina reaguje na nízku relatívnu vlhkosť zatvorením prieduchov, čím zabraňuje nadmernej strate vody a vädnutiu. Okrem toho ovplyvňuje aj rýchlosť fotosyntézy, pretože žalúdky prijímajú CO2 zo vzduchu. Trvalo nízka relatívna vlhkosť preto často spôsobuje veľmi pomalý rast alebo zakrpatenie. Z toho vyplýva, že relatívna vlhkosť vzduchu má nepriamy vplyv na rýchlosť fotosyntézy. Pri vyššej relatívnej vlhkosti sú žalúdky otvorené a rastlina môže prijímať viac CO2. O úlohe oxidu uhličitého si môžete prečítať v článku o regulácii teploty a CO2.

Príčinou kučeravosti listov thajskej bazalky je nízka vlhkosť spôsobená príliš nízko nastavenou žiarivkou T5. Pozrite si fotografiu vpravo.

Keď je vlhkosť príliš nízka, rastliny sa naozaj snažia rásť za každú cenu. V reakcii na vysoký rozdiel v tlaku vodnej pary sa rastliny snažia zastaviť nadmernú stratu vody z listov. Snažia sa zabrániť tomu, aby sa svetlo dostalo na celý povrch listu. Listy sa preto od okrajov stáčajú dovnútra. Vytvárajú typické rúrkovité štruktúry, ako vidíte na fotografii, takže svetlu je vystavená oveľa menšia plocha.

Naobrázku vidíte listy paradajok, ktoré boli postihnuté guttáciou v dôsledku príliš vysokej relatívnej vlhkosti vzduchu.

Väčšina rastlín sa vyvíja a rastie lepšie pri vysokej relatívnej vlhkosti vzduchu. Nadmerná vlhkosť však môže podporovať aj niektoré negatívne vlastnosti rastu:

Nebezpečenstvá spojené s vysokou vlhkosťou

Nízka VPD spôsobuje nízku transpiráciu, ktorá obmedzuje transport minerálnych látok, najmä vápnika, xylémom.
Ak je VPD veľmi nízka (pri 95-100 % relatívnej vlhkosti vzduchu) a rastliny nie sú schopné transpirovať vodu do vzduchu, vnútorný tlak sa začne zvyšovať.
Vlhká koreňová zóna prispieva k vysokému koreňovému tlaku a kombinovaný vnútorný tlak môže viesť k tomu, že rastlina vytláča vodu z listov (gutaperča).
Niektoré vyspelejšie rastliny majú na okrajoch listov špeciálne upravené žalúdky (nazývané hydatódy), ktoré zabezpečujú vylučovanie.
Ak majú rastliny listy na okrajoch spálené alebo majú biele kryštalické usadeniny v tvare kruhu, je pravdepodobné, že došlo k gutácii.
Vysoká vlhkosť je spojená s výskytom chorôb (plesne a múčnatky) a tvorbou kvapiek na listoch, ktoré sú spôsobené vyparovaním a kondenzáciou vodnej pary pri poklese teploty.

Ako vidíte na obrázku vpravo, pleseň môže rastlinu ovládnuť napríklad v dôsledku zlej regulácie dennej a nočnej vlhkosti.

Zdroje:

Pôvodný preložený článok a zdroj všetkých obrázkov a tabuliek s logom just4growers:

http://www.just4growers.com/stream/temperature-humidity-and-c02/vapor-pressure-deficit-the-hidden-force-on-your-plants.aspx

Wikipedia.org

Ako najlepšie regulovať teplotu, vlhkosť a VPD v pestovateľskom priestore

Pestovateľské boxy ponúkajú ideálne podmienky na úplnú kontrolu a riadenie mikroklímy. Aj pri pestovaní v skleníku máte obmedzené možnosti kontroly týchto parametrov. Pri pestovaní vonku ste závislí od nepredvídateľných prírodných podmienok.

Môžete aspoň monitorovať nekontrolovateľné počasie a klímu a pomôcť rastlinám vyrovnať sa s problémami. Na kontrolu vnútorného prostredia vám odporúčame tieto produkty a kategórie.

Digitálny kombinovaný merač tepla/vlhkosti s pamäťou umožňuje jednoduché meranie a zaznamenávanie min. a max. hod nôt oboch veličín
regulátory a zariadenia na riadenie miešania uľahčujú reguláciu teploty, vlhkosti alebo CO2 v pestovateľskom priestore
široký sortiment odhlučnených ventilátorov s reguláciou otáčok a zabudovanými teplotnými alebo vlhkostnými sondami
vlhkosť v pestovateľskej miestnosti môžete zvýšiť ultrazvukovým zvlhčovačom alebo v menšej miere pravidelným vetraním a znížiť ju odvlhčovačom
HPS a MH lampy vyžarujú viac tepla ako CMH lampy alebo LED osvetlenie
Kzníženiu teploty prispievajú aj tienidlá Cooltube alebotepelné štíty
používajte cirkulačné ventilátory,aby ste udržali prúdenie vzduchu a zabránili vzniku horúcich miest.