Schädliche physiologische Reaktion bei Kulturpflanzen, ausgelöst durch Umgebungstemperaturen oder Gewebetemperaturen, die die artspezifischen und phasenspezifischen Optima überschreiten und Entwicklung, Fortpflanzung und Produktqualität beeinträchtigen.

Prinzip

Hohe Temperaturen verändern Enzymkinetik, destabilisieren Membranen und Proteine, beschleunigen die Atmung gegenüber der Photosynthese, beeinträchtigen Pollensfähigkeit und Befruchtung und erhöhen die Verdunstungsanforderung; der Zeitpunkt relativ zu empfindlichen Entwicklungsstadien bestimmt das Ergebnis.

Demonstration

Eine Kurzzeit-Hitzewelle während der Blüte einer gemäßigten Getreideart führt zu Pollunfähigkeit und schlechter Fruchtbildung, was trotz sonst günstiger Bedingungen zu deutlich reduzierter Ernte führt.

Fehlanwendung

Normales wärmeangepasstes Wachstum als Hitzestress zu bezeichnen oder Ertragsverluste der Hitze zuzuschreiben, ohne gleichzeitige Wassermängel, Schädlingsbefall oder Saatzeit-Effekte auszuschließen; Ignorieren stadien­spezifischer Temperaturschwellen.

Konsequenz

Führt zu Ertrags- und Qualitätsverlusten, beschleunigter Reife mit geringer Lagerfähigkeit, erhöhtem Bewässerungsbedarf und möglichen Wechselwirkungen mit Schädlingen und Krankheiten.

Umkehrung

Temperaturen im optimalen Bereich der Kultur, die normale Stoffwechselfunktionen, erfolgreiche Bestäubung und übliche Wachstumsraten erlauben, oder Kältestress als das entgegengesetzte Extrem.

Abgrenzung

Bezieht sich auf temperaturbedingte physiologische Störungen in Bestandes- oder Reproduktionsgeweben; schließt Nachernte-Hitzeschäden, lokale Gerä­tehitze oder ausschließlich durch Wassermangel verursachten Stress aus, es sei denn, die Hitze verursacht ihn.

Semantische Spannung

Wird oft mit 'Hitzewelle' (meteorologisches Ereignis) oder mit Konzepten der thermischen Zeit verwechselt; Spannung besteht zwischen Definitionen nach absoluten Temperaturschwellen und solchen nach integrierter thermischer Dosis über Zeit.

Synthese

Hitzestress bei Kulturpflanzen ist der phasenabhängige physiologische Schaden, der entsteht, wenn thermische Bedingungen die Toleranzen überschreiten und so die Fortpflanzung und Qualität mindern sowie mit Wasser- und Schädlingsdynamik interagieren.