Die mees voorkomende vorms van plantstres

Omgewingsstres

Omgewingsstres of meer spesifiek abiotiese omgewingsstres sluit in al die nie-lewende omgewingsfaktore wat die groei en produktiwiteit van plante negatief of selfs nadelig kan beïnvloed. Daar is baie wetenskaplike navorsing gedoen oor droogtestres, effekte van oorstroming of ondergang, saliniteitstres en uiterste temperature (beide hoog en laag). Maar vir produsente is bekende kwessies soos hoë ligintensiteite en tekorte van anorganiese voedingstowwe (byvoorbeeld stikstof, fosfor, kalium) ingesluit. Die hoofrede hiervoor is hul sleutelrolle in die lewering van opbrengsverlies van landbou- of industriële gewasse wêreldwyd.

Hierdie brammel ly aan stikstoftekort - `n voorbeeld van `omgewingstres` (nie-lewende omgewingsfaktore wat die groei en produktiwiteit van plante negatief kan beïnvloed). Dit sluit ook tekorte van anorganiese voedingstowwe in.

Meganiese Stres

Een van die stres tipes wat plaasvind sodra jy jou kweekhuis of veld betree, is meganiese stres. Plante in die algemeen is baie sensitief vir meganiese stres. Ervare produsente kan weet dat as hulle deur hul lande loop of hulle plante te dikwels raak, dit kan lei tot korter plante. Dit kan ook lei tot weefselbesering, wat `n potensiële toegangspunt vir siektes is. Verskille in lugbeweging, vibrasies of te gereelde hantering van plante kan almal meganiese stres veroorsaak. Om elke dag net `n paar minute te skud of te buig, kan die verlenging van die stam en die gewig van die plant verminder, beide vars en droog.

Dit is ook in laboratoriumtoestande bestudeer, waar jong Arabidopsis thaliana (Rock cress) plante was onderhewig aan stingel wat `n paar keer daagliks vryf. Dit het gelei tot korter plante in vergelyking met die kontrole groep, wat nie aangeraak is nie (sien foto 1).

Meganiese stres kan nie heeltemal voorkom word nie, maar onthou wanneer jy jou plante binnenshuis of in die veld besoek, sal hulle deur jou besoek geraak word. Hou dus direk kontak met jou plante tot `n minimum.

Foto 1: Dit is `n gekleurde skandering elektronmikrograaf (SEM) van `n blaar van die vetplant Kalanchoe blossfeldiana wat `n geslote stoma (middel) toon. Stomata is die porieë waardeur gaswisseling in plante voorkom. Die opening en sluiting van die stomata word beheer deur halfsirkelbewakingselle. Wanneer die wagselle geskeur word, is die stomata oop en wanneer hulle slap word, word die stomata gesluit. K. blossfeldiana is aangepas vir warm, droë toestande en maak sy stomata snags oop, wat die teenoorgestelde van die meeste plante is, om waterverdamping te voorkom. Dit absorbeer koolstofdioksied in die nag deur die stomata en omskep dit na `n organiese suur vir berging. Wanneer die plant gedurende die dag fotosintese begin gebruik, gebruik dit die gestoor koolstofdioksied. Die vlekke op die oppervlak is wax.

Droogte stres

Op sonnige, droë dae of wanneer die lig in `n kweekhuis baie intens is, kan plante waai omdat die tempo van waterverlies deur transpirasie die tempo oorskry waar die wortelstelsel water uit die grond absorbeer. Met ander woorde, daar is nie genoeg vog in die grond nie, wat plantegroei sterk kan inhibeer. Plante het egter beheerstelsels wat hulle in staat stel om minder ekstreme watertekorte te hanteer.

Baie van `n plant se reaksie op `n gebrek aan water help om water te bespaar deur die tempo van transpirasie te verminder. `N gebrek aan water in die blare veroorsaak dat wag selle minder word, `n eenvoudige beheer meganisme wat vertraag transpirasie deur die stomata te sluit. `N Gebrek aan water stimuleer ook sintese en die vrystelling van abskisuur in die blaar. Hierdie hormoon help om stomata toe te hou deur op die waagselmembrane te werk. Die blare reageer op `n gebrek aan water op verskeie ander maniere. Blare van baie plantsoorte, soos grasspesies, rol in `n buisagtige vorm wat transpirasie verminder deur die oppervlak van die blaaroppervlak wat aan droë lug en wind blootgestel word, te verminder. Alhoewel hierdie blaarrespons water behou, verminder dit ook fotosintese, wat een van die redes is waarom droogte gewasopbrengs verminder.

Wortelgroei reageer ook op `n gebrek aan water. Die grond of enige substraat wat `n plant groei, begin tipies van die oppervlak af droog word. Dit inhibeer die groei van vlak wortels, deels omdat selle nie die turgiditeit benodig vir verlenging kan handhaaf nie. Dieper wortels, wat omring word deur die moerige substraat, kan steeds groei. Die wortelstelsel versprei op `n manier wat blootstelling aan grondvogtigheid verhoog, maar dit vereis meer van die plante se energie, wat uiteindelik vir potensiële opbrengs verlore gaan.

Dié squash-plante verwelk as gevolg van droogte. Sodra die droogte stres verby is, kan die blare vinnig herstel. Aangeraakte plante sal egter tekens van blaar senesensie toon.

Die sleutel tot droogte stres (of gebrek aan water) is om die plant te beskerm teen uitdroging terwyl fotosintese gehandhaaf word. Die sluiting van die stomata lei tot verminderde koolstofdioksied beskikbaarheid vir die plant. En die chemiese reaksies van die fotosintese stelsel kan nie op aanvraag afgeskakel word nie, tensy die ligbron afgeskakel is, natuurlik. `N Tekort aan koolstofdioksied as gevolg van die sluiting van die stomata, lei tot die opbou van vrye radikale in die chloroplaste. `N Komplekse kaskade van chemiese reaksies, genaamd seintransduksie, is hiervoor verantwoordelik. Die plant reageer op hierdie vrye radikale deur antioksidante te produseer om hulle te neutraliseer. Sonder om te veel detail in te gaan, is sommige planthormone en vrye aminosure dikwels betrokke en help om te plant om `n mate van verdraagsaamheid teenoor die droogte op te bou, wat die aanvanklike oorsaak van stres aan die plant was.

`N Produsent kan dit ervaar, sodra die droogtestres verby is, lyk dit dat blomblare vinnig herstel. Maar binne enkele dae na `n week sal die geaffekteerde plante blaas senesensie toon. Dit is eintlik `n proses waarin die blare vinnig verouder en geel word omdat die chlorofil afgebreek het. Dit is deels as gevolg van onomkeerbare skade deur die vrye radikale wat vroeër genoem is.

Die goue madeliefie aan die linkerkant is `n gesonde
een, die een aan die regterkant is nie. Hierdie is `n
tipiese voorbeeld van `n plant wat is
ly aan oorwatering. As jy dit gedoen het
Ek weet nie beter nie, jy kan goed
aanvaar dat dit `n tipiese geval van
meganiese stres. Om plante aan te raak
dag sal ook lei tot korter plante.

Oor-water

Oorplanting van `n plant kan dit vinniger doodmaak as `n gebrek aan water. In waterdigte grond is daar nie genoeg suurstof vir die wortels nie. Dit is omdat suurstofdiffusie deur water ongeveer 10,000 keer stadiger as deur lug is. Sonder suurstof kom anaërobiese respirasie in die wortels voor, wat toksiese verbindings in die plant produseer. Die simptome van oorwatering sluit ook verwelking, vergeling van blare, wortelvrot en gestuitte groei in.

Die sentrale probleem in oor-watering is suurstofontneming. Dit lei tot baie plantspesies om etileen te produseer, wat veroorsaak dat sommige selle in die wortel apoptose ondergaan - die proses van beheerde sel dood. Die vernietiging van hierdie selle skep lugbuise wat met lug uit die dele van die plant wat bo die grond is, kan vul. Op hierdie manier kan wortels die nodige suurstof kry, selfs wanneer die grond nog te nat is om genoeg lug te bevat.

Die meganisme wat hierbo beskryf word, kan in gewasse soos koring of rys help, maar die meeste kommersiële broeikasgewasse kan nie die interne suurstofvlakke handhaaf nie. Die wortels begin vinnig vrot en selfs as die produsent vinnig reageer op die watergegronde substraat, kan die opbrengsverlies verwoestend wees.

Soutstres

`N oormaat natriumchloried of ander soute in die grond bedreig plante om twee redes. Eerstens, deur die waterpotensiaal van die substraat te verlaag, kan sout `n watertekort in plante veroorsaak, alhoewel daar baie water in die grond is. Aangesien die waterpotensiaal van die substraat negatief word, word die waterpotensiaal van substraat na wortels verlaag, waardeur wateropname verminder word. Nog `n probleem met sout ondergrondse is dat natrium en sekere ander ione soos chloried giftig word vir plante wanneer hul konsentrasies so hoog is dat hulle die selektiewe deurlaatbaarheid van die wortelselmembrane oorweldig. Met ander woorde, die plant kan nie die regte voedingstowwe selektief absorbeer nie, en slegs die natrium word deur die plant opgeneem.

Baie plantspesies kan reageer op matige substraatsaliniteit deur solute te produseer wat goed geduld word met hoë konsentrasies. Daar is getoon dat aarbei `fenoliese verbindings` kan produseer. Hierdie verbindings word geglo om die waterpotensiaal van plantselle te herstel of in stand te hou, in vergelyking met die substraat, sonder om toksiese hoeveelhede sout toe te laat. Dit is egter net `n tydelike hulpmiddel, aangesien produksie verliese sal plaasvind. As die soutstres te lank duur, sal die plant uiteindelik sterf.

Hitte spanning

Uiterste hitte kan plante direk beskadig, maar gewoonlik word hitte beskadig deur verhoogde waterverlies en droogtestres. Plante kan ook sonbrand word wanneer skaduwee blare gedurende warm, droë tye aan sonlig blootgestel word. Wanneer temperature uiters hoog is, moet plante water vanaf die wortels na die blare en stamme bring. Hierdie water verlaat dan die plant deur die stomata as waterdamp - `n proses bekend as transpirasie. Transpirasie afkoel die blare en ander plantdele en voorkom skade aan hitte stres. As daar egter nie genoeg water vir hierdie proses is nie, sal die plant sommige van sy blaaroppervlakte opoffer, sodat dit verbrand kan word.

Koue en rypskade

Koue en ryp is hoofoorsake van gewasskade in sagte plante, hoewel harde plante ook kan ly indien nuwe groei aan `n harde ryp blootgestel word na `n tydperk van warmer weer. Simptome verskyn dikwels oornag, en kan baie soorte plante beïnvloed. Blare en stingels kan swart word, en knoppe en blomme kan verkleur word. Sommige blomme wat deur ryp geraak word, mag nie vrugte produseer nie.

Koue en ryp is hoofoorsake van gewasskade in sagte plante.

Chemiese skade

Enige soort chemikalie wat toegedien word teen die verkeerde dosis of op die verkeerde tyd kan fisies die plant beskadig. Die meeste chemiese skade kom van plaagdoders wat oormatig toegedien word, op die verkeerde tyd of gedurende die hitte van die dag. Onverskillige gebruik van onkruiddoders kan ook per ongeluk nie-teiken plante onnodig beskadig of doodmaak nie. Spuitdrywing is dikwels `n oorsaak van onopsetlike skade aan plante. Chemiese skade kan voorkom as rooi, geel of bruin kolle op blare, blaarpunte word bruin, stunt of ongematigde plante of wydverspreide bruin en dood.

In hierdie artikel het ons probeer om die belangrikste plantdele en hul rol in sommige van die mees voor die hand liggende omgewingsstres wat plante mag ly, te beskryf. Die wêreld is egter baie meer kompleks as dit. Soos ons in hierdie artikel gesien het, laat blare (veral die stomata) en die fotosintese wat in apparaat gebruik word, belangrike rol speel in die spesifieke reaksie van `n plant op `n stres situasie. Hierdie reaksies is dikwels merkwaardig soortgelyk, soos die plant se reaksie op droogtestres of soutstres. Beide situasies lei tot `n vermindering van die plant se kapasiteit vir wateropname.

Daar word tans baie navorsing gedoen oor presies watter prosesse die plant se persepsie van stresfaktore onderliggend is en watter chemikalieë in die plant noodsaaklik is om die plant meer verdraagsaam te maak teenoor die verskillende vorme van omgewingsstres.

Aardbeienplante kan verbindings produseer wat in staat is om die waterpotensiaal van plantselle te herstel of in stand te hou sonder om toksiese hoeveelhede sout toe te laat.