Stresy abiotyczne i biotyczne

Co powoduje stres w roślinie? Podobnie jak w przypadku ludzi, stres może pochodzić z otaczającego środowiska lub może pochodzić z żywych organizmów, które mogą powodować choroby lub uszkodzenia.

Jednym z najważniejszych stresów abiotycznych wpływających na rośliny jest stres wodny. Roślina wymaga pewnej ilości wody dla optymalnego przetrwania; zbyt dużo wody (stres powodziowy) może powodować pęcznienie i pękanie komórek roślinnych; podczas gdy stres związany z suszą (zbyt mało wody) może powodować wysychanie rośliny, co nazywa się suszeniem. Każdy z warunków może być śmiertelny dla rośliny.

Stres temperaturowy może również siać spustoszenie w roślinie. Podobnie jak w przypadku każdego żywego organizmu, roślina ma optymalny zakres temperatur, w którym rośnie i osiąga najlepsze wyniki. Jeśli temperatura jest zbyt niska dla rośliny, może to prowadzić do stresu zimnego, zwanego również stresem chłodniczym. Ekstremalne formy stresu zimnego mogą prowadzić do stresu mrozu. Niskie temperatury mogą wpływać na ilość i szybkość pobierania wody i składników odżywczych, prowadząc do wysuszenia komórek i głodu. W skrajnie niskich temperaturach płyny komórkowe mogą całkowicie zamarznąć, powodując śmierć rośliny.

Upały mogą również negatywnie wpływać na rośliny. Intensywne ciepło może powodować rozpad białek komórek roślinnych, proces zwany denaturacją. Ściany komórkowe i błony mogą również „topić się” w ekstremalnie wysokich temperaturach, co wpływa na przepuszczalność błon.

Inne stresy abiotyczne są mniej oczywiste, ale mogą być równie śmiertelne. Ostatecznie większość stresów abiotycznych wpływa na komórki roślinne w taki sam sposób, jak stres wodny i stres temperaturowy. Naprężenie wiatru może bezpośrednio uszkodzić roślinę z powodu samej siły; lub wiatr może wpływać na transpiracja wody przez szparki liściowe i powodować wysuszenie. Bezpośrednie spalanie roślin przez pożary spowoduje rozpad struktury komórkowej w wyniku topnienia lub denaturacji.

W systemach rolniczych dodanie substancji agrochemicznych, takich jak nawozy i pestycydy, w nadmiarze lub niedoborze, może również powodować stres abiotyczny w roślinie. Na roślinę wpływa nierównowaga żywieniowa lub toksyczność. Wysokie ilości soli pobierane przez roślinę mogą prowadzić do wysuszenia komórek, ponieważ podwyższony poziom soli poza komórką roślin spowoduje, że woda opuści komórkę, proces zwany osmoza. Absorpcja metali ciężkich przez rośliny może wystąpić, gdy rośliny rosną w glebach nawożonych niewłaściwie kompostowanym osadem ściekowym. Wysoka zawartość metali ciężkich w roślinach może prowadzić do komplikacji związanych z podstawowymi czynnościami fizjologicznymi i biochemicznymi, takimi jak fotosynteza.

Stresy biotyczne powodują uszkodzenia roślin przez organizmy żywe, w tym grzyby, bakterie, owady i chwasty. Wirusy, chociaż nie są uważane za organizmy żywe, powodują również stres biotyczny u roślin.

Grzyby powodują więcej chorób u roślin niż jakikolwiek inny czynnik stresu biotycznego. Nad 8 000 gatunków grzybów wiadomo, że powodują choroby roślin. Z drugiej strony tylko około 14 rodzajów bakterii powodować ważne gospodarczo choroby u roślin, zgodnie z publikacją Ohio State University Extension. Nie ma wielu wirusów chorobotwórczych dla roślin, ale są one wystarczająco poważne, aby je wywołać prawie tyle samo szkód w uprawach na całym świecie co grzyby, zgodnie z opublikowanymi szacunkami. Mikroorganizmy mogą powodować więdnięcie rośliny, plamistość liści, zgniliznę korzeni lub uszkodzenie nasion. Owady może powodować poważne fizyczne uszkodzenia roślin, w tym liści, łodygi, kory i kwiatów. Owady mogą również działać jako wektor wirusów i bakterii od zainfekowanych roślin do zdrowych roślin.

Metoda, za pomocą której chwasty, uważane za niepożądane i nierentowne rośliny, hamują wzrost pożądanych roślin takie jak uprawy lub kwiaty nie są powodowane przez bezpośrednie uszkodzenia, ale przez konkurowanie z pożądanymi roślinami o przestrzeń i składniki odżywcze. Ponieważ chwasty rosną szybko i wytwarzają obfitość żywych nasion, często są w stanie dominować w środowisku szybciej niż niektóre pożądane rośliny.