Abiotické a biotické stresy

Co způsobuje stres rostlin? Stejně jako u lidí může stres pocházet z okolního prostředí nebo může pocházet ze živých organismů, které mohou způsobit nemoc nebo poškození.

Jedním z nejdůležitějších abiotických stresů ovlivňujících rostliny je vodní stres. Rostlina vyžaduje určité množství vody pro své optimální přežití; příliš mnoho vody (záplavový stres) může způsobit zvětšení a prasknutí rostlinných buněk; zatímco stres ze sucha (příliš málo vody) může způsobit vyschnutí rostliny, což je stav zvaný vysoušení. Každá podmínka může být pro závod smrtící.

Teplotní stres může na rostlině způsobit zmatek. Stejně jako u každého živého organismu má rostlina optimální teplotní rozsah, ve kterém roste a funguje nejlépe. Pokud je teplota příliš nízká pro rostlinu, může to vést ke studenému stresu, který se také nazývá chladicí stres. Extrémní formy studeného stresu mohou vést ke zmrazení stresu. Chladné teploty mohou ovlivnit množství a rychlost příjmu vody a živin, což vede k vysychání buněk a hladovění. Za extrémně chladných podmínek mohou buněčné tekutiny úplně zamrznout a způsobit smrt rostlin.

Horké počasí může nepříznivě ovlivnit i rostliny. Intenzivní teplo může způsobit rozklad bílkovin rostlinných buněk, proces zvaný denaturace. Buněčné stěny a membrány se mohou také „roztavit“ při extrémně vysokých teplotách a je ovlivněna propustnost membrán.

Jiné abiotické stresy jsou méně zřejmé, ale mohou být stejně smrtelné. Nakonec většina abiotických stresů ovlivňuje rostlinné buňky stejným způsobem jako vodní stres a teplotní stres. Stres větru může buď přímo poškodit rostlinu pouhou silou; nebo vítr může ovlivnit transpirace vody listovou stomatou a způsobit vysychání. Přímé spalování rostlin prostřednictvím požárů způsobí, že se buněčná struktura rozpadne tavením nebo denaturací.

V zemědělských systémech může přidání agrochemikálií, jako jsou hnojiva a pesticidy, buď v nadbytku nebo v deficitu, také způsobit rostlině abiotický stres. Rostlina je ovlivněna nerovnováhou výživy nebo toxicitou. Vysoké množství soli přijaté rostlinou může vést k vysychání buněk, protože zvýšené hladiny soli mimo rostlinnou buňku způsobí, že voda opustí buňku, proces zvaný osmóza. Příjem těžkých kovů rostlinami může nastat, když rostliny rostou v půdách hnojených nesprávně kompostovaným kalem z odpadních vod. Vysoký obsah těžkých kovů v rostlinách může vést ke komplikacím se základními fyziologickými a biochemickými činnostmi, jako je fotosyntéza.

Biotické stresy způsobují poškození rostlin živými organismy, včetně hub, bakterií, hmyzu a plevelů. Viry, ačkoli nejsou považovány za živé organismy, způsobují rostlinám také biotický stres.

Houby způsobují v rostlinách více chorob než jakýkoli jiný biotický stresový faktor. Přes 8 000 hub je známo, že způsobují onemocnění rostlin. Na druhou stranu, jen asi 14 bakteriálních rodů podle publikace Ohio State University Extension způsobují v rostlinách ekonomicky důležitá onemocnění. Neexistuje mnoho rostlinných patogenních virů, ale jsou natolik závažné, aby způsobily téměř stejné poškození plodin na celém světě jako houby, podle zveřejněných odhadů. Mikroorganismy mohou způsobit vadnutí rostlin, skvrny listů, hnilobu kořenů nebo poškození semen. Hmyz může způsobit vážné fyzické poškození rostlin, včetně listů, stonku, kůry a květů. Hmyz může také působit jako vektor virů a bakterií z infikovaných rostlin na zdravé rostliny.

Způsob, kterým plevel, považovaný za nežádoucí a nerentabilní rostliny, inhibuje růst žádoucích rostlin jako jsou plodiny nebo květiny, není přímým poškozením, ale soutěží s žádoucími rostlinami o prostor a živiny. Protože plevele rostou rychle a produkují velké množství životaschopných semen, jsou často schopny ovládat prostředí rychleji než některé žádoucí rostliny.