captcha

Jūsų klausimas priimtas

Augalų stresas: kaip augalai reaguoja į aplinką

Gamta nuolatos mus stebina savo įdomybėmis. Mokslininkai, vis giliau ir giliau lenda į jos pasaulį ir atranda naujų dalykų. Ne išimtis ir augalų stresas. Norint gerai „pažinti“ augalą, reikia pasidomėti ir jo fiziologija. Kai išgirstame žodį – stresas, dažniausiai pagalvojame apie žmogų, apie jo fiziologiją, kaip jis reaguoja į tam tikrus stresorius. Tačiau augalai taip pat patiria stresą, t.y. augalas reaguoja į jam netinkančius, nepalankius sąlygų veiksnius.
AFP/Scanpix nuotr.
AFP/Scanpix nuotr.

Nepalanki aplinka sutrikdo augalo fiziologinius procesus, mažina augimą, o kartais ir žudo jį. Veikiamo augalo mažėja biologinis aktyvumas, sutrinka kai kurios funkcijos, kurios atsigauna. Tačiau funkcijos gali atsigauti ir nepilnai, augalas adaptuojasi arba prisitaiko. Kiekvieno augalo fiziologinės savybės skirtingos, todėl ir atsparumas nepalankioms sąlygoms skiriasi. Tai priklauso nuo medžiagų apykaitos, morfologinės ir anatominės struktūros, augalo prigimties, užsigrūdinimo. Vieni augalai sulėtina fiziologinius procesus ar net visiškai sustabdo, pavyzdžiui, išgyvena žiemos šaltį. Kiti augalai savo procesus suaktyvina: intensyvėja kvėpavimas, taip pat kaupia daugiau organinių medžiagų.

Tačiau augalą galima grūdinti. Taip, grūdinti, kaip žmogus grūdinasi, maudydamasis po šaltu dušu. Augalo atsparumą nepalankioms sąlygoms galima didinti, po truputį prie jų pratinant. Tuomet savo augimo metu augalas patiria stresą, bet nemiršta, jis kaupia genetinę informaciją ir ją saugo kitoms kartoms. Ši augalo savybė vadinama homeostaze, ją turi ir žmogus. Augalai didinti atsparumą moka ir patys, kai jie patiria natūralius aplinkos sąlygų pakitimus.

Augalai, atsparūs žemoms temperatūroms, nustoja augti arba sulėtina augimą vidutinėse platumose, dažniausiai esant 4°C temperatūrai. Jei žema temperatūra užsitęsia per ilgai, augalas gali nepilnai atsigauti, blogai derėti, vysti, prarasti chlorofilus.

Chlorofilus kartais vadina „augalų krauju“, nes jis reikalingas taip pat, kaip žmogui reikalingas kraujas. Cheminiu požiūriu chlorofilas yra panašus į hemoglobiną. Chlorofilas yra žalios spalvos augalinis pigmentas, kuris nudažo lapus žaliai. Dalyvauja fotosintezėje ir augaluose kaupia saulės energiją.

Žemas temperatūras augalui visada lengviau yra pakelti, kai jis pakankamai aprūpintas vitaminais bei mikroelementais. Neigiamoms temperatūroms ir šalnoms jautriausi yra lapai, žiedai, ūgliai – augalo dalys, kuriose daugiausiai yra vandens. Nukritus temperatūrai iki -100 C, fiziologiniai procesai nebevyksta arba vyksta labai lėtai.

Augalai, baigę vegetaciją, lengviau pakelia šaltas žiemas, pvz., medžių ūgliai gali pakelti net iki -600 C šaltį, o sausa sėkla – net iki -2000 C. Prie neigiamos temperatūros, ląstelių vanduo kristalizuojasi. Kristalai atima vandenį iš ląstelių, citoplazmos baltymai koaguliuoja, praranda struktūrą bei judrumą.

Augalas ramybės būsenoje yra gerokai labiau atsparus šalčiui nei augantis. Kad pereitų į ramybės būseną, augalas turi sulaukti signalo – temperatūros žemėjimo iki minus kelių laipsnių, tuomet jis padidina atsparumą šalčiui. Todėl augalams yra sunku ištverti periodus, kai pliusinė temperatūra per naktį staiga nukrenta iki minusinės.

Augalams reikia laiko pasiruošti šalčiams – pavyzdžiui, spėti numesti lapus, sumažinti vandens garinimą, krakmolą suskaidyti į paprastesnius angliavandenius. Kai kurie augalai, dažniausiai atvežtinai tropiniai, patiria letalinę temperatūrą, neprisitaikę prie didelių žemų temperatūrų, jie žūsta. Žiemojantys augalai patiria ir kitokias sąlygas: išmirkti, uždusti, įšalti į ledo plutą. Augalai iššunta, kai būna stora sniego danga ir jie yra po ja, o temperatūra jų aplinkai būna apie nulį. Augalams tenka intensyviau kvėpuoti, naudoti daugiau  maisto medžiagų, nevyksta fotosintezė. Ledas taip pat yra iššūkis augalui. Pasitaiko, kad augalas įšąla į ledo plutą arba atsiduria po juo ir jam tenka lėčiau kvėpuoti, tuomet sutrinka medžiagų ir energijos apykaita.

Yra ir kita streso pusė. Tai – karštis. Daugumai augalų tai didesnė nei 350 C temperatūra. Aukštoje temperatūroje sulėtėja arba visai sustoja fotosintezė. Tiesiogiai augalai nukenčia dėl protoplazmos koaguliavimo, kuris sukelia atskirų augalų dalių žūtį, o netiesiogiai nukenčia nuo fotosintezės sulėtėjimo, taip pat kvėpavimo proceso suintensyvėjimo.

Kai ateina sausros, labiausiai augalai kenčia, kai dirvožemio ir oro sausros būna vienu metu. Augalai prie sausros prisitaiko skirtingai. Vieni turi lapus su storu vaško sluoksniu, kiti – „mėsingus“ lapus, dar kitų lapai yra siūliški, siauri, susukti į vamzdelį, nes per tokius lapus yra mažiau išgarinama vandens.

Nuo sausros gelbėjasi ir mesdami lapus, stabdydami vegetaciją. Taip pat sausras pakelti lengviau augalams su giliai augančiomis šaknimis. Dėl vandens trūkumo lėtėja augalo augimas, ypatingai jautresni jauni augalai. Tačiau neigiamai augalus veikia ir vandens perteklius, kadangi jiems pradeda trūkti deguonies, juose kaupiasi nuodingi junginiai.

Ne tik žmogui ar gyvūnui, gyvenančiam mieste, tenka kasdien susidurti su oro teršalais, bet ir augalui. Pramonės įmonės, automobiliai kenkia ir augalams. Augalą dažniausiai paveikia sieros dioksidas (SO2) ir azoto oksidai (NOx).

Patekusios į augalo audinius, šios dujos sukelia protoplazmos, chloroplastų irimą. Dažnai jos patenka per rūgštųjį lietų. Augalus dažnai paveikia ir ore esančios dulkės. Dažniausiai tokie augalai pastebimi netoli pramonės įmonių, pakelėse, kur intensyvesnis automobilių srautas. Dulkės sugeria dalį šviesos, užkemša žioteles, taip mažina augalų produktyvumą.

Straipsnis yra LRT.lt, „Mokslo sriubos“ ir „Konstanta 42“ rašinių konkurso dalis. 


Šaltiniai:

1. https://carnegiescience.edu/news/plant%E2%80%99s-response-heat-stress-fluctuates-between-day-and-night-0

2. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00886535/document

3. http://plantstress.com/Articles/up_heat_files/Heat%20Tolerance%202007.pdf

4. http://www.bionaturoaze.lt/lt/chlorofilas-zaliasis-kraujas.htm

5.https://www.apsnet.org/publications/phytopathology/backissues/Documents/1985Articles/Phyto75n10_1121.pdf

6. http://www.aces.edu/pubs/docs/A/ANR-0913/ANR-0913.pdf

7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3129041/

 

Komentarai

Spausdami siųsti mygtuką sutinkate su Taisyklėmis ir atsakomybe

Mokslas ir IT

 

Susiję įrašai

 
Visi įrašai
Kraunasi ...
 
GrojaraštisIrašaiKeisti
Kraunasi ...
  
VartotojasPašalinti
Kraunasi ...
Close