Stres rosliń wywołany niedoborem tlenu

STRES WYWOLANY NIEDOBOREM TLENU

Niewlasciwe warunki tlenowe w glebie wywieraja niekorzystny wplyw na rosliny:
- bezposrednio - powodujac niedotlenienie korzeni roslin i zahamowanie ich oddychania
- posrednio - przez nagromadzenie sie CO2 w stezeniach szkodliwych (ponad 10 %);
- deficyt azotu na skutek denitryfikacji i ulatniania si go z gleby w postaci gazowej;
- toksycznosc niektorych produktow powstajacych w proceach beztlenowych np Mn++, Fe++ NO-2, S- -, CH4, C2H4.

Niedotlenienie korzeni wystepuje z reguly wczesniej niz niedotlenienie gleby.
intensywnosc oddychania roslin wynosi najczesciej przy czym zapotrzebownie na tlen najmlodszych czesci korzeni jest kilkakrotnie wyzsze niz czesci starszych.
Stad najbardziej narazony na deficyt tlenu jest stozek wzrostu korzenia

Niedostatek tlenu wystepuje czesto w glebach ciezkich o zlej strukturze.
powoduje to zaburzenia w oddychaniu korzeni i w konsekwencjii hamuje ich wzrost oraz pobieranie przez nie wody i soli mineralnych.

Zaopatrywanie roslin uprawnych w tlen zachodzi dwuetapowo i obejmuje:
1. przeplyw tlenu z atmosfery w glab profilu glebowego, poprzez pory wypelnione powietrzem oraz
2. dyfuzje tlenu z powietrza glebowego poprzez blonke wodna wystepujaca najczesciej wokol korzenia, miedzy czastkami glebowymi.

Przy niedostatku tlenu w tkankach roslinnych moze zachodzic proces fermentacji alkoholowej.
Powstaje wtedy alkohol - produkt koncowy procesu a ilosc uwolnionej energii jest kilkadziesiat razy nizsza niz przy oddychaniu wlaciwym (tlenowym)
Energia wydzielana w procesie fermentacji czesto nie wystarcza dla potrzeb zyciowych i rosliny czesto po pewnym czasie przebywania w warunkach beztlenowych gina.
ich smierc przyspiesza rownie fakt iz alkohol gromadzacy sie w procesie fermentacji jest trujacy.

W warunkach calkowicie beztlenowych wegetacja roslin wyzszych jest niemozliwa.

w warunkach nazego klimatu zdarza sie ze tereny uprawy podlegaja okresowemu nadmiernemu nawadnianiu (deszcze wiosenne, roztopy).
przy dluzszym zalewniu rosliny uprawne wymakaja - slabsze osobniki najczesciej gina na skutek wstrzymania procesow oddychania tlenowego i przechlodzenia (gdy zalewanie wystepuje wczesna wiosna) oraz zatrucia produktami beztlenowych procesow rozkladu w glebie. Poniewaz w wyzszej temperaturze intensywnosc procesow oddechowych wzmaga sie, wiec zalewy woda stagnujaca) sa w lecie bardziej niebezpieczne.
w tych warunkach nawet obfitsze opady moga zwlaszcza w glebach slabo pszepuszczalnych powodowac niedostatek tlenu. uwidacznia sie wowczas korzystny wplyw koloidow glebowych, absorbujacych wydzieliny korzeniowe i bakteryjne, szczegolnie zas uwidacznia sie wply zwiazkow prochnicznych.


OBJAWY
W pierwszym etapie niedotlenienie korzeni powoduje zahamowanie wzrostu, nastepnie zmniejszenie ich przpuszczalnosci wodnej, zaburzenia w pobieraniu skladnikow pokarmowych.
Dluzsze utrzymywanie sie tego stanu doprowadza do nieodwrcalnych zmian w przebiegu procesow fizjologicznych na skutek czego korzenie obumieraja.
Wymagania tlenowe zaleza od rowniez od ich wieku i fazy rozwoju.


Wiekszosc roslin potrzebny tlen pobiera z powietrza glebowego. Tylko niektore z nich sa zdolne do pobierania tlenu poprzez lodyge do korzeni jak np ryz i rosliny bagienne. umozliwia im to dobry rozwoj nawet przy calkowitym przykryciu gleby woda.
Przy nadmiarze wody w glebie zostaje naruszona jej rownowaga biocenotyczna. Wypelnienie wodnych przetrzeni woda stagnujaca stwarza w glebie warunki beztlenowe.
Brak tlenu w glebie powoduje przestawienie procesow tlenowych mikrobiologicznego rozkladu materii organicznej na rozklad beztlenowy, ktory jest wielokrotnie powolniejszy, przy czym jako bezposrednie produkty rozkladu powstaja alkohole, kwasy organiczne i inne aktywne zw. organiczne, mogace wywierac szkodliwy wplyw na rosliny.

Zyznosc gleb podmoklych i bagiennych jest zatem bardzo niska.
Gleby tkie porastaja tylko nielicznymi gatunkami roslin, ktorych system korzeniowy przysowany jest do niekorzystnych warunkow tlenowych np ryz.

PRZYSTOSOWANIA

morfologiczne
- wyksztalcenie roslin powietrznych, wyrastjacych do gory i wychodzacych z podmoklj gleby na zewnatrz (aerotropizm) np. namorzyny
- wytwrzanie wiotkich korzeni plywajacych (oprocz wglebnych) np. ryz

anatomiczne
- wyksztalcenia obszernych przestworow miedzykomorkowych, ktore przyjmuja postas rur wentylacyjnych, umozliwiajacych sprawna dyfuzje tlenu z asymilujacych lisci do korzeni i CO2 z oddychajacych korzeni do lisci. szparki lisciowe gwarantuja przy tym odpowiednia regulacje przy wymianie gazow w ciagu doby.

biochemiczne
- zdolnosc do przeprowadzania i wykorzystywania procesow fermentacyjnych
(np wglebne korzenie ryzu)