Abiotischer und biotischer Stress

Was bewirkt, dass eine Pflanze gestresst ist? Wie beim Menschen können Belastungen von der Umgebung ausgehen oder von lebenden Organismen, die Krankheiten oder Schäden verursachen können.

Einer der wichtigsten abiotischen Belastungen, die Pflanzen betreffen, ist Wasserstress. Eine Pflanze benötigt eine bestimmte Menge Wasser für ihr optimales Überleben. Zu viel Wasser (Hochwasserstress) kann dazu führen, dass Pflanzenzellen anschwellen und platzen. Während Trockenstress (zu wenig Wasser) dazu führen kann, dass die Pflanze austrocknet, was als Austrocknung bezeichnet wird. Jeder Zustand kann für die Pflanze tödlich sein.

Temperaturbelastungen können auch eine Pflanze zerstören. Wie bei jedem lebenden Organismus hat eine Pflanze einen optimalen Temperaturbereich, in dem sie wächst und die beste Leistung erbringt. Wenn die Temperatur für die Pflanze zu kalt ist, kann dies zu Kältestress führen, der auch als Kältestress bezeichnet wird. Extreme Formen von Kältestress können zu Froststress führen. Kalte Temperaturen können die Menge und Geschwindigkeit der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen beeinflussen und zu Austrocknung und Hunger der Zellen führen. Unter extrem kalten Bedingungen können die Zellflüssigkeiten vollständig gefrieren und zum Absterben der Pflanzen führen.

Heißes Wetter kann auch Pflanzen schädigen. Intensive Hitze kann dazu führen, dass Pflanzenzellproteine ​​abgebaut werden, ein Prozess, der Denaturierung genannt wird. Zellwände und Membranen können auch bei extrem hohen Temperaturen "schmelzen", und die Permeabilität der Membranen wird beeinträchtigt.

Andere abiotische Belastungen sind weniger offensichtlich, können aber ebenso tödlich sein. Am Ende wirken sich die meisten abiotischen Belastungen auf die Pflanzenzellen genauso aus wie Wasser- und Temperaturstress. Windstress kann die Pflanze entweder direkt durch bloße Kraft beschädigen; oder der Wind kann die beeinflussen Transpiration von Wasser durch die Blattstomata und verursachen Austrocknung. Durch direktes Verbrennen von Pflanzen durch Waldbrände wird die Zellstruktur durch Schmelzen oder Denaturierung zerstört.

In landwirtschaftlichen Systemen kann die Zugabe von Agrochemikalien wie Düngemitteln und Pestiziden, entweder im Übermaß oder im Defizit, auch zu abiotischem Stress für die Pflanze führen. Die Pflanze ist von einem Ungleichgewicht der Ernährung oder von Toxizität betroffen. Hohe Salzmengen, die von einer Pflanze aufgenommen werden, können zur Austrocknung der Zellen führen, da erhöhte Salzgehalte außerhalb einer Pflanzenzelle dazu führen, dass Wasser die Zelle verlässt, was als Prozess bezeichnet wird Osmose. Die Aufnahme von Schwermetallen durch Pflanzen kann auftreten, wenn Pflanzen in Böden wachsen, die mit nicht ordnungsgemäß kompostiertem Klärschlamm gedüngt wurden. Ein hoher Schwermetallgehalt in Pflanzen kann zu Komplikationen bei grundlegenden physiologischen und biochemischen Aktivitäten wie der Photosynthese führen.

Biotischer Stress schädigt Pflanzen durch lebende Organismen wie Pilze, Bakterien, Insekten und Unkräuter. VirenObwohl sie nicht als lebende Organismen gelten, verursachen sie auch biotischen Stress für Pflanzen.

Pilze verursachen in Pflanzen mehr Krankheiten als jeder andere biotische Stressfaktor. Über 8.000 Pilzarten sind dafür bekannt, Pflanzenkrankheiten zu verursachen. Auf der anderen Seite nur etwa 14 Bakteriengattungen verursachen laut einer Veröffentlichung der Ohio State University Extension wirtschaftlich wichtige Krankheiten in Pflanzen. Es gibt nicht viele pflanzenpathogene Viren, aber sie sind schwerwiegend genug, um sie zu verursachen Fast so viel Ernteschaden weltweit wie Pilzenach veröffentlichten Schätzungen. Mikroorganismen können Pflanzenwelke, Blattflecken, Wurzelfäule oder Samenschäden verursachen. Insekten kann Pflanzen, einschließlich Blätter, Stängel, Rinde und Blüten, schwere körperliche Schäden zufügen. Insekten können auch als Vektor von Viren und Bakterien von infizierten Pflanzen zu gesunden Pflanzen fungieren.

Die Methode, mit der Unkräuter, die als unerwünschte und unrentable Pflanzen gelten, das Wachstum wünschenswerter Pflanzen hemmen wie Ernten oder Blumen ist nicht durch direkten Schaden, sondern durch den Wettbewerb mit den gewünschten Pflanzen um Platz und Nährstoffe. Da Unkräuter schnell wachsen und eine Fülle lebensfähiger Samen produzieren, können sie die Umwelt häufig schneller dominieren als einige wünschenswerte Pflanzen.