Стрес изпитват не само хората, но и растенията. Дори може да се каже, че поради капризите на климата те много рядко се намират в комфортни условия. Външната среда, грешките в агротехнологиите и други проблеми ги карат да се чувстват стресирани. В резултат на това жизнените процеси се затормозяват, натрупват се токсини, а растенията се изтощават. Стресовите фактори могат да продължат от няколко минути до месеци.
Какво се случва с растенията и как да им помогнем?
Понятието стрес изначално се прилага за хората и животните, но то се отнася и за растенията. Стресът е неспецифичен отговор на дразнители, които нарушават хомеостазата. Това е напрегнато състояние, при което физиологичните процеси се преструктурират и адаптират към нови условия.
Терминът “стрес” е предложен от канадския физиолог Селие през 1936 година, за да опише реакцията на организмите към всяко силно неблагоприятно въздействие. Той е комплексна реакция на организмите (животни или растения) и основната му роля е мобилизиране на защитните сили в критична ситуация.
Факторите, стресиращи растенията
В природата те са много и включват резките промени в дневните и нощни температури; засушаването и наводненията; студовете и високите температури; недостигът и излишъкът на хранителни вещества; нашествието на вредители; болестите; замърсяването на водата, въздуха и почвата; натоварването с пестициди; неподходящият тип почва.
Някои от тези причини са еднократни и краткотрайни – градушка, пориви на вятъра, а други могат да бъдат продължителни, каквито са непоносимите горещини, наводненията, киселинността или засоляването на почвата. Всичко това намалява продуктивния потенциал на растенията.
Всеки ден в състояние на силен стрес води до намаляване с 1% на реколтата. Ако стресът е по-слаб, тогава се губят около 0,2-0,3% от нея. Колкото по-дълго трае негативният фактор, толкова по-големи са загубите в крайна сметка.
Когато растенията попаднат в неблагоприятни за тях условия, тяхната имунна система се опитва да се справи сама със стреса. Това е сложен биохимичен процес, при който настъпват промени в цитоплазмата и клетъчните мембрани. Оказва се, че невинаги растенията имат достатъчно сили за справяне. Ако увреждащият ефект на стресора надвишава защитните способности на растението, тогава то умира.
В научните среди този проблем е поставен на дневен ред и се работи интензивно за намаляване въздействието на различните негативни фактори върху растенията, а също да им се помогне да се подготвят за екстремни ситуации – преди да се сблъскат с тях.
От какво зависи устойчивостта на растенията към неблагоприятните фактори на околната среда?
Устойчивостта е способността им да поддържат всички свои физиологични процеси, без да причиняват смущения в съгласуваната им работа.
Способността за защита е задължително свойство на всеки жив организъм, включително висшите растения. Те до известна степен са приспособени към някои неблагоприятни условия – ниска температура, суша, засоляване на почвата и др. Това в крайна сметка определя тяхната жизнена активност, издръжливост и способност за адаптация към стресовите фактори. По време на суша растенията се опитват да увеличат поглъщането на вода и да намалят нейното изпарение, да ускорят растежа на кореновата система и да увеличат капацитета на задържане на вода.
Когато тиквичките цъфтят, а не дават плод
Не всички култури са еднакво засегнати от неблагоприятните условия на оолната среда. Някои са по-устойчиви, докато други са по-податливи на замръзване, засушаване, патогенни влияния или засоляване на почвата.
Стресът не е еднократно действие, а се развива в три етапа: тревожност, адаптация и изтощение.
По време на първата фаза мембранната пропускливост на растението се увеличава, активира се синтеза на стресови протеини. Дишането и фотосинтезата първо се засилват, а след това се потискат. Започва натрупване на продукти от разпада (гниене).
През втората фаза пропускливостта на мембраната, физиологичните и биохимични процеси се стабилизират и растенията започват постепенно да формират нови генеративни органи.
В третата фаза защитните сили се изчерпват, клетъчните структури се разрушават и енергийно изтощават. Това е необратим процес, водещ до смърт. Растенията са най-устойчиви в състояние на покой (семена, луковици, грудки) и са много чувствителни по време на поникване, цъфтеж и плододаване.
Кога растенията изпитват най-силен стрес?
Всеки продължителен и силен стресов фактор е опасен за растенията. Особено вредни са продължителните засушавания и високи температури. Те са сериозна заплаха за бъдещата реколта. Водата е в основата на живота на Земята. При липса на влага тургорът на растителните тъкани намалява, клетките губят способността си да абсорбират хранителни вещества, фотосинтезата и други важни метаболитни процеси се нарушават, което води до опадане на цветовете и завръзите.
При повишени температури в растителните клетки се синтезират протеини на топлинен шок – HSP протеини. Те са открити през 1962 година първо при плодовата мушица, после при хората и накрая при растенията (1980 г.), но любопитното е това, че HSP в царевицата, плодовата мушица и хората е 75% идентична.
Добре развитата коренова система е най-важното условие за оцеляване при екстремна суша и редовното подхранване. Калият е залог за устойчивостта на суша – той подобрява поглъщането и усвояването на водата и намалява изпарението. Калият има стимулиращ ефект и върху основните физиологични процеси.
Замръзването и особено възвратните студове са първото сериозно изпитание в началото на вегетационния период. Ако той съвпадне с периода на цъфтеж, тогава е застрашена цялата реколта. Пълноценното и балансирано подхранване, обогатено с микроелементи, подобрява адаптацията на растенията към студовия стрес.
Продължителните дъждове намаляват хранителните вещества, особено микроелементите, които бързо се измиват от почвата. При такава ситуация кореновото подхранване не е благоприятно, защото ще се увеличи и без това водното натоварване на кореновата система. Растенията трябва да се подхранват листно при обилни превалявания.
Изграждат ли имунитет растенията след претърпени катаклизми?
Да, също като при хората и животните. Благодарение на имунната памет, която се проявява в намалена вероятност от повторно заразяване със същия патоген. Растенията могат да бъдат имунизирани чрез активиране на естествените защитни системи. Те се третират с различни вещества (биологични или химични), които активират защитните им реакции и повишават устойчивостта им към комплекс от неблагоприятни фактори на околната среда, включително фитопатогени.
Стресът е един от начините да се предпазят растенията. Последните изследвания показват, че техните защитни механизми са своеобразно химическо оръжие срещу стреса. Този “вътрешен защитник” действа по следната схема. Първо разпознава стреса и разпознава “информационната база” на ДНК на растението, след което активира синтеза на специфични и неспецифични елементи за защита от стрес и ги придвижва към проблемните зони.
От какво зависи устойчивостта на растенията към стрес?
Устойчивостта е способността за саморегулация и оптимизация на протичащите в растенията процеси, както и адаптация към околната среда. Тези фактори са наследствени и се контролират генетично. Устойчивостта зависи също от продължителността на действие на стресора, както и от способността на растението да се възстанови.
С какво и как можем да помогнем на растенията?
Световната наука търси принципно нови подходи за защита на растенията от стрес. Обещаващ метод е повишаване на имунния потенциал, който е в състояние да се справи със стресовата ситуация.
Разработват се препарати на основата на салицилова киселина и бета-глюкани, съчетани с микробиологични препарати на базата на гъбички от рода Trichoderma.
Ако растенията вече са стресирани, тогава външната намеса e не само възможна, но и необходима. Стремежът е растенията да се върнат по-скоро към предишния ритъм и да възстановят процесите на жизнена дейност.
Факт е, че при зърнените култури, картофите и цвеклото, като резултат от стресова дейност, загубите се оценяват на 51-82% и значително превъзхождат тези, които са причинени от болести и вредители.
