CURS 11

7/16/2019 CURS 11

http://slidepdf.com/reader/full/curs-11-568bcfe804b3a 1/11

Curs 26

Acţiunea dăunătoare a temperaturilorridicate şi a deshidratării ( a secetei)

Sub acţiunea secetei plantele suferă din cauzadeshidratării celulelor şi a ţesuturilor, cât şi datorităcreşterii considerabile a temperaturii corpului lor.

Există două tipuri de secetă: atmosferică şi

pedologică.Seceta atmosferică se caracterizează printemperatură ridicată şi umiditate relativ scăzută (!"#!$% &n atmosferă &n timpul zilei. 'n timpul nopţiicondiţiile de temperatură şi umiditate redevinnormale, deficitul hidric se echilibrează, iar secetaatmosferei nu afectează solul.

a)ubele deosebit de mari sunt provocate devânturile fierbinţi şi uscate care usucă frunzele bazaleale tulpinilor precum şi or)anele florale.

*acă seceta atmosferică durează prea multdetermină apariţia secetei pedolo)ice şi uscareasolului.

Seceta pedologică apare către sfârşitul verii, ca oconsecinţă a insuficienţei precipitaţiilor. 'n acestecondiţii, bilanţul de apă al plantelor devine pro)resivdeficitar. +a &nceput se manifestă un deficit restantcare se acumulează de la o zi la alta, iar după un timp

planta nu"şi mai poate reface tur)escenţa nici noaptea.'n timpul secetei pedolo)ice rezerva de apă din

sol scade sub coeficientul de ofilire până la cantitatea

7/16/2019 CURS 11


inaccesibilă plantelor.Seceta determină fenomenul de ofilire a

plantelor, care se manifestă sub forma ofilirii

temporare şi a ofilirii de durată.Ofilirea temporară este provocată de seceta

atmosferică. 'n aceste condiţii are loc o &ncălzire puternică a frunzelor sub acţiunea radiaţilor solare, ointensificare exa)erată a transpiraţiei şi un

dezechilibrului dintre absorbţie şi transpiraţie. 'ncondiţiile de deshidratare puternică mişcările dedeschidere fotoactivă şi de &nchidere hidroactivă sunt

blocate, celulele epidemice pierd masiv apa, iar prindeshidratarea lor se &ndepărtează şi se deschid celulelestomatice, chiar dacă acestea sunt &nchise.

filirea temporară apare din cauza unuidezechilibru &ntre absorbţia radiculară şi transpiraţie,chiar dacă mai există apă &n sol.

+a speciile heliofile, fenomenul se manifestăcând plantele pierd mai mult de #!"-!$ din apatotală, iar la speciile ombrofile ofilirea temporarăapare când plantele au pierdut doar -$ din apa totală.

filirea temporară provoacă &nchidereastomatelor la orele de amiază şi &mpiedică pătrunderea# &n frunze, ceea ce diminuiază intensitateafotosintezei. ând aprovizionarea cu apă revine lanormal tur)escenţa celulelor şi a ţesuturilor serestabileşte, iar procesele biochimice şi fiziolo)ice &şireiau cursul normal.

Ofilirea permanentă apare când seceta

7/16/2019 CURS 11


atmosferică se suprapune peste cea pedolo)ică şiacţionează concomitent asupra plantelor. 'n acest caz,deficitul de apă din plante nu se mai restabileşte &ncursul nopţii.

lantele rezistente la secetă pot pierde o cantitatemare de apă fără să sufere prea mult, &n timp ce

plantele sensibile la secetă prezintă dere)lări ale proceselor fiziolo)ice, chiar la deficite reduse de apă

din ţesuturi.*eficitul hidric reduce creşterea, &n special &nfaza de alun)ire a celulelor, plantele sunt pipernicite şidau o producţe slabă.

Seceta solului cauzează la plante diferitemodificări biochimice şi fiziolo)ice. *eshidratarea

provoacă hidroliza amidonului &n celule şi ţesuturi, plantele au coeficientul respirator mai mare decât &nmod obşnuit, translocarea )lucidelor din frunze estemai lentă de # " - ori, frunzele acumulează zaharuri,dar se reduce cantitatea de compuşi cu fosfor.

Seceta solului şi deshidratarea plantelor determină importante modificări &n metabolismul

azotului. Sinteza proteinelor este inhibată şi seintensifică procesele de de)radare a acestora. Scadecantitatea de azot proteic prin procese de hidrolizăenzimatică, cu formare de aminoacizi, iar prindezaminare apare amoniacul &n cantităţi ce devintoxice pentru protoplasmă. oncomitent suntdescompuse hidrolitic şi polizaharidele. redominareareacţiilor de hidroliză faţă de reacţiile de sinteză are

7/16/2019 CURS 11


loc atât &n timpul supra&ncălzirii cât şi &n timpuldeshidratării.

'n timpul deshidratării celulele suferă diferiteleziuni şi mor ca urmare a ruperii mecanice şidistru)erii structurii submicroscopice a protoplasmei./ceasta produce modificări ale vâscozităţii,

permeabilităţii, hidratării şi sarcinii electrice, cât şiactivarea şi dezactivarea enzimelor.

+a merii tineri, stresul hidric dur a redusintensitatea fotosintezei cu 01,2$, suprafaţa foliară cu34$, iar transportul asimilatelor la fruct cu 30$.

+a piersic, seceta a redus elon)aţia lăstarului5 &nfrunze s"a acumulat sorbitol, iar conţinutul dezaharoză a scăzut de cca. 4 ori. /ceastă comportare

presupune un rol adaptativ al metabolismului

sorbitolului &n stresul la secetă.+a viţa de vie, seceta a micşorat potenţialul

hidric al tulpinii linear cu scăderea disponibilităţii apei&n sol, precum şi potenţialul hidric al frunzelor. /crescut &n acelaşi timp conţinutul de prolină,confirmând rolul acestui compus ca indicator al)radului de deshidratare foliară. +a nivel celular,

stresul hidric a modificat compoziţia lipidelor dinmembrane, mărind conţinutul de acizi )raşi nesaturaţişi fluiditatea membranelor

Rezistenţa plantelor la secetă

lantele rezistente la secetă poartă numele de plante xerofile. 6ezistenţa lor este asi)urată de

anumite &nsuşiri morfo"anatomice şi fiziolo)ice careconstituie caractere de xeromorfism.

7/16/2019 CURS 11


*in punct de vedere morfologic, caracterele dexeromorfism se manifestă prin dezvoltarea puternică asistemului radicular şi reducerea or)anelor aeriene,

pentru a realiza un echilibru &ntre absorbţia apei şitranspiraţie. 'n condiţii de deşert, suprafaţa foliară sereduce până la formarea unor ţepi, iar funcţiaasimilatoare este preluată de tulpini (cactuşi%.

*in punct vedere anatomic or)anele plantelor prezintă un ţesut numit parenchim acvifer, cu o marecapacitate de reţinere a apei. 7runzele prezintămodificări secundare ale membranei reprezentate decutinizare şi cerificare, precum şi stomate mici,aşezate &n fundul unor cripte .

*in punct de vedere fiziologic, celuleleţesuturilor deţin o presiune osmotică foarte ridicată

determinată de acumularea unor substanţe osmoticactive şi conţin mucila)ii cu o mare capacitate dereţinere a apei. 'n celule are loc o mărire a raportuluidintre apa le)ată şi apa liberă şi o reducere aintensităţii transpiraţiei.

ercetări recente demonstrează mecanismul derezistenţă la secetă al plantelor cultivate, relevând tot

mai intens participarea hormonului inhibitor decreştere"acidul abscisic (/8/%.Se consideră că //8 este primul mesa)er al

stresului de secetă. 9ratamentul cu //8 la plantele detomate a sporit conţinutul de acid ascorbic şi caroten, precum şi conţinutul de clorofilă, &n specialclorofilă a

onţinutul de //8 endo)en intervine &n sporirea

7/16/2019 CURS 11


rezistenţei la secetă şi la plantele lemnoase.+a măr, conţinutul de //8 creşte &n frunze prin

expunere la secetă, micşorând absorbţia #,fotosinteza şi transpiraţia, iar la piersic intervine &nre)larea conductanţei stomatale &n condiţii dedisponibilitate diferenţiată a apei &n sol. +a viţa de vie,//8 constituie un semnal transmis de rădăcini lalăstar, unde reduce fotosinteza şi transpiraţia prin

micşorarea conductanţei stomatale*iferite cercetări experimentale relevă mărirearezistenţei la secetă a plantelor prin tratamente curetardanţii , paclobutrazol şi uniconazol.

+a viţa de vie, stresul hidric a mărit conţinutul deauxine, citochinine, )lucozide şi //8.

+opez arbonell şi colab. (113% au studiatrelaţia dintre stresul hidric şi conţinutul de stimulatorişi inhibitori endo)eni din frunzele arbuştilor mediteraneeni Lavandula stroechas şi Rosmarinus

officinalis. 'n condiţii de stres hidric la Rosmarinus, lacare frunzele au un caracter sclerofil, &n frunze are loco creştere a conţinutului de acid abscisic, care are rol

&n menţinerea echilibrului de apă al plantei. +a plantele hidratate normal, &n frunzele de Rosmarinus

există o concentraţie mai ridicată de /;/ şicitochinina zeatin"ribozid decât la Lavandula.

ercetări recente de biolo)ie moleculară arată căfosfolipidele de semnal sunt calea ma<oră prin care

plantele percep semnalele din mediu şi favorizeazăadaptarea la condiţiile de stres. Enzimele implicate &n

7/16/2019 CURS 11


activitatea fosfolipidelor de semnal sunt fosfolipazele şi *, care hidrolizează fosfolipidele din membrană

6ezistenţa la secetă se modifică &n timpulonto)enezei. 'n timpul ciclului vital apar perioade desensibilitate ridicată, numite perioade critice pentruapă, de exemplu perioada de creştere ve)etativă şi&nflorirea.

Acţiunea dăunătoare a concentraţiei

ridicate de săruriSolurile cu concentraţie ridicată de săruri se

numesc soluri salinizate. /cumularea de săruri &n soleste dăunătoare plantelor deoarece măreşteconcentraţia soluţiei solului şi perturbă procesul deabsorbţie radiculară, precum şi datorită efectului toxic

asupra plantelor.oncentraţia ridicată de săruri din sol inhibă)erminaţia seminţelor şi morfo)eneza sistemuluiradicular al plantelor.

Sub acţiunea concentraţiei ridicate de săruri, plantele suferă modificări morfo"anatomice şifiziolo)ice.

+a nivel celular, concentraţia mare de săruri provoacă o acţiune toxică asupra protoplasmeimanifestată prin dere)larea structurii submicroscopicea cloroplastelor. =esuturile plantelor devin suculente,&n vacuole se acumulează )lucide solubile şi ioniminerali care măresc presiunea osmotică.

+a or)anele aeriene are loc micşorarea suprafeţeifoliare, &n)roşarea cuticulei şi a ţesutului palisadic al

7/16/2019 CURS 11


frunzelor, modificarea dimensiunii celulelor stomatice. e frunze apar pete necrotice sau arsuri.

/re loc reducerea diametrului şi &nălţimiitulpinii şi li)nificarea ţesuturilor.

'n ţesuturi este intensificată activitatea enzimelor hidrolizante. roteinele sunt hidrolizate la aminoacizi,care prin dezaminare dau >?-. /cţiunea toxică a >?-

este neutralizată prin sinteza unor noi aminoacizi sau

a unor amide (asparagina şi glutamina). /lţi produşitoxici sunt putresceina şi cadaverina, precum şi H 2O2 .

+a tomate, salinitatea a redus creşterea şifotosinteza, dar a sporit conţinutul de )lucoză,fructoză şi zaharoză &n frunze, pe baza intensificăriiactivităţii hidrolitice a enzimelor invertază şi sucrozo"sintetază5 se creează astfel un bloca< &n utilizarea)lucidelor solubile pentru creştere la soiurile sensibile.

+a castraveţi, stresul salin a determinat scădereaconţinutului de >-

" cu 0!"4!$ &n rădăcini şicotiledoane, precum şi o scădere a activităţii enzimeinitratreductază5 conţinutul de a crescut &n rădăcini

cu -#"@-$, iar activitatea fosfatazei acide a fostintensificată .+a specii de Plantago indicii semnificativi au

fost: creşterea plantulelor şi a plantelor, conţinutul de prolină, proteine, formele de )lucide, compuşi fenolicişi pi)menţi

Rezistenţa plantelor la salinitate

7/16/2019 CURS 11


6ezistenţa plantelor la salinitate este determinatăde &nsuşirile morfo"anatomice şi fiziolo)ice care leasi)ură toleranţa la concentraţia ridicată de săruri,numite caractere de halomorfism

lantele rezistente la salinitate se numesc plantehalofile. *upă )radul de rezistenţă, plantele halofilese &mpart &n euhalofite, crinohalofite şi glicohalofite.

Euhalofitele prezintă o rezistenţă foarte mare lasalinitate, asi)urată de concentraţia foarte mare asucului celular care acumulează săruri minerale şi

poate atin)e o presiune osmotică de !! atm. Sunt plante suculente, de exemplu Sueda şi Salicornia.

Crinohalofitele prezintă o mare rezistenţă lasalinitate, asi)urată de eliminarea sărurilor minerale

prin frunze, de exemplu Statice gmelini şi Tamarix gallica.

Glicohalofitele prezintă o rezistenţă scăzută lasalinitate, asi)urată de o presiune osmotică datoratăacumulării de )lucide solubile şi acizi or)anici, deexemplu Artemisia salina şi A. maritima.

lantele cu rezistenţă foarte redusă la salinitate

se numesc glicofite.*upă )radul de rezistenţă la săruri, plantelecultivate se clasifică &n trei cate)orii:

" plante sensibile la săruri: castravetele,morcovul, trifoiul, lucerna, sparceta, pomii fructiferi5

" plante cu rezistenţă medie: varza, tomatele," plante rezistente la săruri: vinetele, pepenele

verde şi )alben.

7/16/2019 CURS 11


+imita de toleranţă la salinitate este indicată de&ncetarea creşterii, de formarea unor necroze sauarsuri pe frunze, de căderea frunzelor sau de moartea

plantelor.Sporirea rezistenţei plantelor )licofile la

salinitate se face prin aplicarea de &n)răşăminteor)anice, de &n)răşăminte fiziolo)ic active sau demicroelemente ca: /l, An, u, Bn, 8 ce acţionează

anta)onist anionului l.ontrolul salinităţii substratului de cultură are oimportanţă deosebită &n floricultură. Salinitatea apare&n urma fertilizării ne<udicioase sau din cauzadepunerii sărurilor din apa de iri)aţie, mai ales laculturile cu un volum limitat de sol sau amestec desubstrat.

Efectul salinităţii asupra plantelor floricole semanifestă prin indisponibilizarea apei, aşa numitaC secetă fiziologicăC, care constă &n dificultatearădăcinii de a absorbi apa la o presiune osmoticăexternă ridicată. 'n acelaşi timp se intensifică

pătrunderea diferiţilor ioni minerali &n plante, &n

special >aD

şi l"

, care manifestă anta)onism ionic şitoxicitate.Aunns (11-% arată că reacţia plantelor la

salinitate se desfăşoară &n două faze: &n prima fază areloc reducerea creşterii datorită stresului osmotic

provocat de sărurile din soluţia externă la nivelulrădăcinii, iar &n a doua fază are loc modificarea

intensităţii transpiraţiei, funcţie de )enotip şi de

7/16/2019 CURS 11


toxicitatea ionică la nivelul frunzei.ercetări recente de biolo)ie celulară şi

moleculară urmăresc determinarea mecanismelor princare plantele percep semnalele din mediu şi transmitaceste semnale metabolismului celular.

Se consideră că semnalele de transducţie astresului salin şi de secetă constau &n: căi desemnalizare a homeostaziei ionice şi osmotice5 căi de

răspuns prin detoxifiere5 căi pentru re)larea creşterii.+a viţa de vie au fost identificaţi marcherii biochimici le)aţi de toleranţa la salinitate, precum şimodificarea profilelor proteomice &n condiţii desalinitate.

9ester şi *avenport (#!!-% consideră că toleranţala salinitate implică o serie de specializări la nivelmorfolo)ic, biochimic, de transport prin membrane şide transcripţie a )enelor.

ercetări efectuate la tomate demonstreazăeficacitatea tratamentului cu acid salicilic &naclimatizarea plantelor la stresul salin. /ceasta semanifestă atât prin stimularea biosintezei //8, cât şi

prin creşterea capacităţii antioxidative a ţesuturilor.9ratamentele reduc absorbţia , conţinutul de şiconţinutul de apă &n frunze5 este intesificată activitateaaldehid"oxidazei, ce catalizează oxidarea aldehideiabscisice la //8.

CURS 11

Documents

Transcript of CURS 11