Reactia plantelor la excesul de umiditate

Masterand: Cstuak Andrea TildaMaster: Biodiversitate si bioconservare, An I

Excesul de umiditate constituie unul din factorii limitativi a cresterii si dezvoltarii plantelor. Prin excesul de umiditate se intelege acea cantitate de apa care aduce solul intr-o stare necorespunzatoare de lucrare si cultivare.Excesul determina reducerea sau chiar calamitarea recoltelor, prin stanjenirea sau intreruperea vegetatiei plantelor. Formele de manifestare a excesului de apa pot fi: debaltirela suprafata terenului si de imbibatiein profilul solului.Excesul de umiditate se clasifica dupa mai multe criterii: din punct de vedere alsurseiexcesului: de natura pluviala, freatica etc. dupadurataexcesului: temporar sau periodic si permanent.In legatura cucea de a doua forma de manifestare a excesului, se considera umiditate in exces acea marime a umiditatii care depaseste capacitatea de camp pentru apa a solului, precum si limita inferioara de plasticitate, de la care solul nu mai poate fi lucrat in vederea cultivarii.Pentru aprecierea excesului si deficitului de apa la plante se are in vedere bilantul hidric (Bh=T/A). In mod normal Bh = 1. Excesul de umiditate se considera atunci cand valoarea bilantului hidric este subunitare, deci mai mica de 1. Acesta se datoreaza mai multor cauze, printre care se pot numara si umratoarele:- reducerea transpiratiei plantelor sub influenta factorilor externi (umiditate ridicata, temperatura scazuta, miscarea redusa a curentior de aer);- stagnarea apei pe o perioada mai indelungata in jurul sistemului radicular. Apa ocupa spatiile intercelulare, elimina oxigenul, apare fenomenul de asfixiere a radacinii, urmat de ingalbenirea partilor aeriene a plantei, iar dupa un timp planta moare.- irigarea in exces a solului; denivelari de pot duce la baltire.Culturile protejate pot fi expuse excesului de umiditate daca nu se iau masuri de afanare profunda a solului si nu se aleg terenuri corespunzator nivelate, cu apa freatica sub 3 m.Excesul de umiditate determina prelungirea perioadei de vegetatie si scaderea continutului in substanta uscata a produselor, deci determina intarzierea recoltatului si scaderea rezistentei produselor la pastrare.Obturarea hidrica este o problema grava, care afecteaza cresterea plantelor si randamentul acestora. Principala problema care afecteaza plantele in cazul excesului de umiditate este privarea de oxigen, care afecteaza nutritia si absorbtia apei, astfel incat plantele se ofilesc. Lipsa de oxigen schimba metabolismul plantei de la aerob, la anaerob. Plantele adaptate la conditiile de umiditate in exces, au mecanisme bine definite, pentru a putea face fata stresului aerenchyna. Aceasta are o disponibilitate crescuta la zaharuri solubile, fermentarea enzimeloriar mecanismul de aparare poate face fata stresului oxidative dupa hipoxie/anoxie.Etilena, hormonul gazos a plantelor, joaca un rol important in modificarea raspunsurilor plantei la deficitul de oxigen.Desi toate plantele au nevoie de o cantitate considerabila de apa, pentru a se putea dezvolta, totusi excesul de umiditate poate dauna plantele fiind chiar letal, deoarece blocheaza transferul de oxigen si alte gaze intre sol si atmosfera. Plantele de cultura necesita un schimb liber de gaze pentru fotosinteza si respiratie. Ca si orice organism viu si plantele pot fi sufocate cu usurinta, in cazul in care acest schimb de gaze este impiedicat.Excesul de umiditate reprezinta un stres major in viata plantelor alaturi de lipsa apei, salinitate si de temperatuile extreme fie ele ridicate sau scazute. Acestea reprezinta principalii determinant in disparitia anumitor specii din intreaga lume.In timpul inundatiilor sau a excesului de umiditate, plantele sunt expuse la o reducere a aportului de oxigen din cauza ratei de difuzie lenta a oxigenului in apa. In solurile saturate cu apa, radacinile cresc doar intr-o anumita regiune, mai uscata si mai aproape de suprafata, neexploatand un volum mare de pamant/sol.Plantele se ofilesc invariabil in cateva ore (2-4 h) de la impunerea stresului. Ofilirea este cauzata de inhibarea respiratiei si pierderea sintezei ATP in radacina. Acest lucru blocheaza sistemele de transport de ioni. Plantele reactioneaza in absenta oxigenului prin trecerea de la oxidative la reactii mai lente de fosforilare a ADP si ATP. Aceste reactii impiedica predominant glicoliza si fermentarea.Hipoxia si AnoxiaIn mod normal radacinile plantelor sunt in contact cu oxigenul la o presiune partial echivalenta cu atmosfera gazoasa. Reducerea oxigenului sub nivelul optim denumit si hipoxie este cea mai comuna forma de stres si are loc in timpul inundatiilor pe termen scurt, atunci cand radacinile sunt scufundata sub apa, iar lastarul ramane la suprafata nefiind afectat de ape.Lipsa totala de oxigen, denumita anoxie apare in solurile care se condrunta cu inundatii pe termen mai lung, iar planta este complet scufundata sub apa. Inundatiile ce persista intr-o anumita zona, schimba flora microbiana in sol in favoarea micro-organismelor anaerobe, ce folosesc electroni alternative pentru captarea si filtrarea oxigenului. Ca si o consecinta a excesului de apa, solul tinde sa acumuleze forme reduse si fitotoxice de ioni minerali, cum ar fi nitriti de azotat si ioni ferosi.Inundatiile si productia de etilenaMulte dintre plantele care s-au adaptat la o crestere intr-un mediu cu exces de umiditate, apar ca raspuns la etilena. Etilena se acumuleaza in solurile inundate si in partile plantei scufundate in concentratii de 10 cm dm. Aceasta se realizeaza prin doua mecanisme: raspandirea etilenei din radacina in apa este de zece ori mai lenta decat raspandirea acesteia in aer. Etilena poate fi eliberata in canalele interne a plantei, de la radacina la intregul lastar. Sinteza de etilena in radacinile hipoxice si in lastarii aerobi este mai crescuta. Precursorul etilenei este de 1 amino ciclopropan, 1 carboxylic (ACC) care este sintetizat in mare masura in radacina. Deoarece conversia ACC in etilena necesita oxigen, aceasta reactie este blocata intr-o celula anaeroba din radacina. Acc este prin umrare transferat de la celula anaeroba din radacina, catre portiunile aerobe ale radacinii, sau in ultimul rand in lastar.Etapele biochimice anterioare sintezei ACC, nu necesita oxigen, iar activitatea sintezei ACC fiind stimulate in radacina in conditii de umiditate. Ca o consecinta, cantitatea de ACC transportata in lastar creste. Portiunile inferioare ale tulpinii plantei sunt de obicei locul unde se acumuleaza ACC-ul, etilena fiind eliberata in prezenta oxigenului.Concluzie Umiditatea ridicat n sol la culturile timpurii n cmp, n prima parte a vegetaiei, menine solul rece, ceea ce determin ntrzierea fructificrii i coacerii fructelor. n faza de coacere a fructelor umiditatea n exces provoac crparea fructelor i scderea coninutului n substan uscat. De asemenea, ploile abundente i toreniale, asociate adesea cu vnturi puternice, pot duce la ruperea frunzelor i a tulpinilor, la bltiri i inundaii care nrutesc condiiile de aerisire a solului, stnjenind nutriia i respiraia plantelor la nivelul sistemului radicular.La pomii fructiferi i via de vie excesul de apa este duntor. Pe timp ploios si rece cresterea se opreste, fotosinteza se micsoreaza, perioada de vegetatie se prelungeste si apar dereglari in maturarea fructelor si colorarea acestora. Daca timpul ploios si umed se mentine in perioada de inflorire, o parte din polen este spalat, secretia stigmatului este diluata si este favorizata aparitia bolilor criptogamice. In sol excesul de apa conduce la asfixierea radacinilor. Precipitatiile in exces pot influenta negativ cresterea si dezvoltarea pomilor. Prevenirea excesului de umiditate se poate realiza prin:-amplasarea culturilor de legume pe terenri ferite de inundatii;-alegarea terenurilor mijlocii si usoare cu un bun drenaj;-madelerea terenului in straturi;-lucrarea terenului periodic mai adanc;-nivelarea terenului;-irigarea rationala;

Bibliografie:http://www.plantstress.com/articles/waterlogging_i/waterlog_i.htmhttp://plantstress.com/Articles/up_waterlogging_files/WaterLogTol-BioPlant08.pdfhttp://www.slideshare.net/ungurgeo/legumiculturaahttp://www.scrigroup.com/afaceri/agricultura/Excesul-de-umiditate-factor-de61939.phphttp://www.scritub.com/economie/agricultura/PARTICULARITATILE-ECOLOGICE-AL13895.php