Abiotische en biotische spanningen

Waardoor wordt een plant gestrest? Net als bij mensen kunnen spanningen afkomstig zijn uit de omgeving of kunnen ze afkomstig zijn van levende organismen die ziekten of schade kunnen veroorzaken.

Een van de belangrijkste abiotische stress bij planten is waterstress. Een plant heeft een bepaalde hoeveelheid water nodig om optimaal te kunnen overleven; te veel water (overstromingsstress) kan ervoor zorgen dat plantencellen opzwellen en barsten; terwijl droogtestress (te weinig water) ervoor kan zorgen dat de plant uitdroogt, een aandoening die uitdroging wordt genoemd. Beide aandoeningen kunnen dodelijk zijn voor de plant.

Temperatuurstress kan ook grote schade aanrichten aan een plant. Zoals bij elk levend organisme, heeft een plant een optimaal temperatuurbereik waarin hij groeit en het beste presteert. Als de temperatuur te koud is voor de plant, kan dit leiden tot koude stress, ook wel chilling stress genoemd. Extreme vormen van koude stress kunnen tot bevriezende stress leiden. Koude temperaturen kunnen de hoeveelheid en snelheid van opname van water en voedingsstoffen beïnvloeden, wat leidt tot uitdroging en uithongering van de cellen. Onder extreem koude omstandigheden kunnen de celvloeistoffen regelrecht bevriezen, wat de dood van de plant tot gevolg heeft.

Heet weer kan planten ook nadelig beïnvloeden. Door intense hitte kunnen plantaardige celeiwitten worden afgebroken, een proces dat denaturatie wordt genoemd. Ook celwanden en membranen kunnen bij extreem hoge temperaturen "smelten" en de doorlaatbaarheid van de membranen wordt aangetast.

Andere abiotische spanningen zijn minder duidelijk, maar kunnen even dodelijk zijn. Uiteindelijk beïnvloeden de meeste abiotische spanningen de plantencellen op dezelfde manier als waterstress en temperatuurstress. Windstress kan de plant ofwel rechtstreeks door pure kracht beschadigen; of, de wind kan de transpiratie van water door de huidmondjes en uitdroging veroorzaken. Directe verbranding van planten door bosbranden zorgt ervoor dat de celstructuur door smelten of denaturatie wordt afgebroken.

In landbouwsystemen kan de toevoeging van agrochemicaliën zoals meststoffen en pesticiden, zowel in overmaat als in tekort, abiotische stress voor de plant veroorzaken. De plant wordt aangetast door een onevenwichtige voeding of door toxiciteit. Grote hoeveelheden zout die door een plant worden opgenomen, kunnen leiden tot uitdroging van de cellen, omdat een verhoogd zoutgehalte buiten een plantencel ervoor zorgt dat water de cel verlaat, een proces dat osmose. De opname van zware metalen door planten kan plaatsvinden wanneer planten groeien in bodems die zijn bemest met onjuist gecomposteerd zuiveringsslib. Een hoog gehalte aan zware metalen in planten kan leiden tot complicaties bij fysiologische en biochemische basisactiviteiten zoals fotosynthese.

Biotische stress veroorzaakt schade aan planten via levende organismen, waaronder schimmels, bacteriën, insecten en onkruid. Virussenhoewel ze niet worden beschouwd als levende organismen, veroorzaken ze ook biotische stress bij planten.

Schimmels veroorzaken meer ziekten bij planten dan enige andere biotische stressfactor. Over 8000 schimmelsoorten staan ​​erom bekend plantenziekte te veroorzaken. Aan de andere kant alleen over 14 bacteriële geslachten veroorzaken economisch belangrijke ziekten bij planten, volgens een publicatie van de Ohio State University Extension. Er zijn niet veel plantenpathogene virussen, maar ze zijn ernstig genoeg om te veroorzaken bijna net zoveel schade aan gewassen wereldwijd als schimmels, volgens gepubliceerde schattingen. Micro-organismen kunnen plantverwelking, bladvlekken, wortelrot of zaadschade veroorzaken. Insecten kan ernstige fysieke schade aan planten veroorzaken, waaronder de bladeren, stengel, schors en bloemen. Insecten kunnen ook fungeren als vector van virussen en bacteriën van geïnfecteerde planten tot gezonde planten.

De methode waarmee onkruid, beschouwd als ongewenste en niet-winstgevende planten, de groei van gewenste planten remt zoals gewassen of bloemen is niet door directe schade, maar door te concurreren met de gewenste planten voor ruimte en voedingsstoffen. Omdat onkruid snel groeit en een overvloed aan levensvatbaar zaad produceert, kunnen ze vaak sneller omgevingen domineren dan sommige wenselijke planten.