چگونگی مقابلهٔ گیاهان با تنش خشکی در مزرعه

دوره های کمبود آب خاک و یا هوا، اغلب در طول چرخه زندگی گیاه حتی در خارج از نواحی خشک و نیمه خشک نیز اتفاق می افتد. واکنش های گیاه به کمبود آب پیچیده هستند،که تغییرات سازشی و یا اثرات زیان آور را شامل می گردند. تحت شرایط مزرعه ایی ،این واکنش ها می توانند به طور سینرژیستی یا آنتاگونیستی توسط وقوع سایر تنشها تغییر یابند. این پیچیدگی به خوبی در اکوسیستمهایی از نوع مدیترانه ایی نشان داده می شود. و در آنجا گیاهان دارای راهکارهای غالب اجتناب از تنش مثل گیاهان چند ساله با ریشه های عمیق یا گیاهان یکسالهٔ زمستانه بهاره، توأم با اسکلروفیل های مقاوم به تنش یافت می شوند.
اختلافات بین گونه ها می تواند به جای اختلاف در متابولیسم, به ظرفیتهای متفاوت برای جذب و انتقال آب در یک وضعیت آبی مشخص منتهی گردد. تغییرات در نسبت ریشه به اندام هوایی یا تجمع موقتی ذخایر در ساقه تحت شرایط کمبود آب با تغییرات در متابولیسم کربن و نیتروژن همراهی می شود. در سطح برگ پراکندگی انرژی القایی (تهییجی) بوسیلهٔ فرایندهایی غیر از متابولیسم کربن فتوسنتزی یک مکانیسم دفاعی مهم می باشد که با کاهش در فتوشیمی و در دراز مدت افت ظرفیت فتوسنتزی و رشد توأ م می گردد.
● حفظ موازنهٔ صحیح آبی:
در همین رابطه, دو گونهٔ بلوط همیشه سبز را در کنار هم در منطقه اورای پرتقال, مورد مقایسه قرار داده و در یافتند که هیچ اختلاف معنی داری از نظر مقادیر آسمیلاسیون خالص کربن هنگامیکه رطوبت کافی در خاک وجود داشت و یا در مورد گیاهان تحت تنش خشکی ملایم در اول جولای, وجود ندارد. با وجود این, تا انتهای تابستان گرم و خشک (ماه سپتامبر) مبادلهٔ گازی نیمروزی در Q.ilex نسبت به Q. suberكمتر متأثر گردید. یعنی تا انتهای تابستان پتانسیلهای آبی بسیار بالاتری در برگهای Q.ilex (۵۲ .۱- مگا پاسگال ) در مقایسه با ۳۸ .۲-مگا پاسگال برای Q. suber مشاهده گردید. و چنین فرض شد که ریشه های Q.ilex قادر به مکش و دریافت آب از لایه های عمیق تر خاک بودند که به آنها اجازه می داد در مقایسه با Q. suber برای دورهٔ طولانی تری مقادیر بالاتری از جریان آب و آسمیلاسیون برگی را حفظ کنند. افزایش تراکم ریشه در واحد حجم خاک در گیاهان یک ساله نظیرLupinus albus نیز در شرایط کمبود آب مشاهده شده است در کل, رشد اندام هوایی در مقایسه با ریشه در برابر کمبود آب حساس تر است. مکانیسم هایی که زمینهٔ پایداری و تداوم رشد ریشه را تحت تنش خشکی فراهم می آورند شامل تنظیم اسمزی, افزایش در ظرفیت از بین رفتهٔ دیوارهٔ سلولی و همچنین انباشت ABA داخلی به جهت ممانعت از تولید اتیلن, می باشند.
▪ بسته شدن روزنه ,ذخیرهٔ اقتصادی آب برای آسمیلاسیون کربن:
كنترل روزنه ایی تلفات آب, که هم در واکنش به کاهش در تورژسانس برگی یا پتانسیل آبی و هم رطوبت نسبی پایین هوا می تواند اتفاق بیفتد, به عنوان اولین واکنش گیاه به کمبود آب در شرایط مزرعه ایی تشخیص داده شده است. بطوریکه روزنه ها به علایم شیمیایی (مثلABA) تولید شده بوسیلهٔ ریشه های دهیدراته پاسخ می دهند در حالیکه وضعیت آبی برگ ثابت نگه داشته می شود.
co۲قابل دسترس, کنترل کنندهٔ ظرفیت بیوشیمیایی آسمیلاسیون کربن می باشد که کاهش در کربن بین سلولی (Ci) به دنبال بسته شدن روزنه ها در دراز مدت کاهش ظرفیت ماشین فتوسنتزی را به منظور سازگاری به کربن در دسترس القا می کند.
بطوركلی, مقاومت به خشكی در گیاه به مجموعه ایی از مكانیسم ها و واكنش های پیچیده ایی گفته می شود كه گیاه در صورت بر خورد با كم آبی, توانایی رشد و نمو خود را تا حدودی حفظ می كند.

حسین خوشوقتی
منابع مورد استفاده:
۱- Chaves MM, Pereir JS, Maroco J, Rodriguse ML, Ricardo CPP, Osorio ML, Carvalho I, Faria T, Pinheiro C. ۲۰۰۲. How plants cope with water stress in the field. photosynthesis and growth. annals of botany ۸۹: ۹۰۷-۹۱۶.
۲- Rodrigues ML, Pacheco CA, Chaves MM. ۱۹۹۵. Soil-plant relations, root distribution and biomass partitioning in Lupinus albus L. under drought conditions. Journal of Experimental Botany ۴۶: ۹۴۷–۹۵۶.
۳- Sharp RE, LeNoble ME. ۲۰۰۲. ABA, ethylene and the control of shoot and root growth under water stress. Journal of Experimental Botany ۵۳: ۳۳–۳۷.
۴- Wilson KB, Baldocchi DD, Hanson PJ. ۲۰۰۱. Leaf age affects the seasonal pattern of photosynthetic capacity and net ecosystem exchange of carbon in a deciduous forest. Plant Cell and Environment ۲۴: ۵۷۱–۵۸۳.