Устойчивость растений к стрессам: общие сведения о стрессе, причины развития и способность растений к восстановлению

Как бы странно это не звучало, но растения тоже испытывают стресс. И факторов, провоцирующих у них стрессовое состояние достаточно много. При этом устойчивость растений к стрессам заложена в них в качестве основного свойства, характерного для всех живых организмов. Данная функция постоянно развивается и совершенствуется.

Что входит в понятие «стресс у растений» и как он проявляется

Стресс представляет собой ответную реакцию растительного организма на негативное воздействие различных факторов. Неблагоприятные погодные условия, злоупотребление или неправильное применение удобрений и различных препаратов – все это приводит к стрессу у сельскохозяйственных культур. И, как следствие, – становится причиной серьезных потерь урожая, а порой и к гибели растений.

В качестве факторов, вызывающих ответную реакцию культур на стресс, выступают так называемые стрессоры. Они характеризуются негативным влиянием на организм растительного происхождения, не соответствующим норме.

Стрессоры бывают разного типа – биологического, физического, химического. По силе их воздействия выделяются три стадии стресса:

• I фаза проявляется первичной стрессовой реакцией. При ней наблюдаются серьезные отклонения биохимического и физиологического характера.
• II – адаптацией к негативному воздействию. Растение направляет свои силы на приспособление к влиянию стрессоров.
• III – истощением систем растительного организма. При этом влияние стрессоров приводит к нарастанию характера повреждений. В результате растительный организм может погибнуть.

Даже при наступлении III фазы стресса растения не утрачивают способность к восстановлению. Его механизмы активно включаются при исключении стрессового воздействия.

Классификация факторов, провоцирующих стресс

Стресс-факторы у растений достаточно разнообразны. В зависимости от их вида, ученые выделяют два основных типа – биотического или абиотического характера.

В основе биотических факторов лежит влияние природного воздействия. К таковым относятся:

• фитогенное воздействие – влияние соседствующих культур и сорняков;
• зоогенный фактор – повреждение вредными насекомыми и животными;
• влияние микроорганизмов – вирусов, бактерий, фитопатогенных грибков.

В некоторых случаях повреждающие факторы превосходят защитные силы растений, что приводит к их гибели. Такое воздействие носит название экстремальный фактор.

Абиотические факторы более многочисленны. Это:

• недостаточное освещение или чрезмерная инсоляция;
• поражение ультрафиолетовым излучением;
• излишне низкие или высокие температурные показатели воздуха;
• природные катаклизмы – засуха, град, наводнение, образование ледяной корки;
• уплотнение почвы и ее эрозия;
• высокий уровень тяжелых металлов в грунте;
• превышение показателей солей в почве;
• недостаток влаги и питательных компонентов;
• кислородное голодание растений.

Опасность влияния абиотических факторов заключается в вероятности не изолированного их действия, а в различных комбинациях. Кроме этого, не исключается возможность губительного соседства биотических и абиотических факторов. Такой тандем становится причиной сильнейшего стресса у растений.

Устойчивость к стрессам

Растительные организмы могут переносить пагубное воздействие стрессоров и даже в неблагоприятных условиях сохранять функцию воспроизведения потомства. Проявление выносливости, адаптации к поражающим факторам носит название устойчивость или стресс-толерантность. Она характеризуется способностью той или иной культуры приспосабливаться к стрессовым условиям.

Различные виды и сорта культур в различной степени страдают от воздействия стрессоров:

• некоторые быстро адаптируются и нормально функционируют;
• другие болезненно реагируют на негативные факторы;
• для некоторых влияние стрессоров становится гибельным.

На основании реакции на негативное влияние стрессоров у видов и сортов растений определяется генетическая устойчивость и неустойчивость. Поэтому растительные организмы характеризуются, как радиоустойчивые, засухоустойчивые, жароустойчивые, морозоустойчивые и другие типы устойчивости к различным факторам, провоцирующим фитостресс.

Устойчивость растений напрямую зависит от:

• степени воздействия стрессора;
• продолжительности негативного влияния;
• фазы развития растительного организма;
• способности растения к репарации (восстановлению).

Восстановительные процессы, равно как и противостояние воздействию стресса, обеспечиваются на уровне молекулярных механизмов защиты культур. Они формируют у растений физиологическую устойчивость к стрессорам.

Вопросы и ответы

Вопрос. Какие факторы наиболее агрессивны к растениям?

Ответ. Самое агрессивное воздействие оказывает неумеренное использование гербицидов, воздействие ионов тяжелых металлов и опасных газов.

Вопрос. Есть ли препараты, способствующие повышению устойчивости к стрессам для растений?

Ответ. Да. Это антистрессовые препараты и иммуномодуляторы.

Вопрос. Какие конкретно из них можно применять?

Ответ. Для регуляции роста рекомендуется использовать Эпин-экстра и Циркон. Из микроудобрений хорошо зарекомендовали себя Силиплант, Феровит и Цитовит. Лидером среди этой группы препаратов признано удобрение ЭкоФус.

С целью повышения толерантности культур к стрессорам необходимо разумно подходить к использованию пестицидов. Кроме этого, учитывая не вполне благоприятную экологическую обстановку, изменение климатических условий и вероятность природных катаклизмов, следует особое внимание уделить применению специальных препаратов, способствующих повышению устойчивости растений к факторам, провоцирующим стрессы.