تنش خشکی

با وقوع خشکی، روزنه ها بسته شده و ورود و خروج گازهای فتوسنتزی کاهش چشمگیری پیدا می کند. جذب عناصر غذایی توسط گیاه به حداقل می رسد. و عملکرد گیاه کاهش می یابد. توسعه خوب ریشه ها در گیاه در این شرایط به جذب بیشتر آب و به مقاومت گیاه کمک زیادی کند. با کاهش رشد گیاه جثه نهایی آن کوچکتر خواهد بود و به همان نسبت عملکرد آن نیز ضعیف خواهد شد. برای مثال در گیاهان دانه ای تولید دانه و تکمیل آن ها به طور مستقیم به وجود آب بستگی دارد و حساس ترین دوره آبیاری ها در مرحله شکل گیری و تکمیل دانه ها اتفاق می افتد. به عبارتی در صورت کمبود آب و تنش خشکی دانه ها نیم مغز شده و پوکی افزایش پیدا می کند و عملکرد دانه ها کاهش پیدا می کند. این موضوع در محصول پسته کاملا مشهود است و در دیگر محصولات دانه ای هم اتفاقات مشابهی رخ می دهد. فشار اسمزی  فشار مکشی است که به صورت منفی از سوی سلول های برگ ایجاد می شود و موجب جذب و بالا رفتن آب در آوندها می شود. هر چه قدر فشار اسمزی بیشتر باشد در شرایط تنش خشکی گیاه آب بیشتری می تواند جذب نماید و عملکرد بهتری داشته باشد. برای گونه های مختلف گیاهی دوره های حساس به خشکی متفاوت هستند. برای مثال در گندم و برنج دوره ظهور اولیه خوشه ها مرحله حساسی است. و کاهش رطوبت گیاه منجر به کاهش شکل گیری خوشه های با کیفیت خواهد شد. در  پسته دوره تکمیل مغز پسته ها به کمبود آب حساس هست. ناگفته نماند عامل مهم انتشار گونه های گیاهی در سطح زمین آب هست. مناطق دیم از خشکسالی ها آسیب زیادی دیده اند. بیشتر مزارع کشت دیم ایران به گندم اختصاص دارد و عمده گندم تولیدی به این مزارع اختصاص دارد. کاهش بارندگی ها و کمبود رطوبت خاک تولید این مزارع را به شدت کاهش می دهد. در شرایط خشکی تبخیر و تعرق از میزان آب ورودی به خاک و از نزولات آسمانی پیشی می گیرد و در این صورت ریشه ها قادر نیستند آبی که گیاه از دست داده را جذب و مرتفع نمایند. گیاهانی هستند که برای فرار از خشکی سیکل زندگی خود را قبل از وقع کم آبی تکمیل می نمایند. برخی دیگر از خشکی اجتناب می نمایند و از طریق حفظ پتانسیل بالای آب در دوره خشکی از این معضل عبور می نمایند. گونه هایی هم هستند که با ایجاد راهکارهایی مانند کوتیکول ضخیم، کرک و خار روی برگ ها مکانیسم هایی را در برابر تنش خشکی دارند.

از اتفاقات مهم دیگر از کار افتادن آنزیم ها و توقف فعالیت آنزیم ها هستند. تمام واکنش های بیوشیمیایی در حضور این آنزیم ها پیش می روند با مختل شدن این روند عملا کارخانه سوخت و ساز گیاه دچار نقصان می شود و این یعنی اینکه ترکیباتی تولید نمی شوند و تبدیل هم صورت نمی گیرد و توقف رشد و تولید را رقم می زند. Jaleel et al., 2008  نشان دادند که تنش آب از بزرگ شدن سلول ها بیشتر از تقسیم سلولی جلوگیری می نماید و با تاثیر بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و زیست شیمیایی مانند فتوسنتز، تنفس، انتقال مجدد، جذب یونی، کربوهیدرات ها، سوخت و ساز مواد اندوخته ای و سازمان یابی رشد، موجب کاهش رشد گیاه می شود. تنش خشکی منجر به گسترش ریشه ها و عمیق تر شدن نفوذ آن می شود. این سازگاری جهت پیدا کردن آب و تامین آب از دست رفته گیاه توسط ریشه ها صورت می گیرد. در برخی میوه ها کاروتنوئید ها جهت حفاظت از تنش های اکسیداتیوی گیاه تولید می شوند. یک نوع سازگاری در ترکیبات ضد تنش که گیاهان در برابر تنش ها برای محافظت از خود تولید می نمایند اسیدآمینه ها و پروتئین های ضد تنش هستند که از آن جمله می توان به اسید آمینه پرولین، گلیسین اشاره کرد. پروتئین های دیگری مانند فیتوآلکسین ها هم به مقاومت گیاه در برابر تنش های محیطی افزایش می دهند و سیستم خود دفاعی گیاه را فعال می نمایند.