דער איינפלוס פון אַביאָטישע פאַקטאָרן אויף פלאַנצן מעטאַבאָליזם
פלאַנצן מעטאַבאָליזם איז די סומע פון אַלע כעמישע רעאַקציעס וואָס פּאַסירן אין פלאַנצן צעלן צו האַלטן לעבן, וווּקס און אַנטוויקלונג. מעטאַבאָליזם נעמט אַרום צוויי הויפּט גרופּעס פון פּראָצעסן: אַנאַבאַליזם (די סינטעז פון קאָמפּלעקס קאַמפּאַונדז, אַזאַ ווי פאָטאָסינטעז און פּראָטעין סינטעז) און קאַטאַבאָליזם (די ברייקדאַון פון קאַמפּאַונדז צו פּראָדוצירן ענערגיע, אַזאַ ווי אָטעמען). דער הצלחה פון די צוויי פּראָצעסן איז באַשטימט ניט בלויז דורך גענעטישע סיבות, אָבער אויך דורך סביבה באדינגונגען. ניט-לעבעדיקע סביבה סיבות, גערופן אַביאָטישע סיבות, אַרייַננעמען ליכט, טעמפּעראַטור, וואַסער, הומידיטי, באָדן pH, זאַלץ, נוטריאַנץ, ווינט און גאַז קאַנסאַנטריישאַנז אַזאַ ווי CO₂ און O₂. ענדערונגען אין אַביאָטישע סיבות קענען פאַרגרעסערן אָדער פאַרקלענערן די עפעקטיווקייַט פון פלאַנצן מעטאַבאָליזם , אפילו טריגערינג דרוק וואָס דיסראַפּטס פּראָדוקטיוויטי.
1. ליכט און פאָטאָסינטעטישע מעטאַבאָליזם
ליכט איז דער וויכטיגסטער אַביאָטישער פאַקטאָר ווײַל עס איז די ענערגיע מקור פֿאַר פאָטאָסינטעז. אין דעם פּראָצעס, כאַפּט כלאָראָפיל ליכט ענערגיע צו קאָנווערטירן CO₂ און וואַסער אין גלוקאָזע און זויערשטאָף. ליכט אינטענסיטעט, קוואַליטעט (כוואַליע לענג), און געדויער פון ויסשטעלן (פאָטאָפּעריאָיד) השפּעה די ראַטע פון פאָטאָסינטעז.
ביי נידעריגע ליכט אינטענסיטעטן, איז פאָטאָסינטעז פּאַמעלעך ווייל די ענערגיע וואָס כלאָראָפיל כאַפּט איז באַגרענעצט. ווי ליכט אינטענסיטעט וואַקסט, וואַקסט די ראַטע פון פאָטאָסינטעז ביז עס דערגרייכט דעם זעטיקונג פונקט. דערנאָך, וואַקסט ליכט אינטענסיטעט נישט מער די פאָטאָסינטעז ווייל אַנדערע פאַקטאָרן (ווי CO₂ אדער טעמפּעראַטור) ווערן באַגרענעצט. ליכט וואָס איז צו שטאַרק קען טאַקע פאַראורזאַכן פאָטאָאינכיבאַציע, נעמלעך שאָדן צו פאָטאָסיסטעמען, ספּעציעל פאָטאָסיסטעם II, אַזוי אַז די עפעקטיווקייט פון פאָטאָסינטעז פאַרקלענערט זיך. דערצו, איז דער בלויער און רויטער ליכט ספּעקטרום מער עפעקטיוו פֿאַר פאָטאָסינטעז ווי גרין, ווייל כלאָראָפיל אַבזאָרבירט מער רויט און בלוי.
ליכט רעגולירט אויך מעטאַבאָליזם דורך האָרמאָנען און גענען, למשל, דורך השפּעה האָבן אויף כלאָראָפיל פאָרמירונג, סטאָמאַטאַ עפן, און בליען. אַזוי, ליכט אַקט נישט בלויז ווי אַן ענערגיע מקור, נאָר אויך ווי אַ סיגנאַל וואָס דירעקטירט פלאַנצן מעטאַבאָלישע פּאַטווייז.
2. טעמפּעראַטור און ענזיים טעטיקייט
רובֿ פלאַנצן מעטאַבאַלישע רעאַקציעס ווערן קאָנטראָלירט דורך ענזימען. ווײַל ענזימען האָבן אַן אָפּטימאַלע טעמפּעראַטור, באַשטימט די סביבה טעמפּעראַטור באַדײַטנדיק די ראַטע פון מעטאַבאַלישע רעאַקציעס. בכלל, אַ העכערע טעמפּעראַטור וועט פאַרגרעסערן די רעאַקציע ראַטע ביז עס דערגרייכט דעם אָפּטימאַלן פּונקט, ווי די קינעטישע ענערגיע פון די מאָלעקולן פאַרגרעסערט זיך, וואָס רעזולטירט אין מער אָפטע קאָליזיעס צווישן מאָלעקולן. אָבער, איבערגעטריבן הויכע טעמפּעראַטורן קענען שאַטן ענזיים סטרוקטורן (דענאַטוראַציע), פאַרהיטן צעל מעמבראַן פונקציע , און אַרויסרופן היץ דרוק.
טעמפּעראַטור אַפעקטירט אויך די וואָג צווישן פאָטאָסינטעז און רעספּיראַציע. ביי הויכע טעמפּעראַטורן, איבערטרעפט רעספּיראַציע אָפט פאָטאָסינטעז, און דאָס פֿאַרשעפּט קאַרבאהידראַט רעזערוון. אויב דאָס בלייבט פֿאַר אַ לענגערע צייט, ווערט וווּקס געשטערט ווייל די פּראָדוקטן פֿון פאָטאָסינטעז ווערן אויסגענוצט פֿאַר רעספּיראַציע. פֿאַרקערט, טעמפּעראַטורן וואָס זענען צו נידעריק קענען פֿאַרלאַנגזאַמען ענזימאַטישע רעאַקציעס, שטערן נוטריאַנט אַבזאָרפּציע, און רעדוצירן ATP פֿאָרמאַציע. אין עטלעכע געוויקסן, פֿאַראורזאַכן נידעריקע טעמפּעראַטורן אויך געוועב שעדיקן רעכט צו דעם פֿאַרפֿרירן פֿון וואַסער אין די צעלן.
3. וואַסער, צעל טורגאָר, און רעספּיראַציע
וואַסער איז דער הויפּט סאָלווענט אין צעלן און איז גלייך ינוואַלווד אין פאָטאָסינטעז. וואַסער פאַרפֿיגבאַרקייט באַשטימט צעל טורגאָר דרוק, וואָס איז יקערדיק פֿאַר צעל פאַרגרעסערונג, סטאָמאַטאַל עפן, און די טראַנספּאָרט פון סאַבסטאַנסיז דורך די קסילעם און פלאָעם. ווען פלאַנצן פעלן וואַסער (טריקעניש דרוק), סטאָמאַטאַ טענד צו שליסן צו רעדוצירן פארדאַמפּונג. ווי אַ רעזולטאַט, CO₂ ינפלאַקס פאַרקלענערט זיך און די קורס פון פאָטאָסינטעז פאַרקלענערט זיך.
טריקעניש טריגערט אויך די אקומולאציע פון דעם הארמאן אבסיסיק זויער (ABA), וואס רעגולירט סטרעס רעאקציעס, אריינגערעכנט סטאמאטאלע פארמאכונג און געענדערטע גענע אויסדרוק. פון דער אנדערער זייט, קען וואסער מאנגל שטערן ענזיים טעטיקייט, פארגרעסערן די פארמאציע פון פרייע ראדיקאלן (ROS), און פאראורזאכן מעמבראן שאדן. פארקערט, קען איבעריגע וואסער אדער וואסערלאגינג רעדוצירן זויערשטאף לעוועלס אין דער ערד. ווארצלען דערפארן א מאנגל פון O₂, וואס פארמינדערט אעראבישע רעספּיראציע, און צווינגט פלאנצן צו נוצן אנאעראבישע רעספּיראציע, וואס פראדוצירט ווייניגער ענערגיע און קען פראדוצירן טאקסישע פארבינדונגען ווי עטאנאל.
4. נוטריאַנץ און ביאָמאָלעקול סינטעז
פלאַנצן מעטאַבאָליזם דאַרף מאַקראָנוטריענטן (N, P, K, Ca, Mg, S) און מיקראָנוטריענטן (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl, Ni). נוטריענטן דינען ווי בוי-שטיינער און ענזיים קאָפאַקטאָרן. למשל, שטיקשטאָף איז וויכטיק פֿאַר דער פאָרמירונג פון אַמינאָ זויערן און כלאָראָפיל, פאָספאָר איז וויכטיק פֿאַר ATP און נוקלעיק זויערן, מאַגנעזיום איז צענטראַל צו כלאָראָפיל מאָלעקולן, און אייַזן שפּילט אַ ראָלע אין דער עלעקטראָן טראַנספּאָרט קייט.
מאַנגל אין נוטריאַנטן פאַראורזאַכן כאַראַקטעריסטישע מעטאַבאַלישע דיסאָרדערס. מאַנגל אין ניטראָגען רעדוצירט פּראָטעין און כלאָראָפיל פאָרמאַציע, וואָס רעזולטירט אין געלבונג פון בלעטער און פאַרמינערטע פאָטאָסינטעז. מאַנגל אין פאָספאָרוס שטערט ATP פאָרמאַציע, וואָס רעדוצירט ענערגיע פֿאַר אַנאַבאַליק ריאַקשאַנז. מאַנגל אין קאַליום שטערט די סטאָמאַטאַל פונקציע און אָסמאָטיש וואָג, וואָס רעזולטירט אין נישט אָפּטימאַלן טראַנספּאָרט פון פאָטאָסינטעטישע פּראָדוקטן. אַזוי, דער סטאַטוס פון דער באָדן נוטריאַנטן איז גלייך פֿאַרבונדן מיט פאָטאָסינטעטישע אינטענסיטעט, וווּקס און פּראָדוקטיוויטי.
5. באָדן pH און נוטריאַנט אַוויילאַביליטי
באָדן pH אַפעקטירט די סאָלוביליטי און צוטריטלעכקייט פון נוטריאַנץ. אויב דער pH איז צו זויער, קענען עטלעכע עלעמענטן, ווי אַל און מאַנגאַנעס, זיך צו פיל אויפלעזן און ווערן טאַקסיק, וואָס שאַטן די וואָרצלען און פאַרהאַלטן די אַבזאָרפּציע פון אַנדערע נוטריאַנץ. אויב דער pH איז צו אַלקאַליין, ווערן עלעמענטן ווי פעטראָז, צינק און פּי ווייניקער צוטריטלעך, וואָס רעזולטירט אין פלאַנצן כלאָראָז און פאַרהאַלטן וווּקס.
ווייל פילע וואָרצל ענזימען אַרבעטן אָפּטימאַל אין אַ ספּעציפֿישן pH קייט, ענדערונגען אין pH אויך ווירקן אויף וואָרצל מעטאַבאָליזם, אַרייַנגערעכנט יאָן אַפּטייק, פּראָטאָן פּאָמפּע טעטיקייט, און די אַרבעט פון באָדן מיקראָאָרגאַניזמען וואָס העלפֿן מינעראַליזירן אָרגאַנישע מאַטעריע.
6. זאַלץ און אָסמאָטישער דרוק
הויכע זאלץ-אינהאלט (הויך זאלץ-אינהאלט) פאראורזאכט צוויי הויפט פראבלעמען: אסמאטישער סטרעס און יאן-טאקסיסיטי. אסמאטישער סטרעס פאסירט ווייל פלאנצן האבן שוועריגקייטן צו אבזארבירן וואסער אפילו ווען דער באדן קוקט אויס נאס, צוליב דעם נידריגן וואסער-פאטענציאל אין דעם באדן. יאן-טאקסיסיטי פאסירט צוליב דער אקומולאציע פון Na⁺ און Cl⁻, וואס שטערט דעם באלאנס פון וויכטיגע יאנען ווי K⁺ און Ca²⁺.
דער איינפלוס אויף מעטאבאליזם איז גאנץ ברייט: פאָטאָסינטעז פאַרקלענערט זיך צוליב דעם פארמאכן פון די סטאָמאַטן, רעספּיראַציע פאַרגרעסערט זיך פאר אַדאַפּטאַציע, און פלאַנצן פאָרמען אָסמאָליטן ווי פּראָלין און געוויסע צוקערס צו באַלאַנסירן אָסמאָטישן דרוק. די אָסמאָליט פאָרמאַציע דאַרף ענערגיע, אַזוי וואוקס פאַרלאַנגזאַמט זיך אָפט אין זאַלץ-וואַסער באַדינגונגען.
7. קאָנצענטראַציע פון CO₂ און O₂
די קאנצענטראציע פון CO₂ אין דער לופט ווירקט אויף דער ראטע פון פאָטאָסינטעז, ספעציעל אין C3 פלאנצן (ווי רייז און סויבינס). פארגרעסערטע CO₂ קען פארגרעסערן פאָטאָסינטעז ווייל מער סאַבסטראַטן זענען פאראן פארן קאַלווין ציקל. אבער, די רעאקציע ווערט נאך אלץ באאיינפלוסט דורך אנדערע פאקטארן ווי טעמפעראטור און נוטריענטן. דערצו, קען הויכע CO₂ רעדוצירן פאָטאָרעספּיראציע אין C3 פלאנצן, וואס רעזולטירט אין מער עפעקטיווע ענערגיע באנוץ.
דערווייל, איז O₂ עסענציעל פאר ארוביעשער רעספּיראציע. ווען O₂ איז מאנגל אין דער ערד (למשל, צוליב וואסער-לאגע), ווערט די ווארצל מעטאבאליזם צעשטערט און ATP פראדוקציע פארמינערט זיך. דערפאר ווערט די נוטריענט אויפנעמונג שוואכער און די ביאמאלעקול סינטעז ווערט אינהיבירט.
8. ווינט און הומידיטי
ווינט און הומידיטי באַאיינפלוסן הויפּטזעכלעך טראַנספּיראַציע ראַטעס. שטאַרקע ווינטן קענען פאַרגרעסערן וואַסער פארדאַמפּונג פון בלעטער, פאַרגיכערן וואַסער פארלוסט, און פאַרשאַפן וואַסער דרוק אויב וואָרצל צושטעל איז נישט גענוג. נידעריקע הומידיטי פאַרגרעסערט טראַנספּיראַציע, פאַרשאַפן סטאָמאַטאַ צו שליסן, רעדוצירן CO₂ אויפנעמען, און סאַפּרעסינג פאָטאָסינטעז. אָבער, באַלאַנסירטע טראַנספּיראַציע איז אויך יקערדיק פֿאַר די פאַרשפּרייטונג פון וואַסער און נוטריאַנץ פון וואָרצלען צו בלעטער.
קעסימפּולאַן
אַביאָטישע פאַקטאָרן האָבן אַ באַטייטיקן השפּעה אויף פלאַנצן מעטאַבאָליזם ווייַל זיי באַשטימען די פיזישע און כעמישע באדינגונגען אין וועלכע מעטאַבאַלישע רעאַקציעס פּאַסירן. ליכט קאָנטראָלירט פאָטאָסינטעז און דינט ווי אַ אַנטוויקלונג סיגנאַל; טעמפּעראַטור רעגולירט ענזיים טעטיקייט און די פאָטאָסינטעז-רעספּעריישאַן וואָג; וואַסער באַשטימט טורגאָר און טראַנספּאָרט און קען אַרויסרופן טריקעניש אָדער וואַסערלאָגינג דרוק; נוטריאַנץ און באָדן pH השפּעה ביאָמאַלעקול פאָרמירונג און ענזיים טעטיקייט; זאַלץ טריגערז אָסמאָטיש דרוק און טאַקסיסיטי; און CO₂, O₂, ווינט און הומידיטי באַשטימען אויך די עפעקטיווקייט פון פאָטאָסינטעז, רעספּיראַציע און טראַנספּיראַציע. פֿאַרשטיין דעם השפּעה פון די אַביאָטישע פאַקטאָרן איז קריטיש אין לאַנדווירטשאַפט און קאָנסערוואַציע, ווייַל עס אַלאַוז יומאַנז צו פירן די גראָוינג סוויווע - דורך יראַגיישאַן, פערטאַליזיישאַן, לימינג, פאַרשיידנקייַט סעלעקציע און קאַלטיוויישאַן טעכנאָלאָגיע - צו אָפּטימיזירן פלאַנצן מעטאַבאָליזם און פאַרגרעסערן פּראָדוקציע ייעלדס.
