چکیده
گیاهان موجوداتی هستند که دمای ثابتی ندارند، بدین معنی که دمای پیکر آنها از دمای محیط تبعیت نمی کند. اغلب گیاهان زراعی در درجه حرارت های بالاتر از نقطه ی انجماد آب (10-1 سلسیوس) دچار صدمه می شوند که به این نوع صدمات، تنش سرمازدگی گفته می شود.
آثار اولیه تنش سرما عبارتند از :تغییر رنگ،کلروز،کاهش عمومی رشد،تخریب بافت های سلولی،عدم جوانه زنی،بذور،عدم انتقال مواد فتوسنتزی،عدم جذب عناصر غذایی ...
از نظر فیزیولوژیکی برخی از آثار این تنش الاستیک یا برگشت پذیر خواهند بود و با رفع دوره سرما بهبود خواهند یافت.مانند کاهش موقت فتوسنتز.توقف رشد سلولی،کاهش جذب آب و مواد معدنی.برخی از آثار دیگر این تنش مانند فتوسنتز در اثر تخریب کلروپلاست ها غیر قابل برگشت یا پلاستیک می باشند.از نمونه های دیگر آثار غیرقابل برگشت تنش سرما می توان اثر بر تنفس ،پیری زودرس را نام برد.
تنش های سرمازدگی و یخ زدگی از جمله تنش هایی هستند که هر ساله خسارت زیادی به محصولات زراعی و باغی وارد می کنند.
تنش سرمازدگی
در میان محصولات زراعی مهم، لوبیا، ذرت، برنج، گوجه فرنگی، خیار، سیب زمینی شیرین و پنبه به سرما حساس بوده و با سرد شدن دمای هوا (15-10 درجه سلسیوس) رشد آنها کند می شود. از جمله علائم عمومی این پدیده می توان به ایجاد حالت رنگ پریدگی در برگ ها و (در صورت ایجاد تنش در ریشه ها) پژمردگی گیاه اشاره کرد.
خسارت ناشی از تنش سرما می تواند بدو صورت باشد:
1- برگشت پذیر: کاهش جذب آب، کاهش فتوسنتز و تنفس
2- برگشت ناپذیر: پیری زودرس برگها، تخریب کلروفیل و...
تنش سرما و فرایندهای مختلف رشد :
1- جوانه زنی و رشد رویشی : معمول ترین و رایج ترین تنش محیطی در دوران جوانه زنی گیاه تنش سرما است که در مرحله جذب آب توسط بذر رخ می دهد. در گونه های مختلف گیاهی معمولا رشد محور جنین در محدوده دمایی خاص صورت می گیرد که کاهش دما تاثیر مستقیم دارد بر روی تنفس، سنتز پروتئین و نشت متابولیتها تاثیر دارد در فتوسنتز نیز سرما در مراحل اول جذب اولیه وشروع فتوسنتز موثر است. علائم عمومی و قابل رویت خسارت ناشی از سرما، آبکی شدن در اثر اکسیداسیون نوری رنگیزه ها، پرشدن فضاهای بین سلولی از آب، قهوه ای و نکروزه شدن برگ ومرگ گیاه، خسارت به میوه ها با گسترش لکه های نکروزه در سطح میوه، نرم شدن بافت و قهوه ای شدن سریع پوست میوه.
2- اثر بر فرایندهای مرحله زایشی : مرحله گلدهی شدیدا تاثیر پذیر است. عقیم شدن دانه های گرده در دمای پایین، تغییر شکل گل یا اجزای گل ( بساک در حال تقسیم میوز حساس ترین مرحله است)
3-تنش سرما در سطح سلولی: تغییر حالت فیزیکی غشا، برهم خوردن تعادل غشا، کاهش نفوذپذیری و فعالیت معمول آن آشکارترین نتیجه قابل مشاهده خسارت ناشی از سرما به غشا نشت محلولهای سلولی نظیر پتاسیم، آمینو اسیدها، کربوهیراتها و در مجموع الکترولیتهای مختلف به خارج سلول می باشد. تغییر غشا در این مرحله قابل برگشت می باشد.
4-اثر تنش سرما بر روی فعالیتهای فیزیولوژیک گیاه: فتوسنتز و تعرق : فتوسنتز خالص گیاهان دچار تنش سرما به علت توقف جریان سیتوپلاسمی، کاهش انرژی حاصل از تنفس، فراهم نبودن فسفاتهای غنی از انرژی، کاهش می یابد و با افت دما بیشتر می شود. آشفتگی در تولید کلروفیل و بهم خوردن کلروپلاست که بر روی فتوسنتز موثر است. تابش شدید در طول دوره سرما یا بلافاصله بعد از آن، صدمه به کلروپلاستها را افزایش می دهد و بهبودی را به تاخیر می اندازد. خطر تخریب کلروفیل در اثر اکسیداسیون نوری در گیاهان حساس وجود دارد. واکنشهای فتوشیمیایی به دما بستگی ندارد.
5-آسیبهای وارده به بافتها و سلولها : کاهش در مساحت سطح برگ، گیاهچه های در حال رشد، قهوه ای شدن محلهای اتصال برگها به ساقه، ایجاد نقاط نکروزی ملایم تا شدید در برگها در محیط ریشه نیز تنش آب که در نتیجه سرمای شدید ایجاد شده منجر به افزایش شدید مقاومت هیدرولیکی ریشه و اختلال در غشا، کاهش رشد زیشه و اثرات ثانویه کمبود مواد غذایی و اختلال در رشد گیاه را بهمراه خواهد داشت.
6-سمیت در اثر تنش سرما: دماهای پایین، بازدارنده آنزیم کاتالاز القاء می شود در نتیجه بدون آنکه تجزیه شود تجمع می یابد. در طی مراحل اولیه سرمازدگی اغلب تنفس افزایش یافته وسپس شروع به کاهش می کند. خسارت سرما به ریشه ها ممکن است در زنده ماندن گیاه مهم تر از آسیب سرما به برگها باشد زیرا ریشه ها در محیط تنظیم شده خاک زندگی می کنند.
انواع تنش سرمازدگی
سرمازدگی انتقالی:
این نوع تنش در اثر عبور جبهه هوای سرد از روی یک منطقه بروز می کند، به طوریکه درجه حرارت این جبهه هوا کمتر یا در حد درجه حرارت بحرانی برای محصول یا محصولات خاص منطقه باشد. یک علامت مهم چنین سرمایی وجود باد شدید است.