Contraintes abiotiques et biotiques

Qu'est-ce qui cause le stress d'une plante? Comme pour les humains, le stress peut provenir du milieu environnant ou provenir d'organismes vivants qui peuvent causer des maladies ou des dommages.

L'un des stress abiotiques les plus importants affectant les plantes est le stress hydrique. Une plante a besoin d'une certaine quantité d'eau pour sa survie optimale; trop d'eau (stress d'inondation) peut faire gonfler et éclater les cellules végétales; tandis que le stress dû à la sécheresse (trop peu d'eau) peut entraîner le dessèchement de la plante, une condition appelée dessiccation. L'une ou l'autre condition peut être mortelle pour la plante.

Les contraintes de température peuvent également faire des ravages sur une plante. Comme pour tout organisme vivant, une plante a une plage de température optimale à laquelle elle grandit et fonctionne le mieux. Si la température est trop froide pour la plante, cela peut entraîner un stress dû au froid, également appelé stress de refroidissement. Les formes extrêmes de stress dû au froid peuvent entraîner un stress glacial. Les températures froides peuvent affecter la quantité et le taux d'absorption d'eau et de nutriments, conduisant à la dessiccation et à la famine des cellules. Dans des conditions extrêmement froides, les liquides cellulaires peuvent geler, provoquant la mort des plantes.

Le temps chaud peut également nuire aux plantes. Une chaleur intense peut provoquer la dégradation des protéines des cellules végétales, un processus appelé dénaturation. Les parois cellulaires et les membranes peuvent également «fondre» à des températures extrêmement élevées et la perméabilité des membranes est affectée.

D'autres stress abiotiques sont moins évidents mais peuvent être tout aussi mortels. Au final, la plupart des stress abiotiques affectent les cellules végétales de la même manière que le stress hydrique et le stress thermique. Le stress dû au vent peut soit endommager directement la plante par la force pure; ou, le vent peut affecter la transpiration de l'eau à travers les stomates foliaires et provoquer la dessiccation. Le brûlage direct des plantes par les incendies de forêt provoquera la dégradation de la structure cellulaire par fusion ou dénaturation.

Dans les systèmes agricoles, l'ajout d'agrochimiques tels que les engrais et les pesticides, en excès ou en déficit, peut également provoquer un stress abiotique sur la plante. La plante est affectée par un déséquilibre nutritionnel ou par la toxicité. Des quantités élevées de sel absorbées par une plante peuvent conduire à la dessiccation des cellules, car des niveaux élevés de sel à l'extérieur d'une cellule végétale feront sortir l'eau de la cellule, un processus appelé osmose. L'absorption des métaux lourds par les plantes peut se produire lorsque les plantes poussent dans des sols fertilisés avec des boues d'épuration mal compostées. Une teneur élevée en métaux lourds dans les plantes peut entraîner des complications avec des activités physiologiques et biochimiques de base telles que la photosynthèse.

Les stress biotiques causent des dommages aux plantes via les organismes vivants, y compris les champignons, les bactéries, les insectes et les mauvaises herbes. Virus, bien qu'ils ne soient pas considérés comme des organismes vivants, causent également un stress biotique aux plantes.

Les champignons provoquent plus de maladies chez les plantes que tout autre facteur de stress biotique. Plus de 8 000 espèces fongiques sont connus pour provoquer des maladies des plantes. Par contre, seulement environ 14 genres bactériens provoquer des maladies économiquement importantes dans les plantes, selon une publication de l'Ohio State University Extension. Il n’existe pas beaucoup de virus phytopathogènes, mais ils sont suffisamment graves presque autant de dégâts aux cultures dans le monde que les champignons, selon les estimations publiées. Les micro-organismes peuvent causer le flétrissement des plantes, des taches foliaires, la pourriture des racines ou des dommages aux graines. Insectes peut causer de graves dommages physiques aux plantes, notamment aux feuilles, à la tige, à l'écorce et aux fleurs. Les insectes peuvent également agir comme vecteur de virus et de bactéries des plantes infectées aux plantes saines.

La méthode par laquelle les mauvaises herbes, considérées comme des plantes indésirables et non rentables, inhibent la croissance des plantes souhaitables tels que les cultures ou les fleurs ne sont pas causés par des dommages directs, mais par la concurrence avec les plantes souhaitables pour l'espace et nutriments. Parce que les mauvaises herbes poussent rapidement et produisent une abondance de graines viables, elles sont souvent capables de dominer les environnements plus rapidement que certaines plantes souhaitables.