Soliród zielny na brzegu słonego jeziora Baskunczak

Odporność roślin na zasolenie – zdolność roślin do przetrwania w środowisku o wysokim stężeniu soli, najczęściej chlorku sodu, albo wysokiej łącznej zawartości jonów w strefie korzeniowej^[1][2]. Stres związany z wysokim stężeniem jonów jest przede wszystkim efektem suszy fizjologicznej, ważnym czynnikiem stresogennym jest także podwyższone stężenie jonów Na⁺ w komórkach. Rośliny zdolne do ciągłego życia w warunkach zasolenia nazywane są halofitami lub słonoroślami^[1]. Halofity nie tylko tolerują wysokie stężenie soli w podłożu, lecz wręcz wymagają takich warunków – bez chlorków fotosynteza u tych roślin ulega zahamowaniu^[3]. Halofity występują wyłącznie wśród roślin okrytonasiennych – adaptacji do siedlisk zasolonych nie wykształciły paprocie i mszaki^[4].

Przyczyny zasolenia

W niektórych miejscach wysokie stężenie soli w podłożu jest zjawiskiem naturalnym. Obszary, gdzie naturalnie występują gleby zasolone to wybrzeża mórz, szczególnie w miejscach ulegających okresowemu zalewaniu, oraz tereny w głębi lądu, w których występują wysięki wód słonych, a także tereny suche gdzie parowanie przewyższa ilość opadów (sole wynoszone są z głębi ziemi przez parującą na powierzchni wodę). Gleby słone występują na rozległych obszarach pustyń, półpustyń oraz suchych stepów^[4]. W agrosystemach najczęstszą przyczyną zasolenia i związanego z nim stresu jest niewłaściwe nawożenie oraz stosowanie do nawodnień wody o wysokiej zawartości soli. Na stres narażone są także rośliny rosnące w pobliżu dróg, na których stosuje się sól do ośnieżania^[2]. Zasolenie może pojawiać się w obniżeniach terenu, do których spływają, a następnie wyparowują wody opadowe^[3], czy w ciekach i zbiornikach odbierających wody roztopowe z dróg odśnieżanych za pomocą soli^[5].

Mechanizmy obronne

Kryształy soli wytrącone na dolnej stronie liścia awicenii Avicennia marina

Nadmiar jonów Na⁺ w komórce prowadzi do wypierania jonów Ca²⁺. Efektem utraty tych drugich jonów jest wzrost przepuszczalności błon i wypływ jonów z komórki. Zmiana stosunku Na⁺/K⁺ oprowadzi także do zmian w aktywności enzymów i zahamowania syntezy białka^[1]. Wysoka zawartość jonów Na⁺ i Cl_- w komórce prowadzi do zahamowania fotosyntezy. Utrudnione jest również pobieranie niezbędnych składników mineralnych, takich jak jony K⁺, Ca²⁺, NO³⁻. Podstawowy mechanizm obronny jest zbliżony do reakcji roślin na suszę^[2]. Słonorośla zwiększają stężenie soku komórkowego, co umożliwia im pobranie wody z otoczenia. Rośliny przesuwają aktywnie nadmiar jonów z cytoplazmy do wodniczki^[1]. Zawartość NaCl w wakuoli halofitów może dochodzić do 10%^[6]. W cytoplazmie wzrasta stężenie substancji osmotycznie czynnych takich jak glicyna, prolina, sorbitol, sacharoza, betaina, pinitol, mannitol, alanina, glutamina, asparagina^[2][1][6]. Są to tak zwane substancje kompatybilne^[6]. Wytwarzane są także białka zwiększające tolerancję na sól, nazywane osmotynami^[1]. Synteza osmotyn indukowana jest przez kwas abscysynowy^[6]. Część roślin chroni się przed nadmiarem jonów wydzielając je na zewnątrz organizmu przy udziale gruczołów wydzielniczych. Efektem w okresie bez opadów atmosferycznych jest powstawanie nalotu z soli na łodygach i liściach^[3]. Glony morskie zdolne są do syntezy halogenków metylu, lotnych związków, które łatwo opuszczają komórkę. Rośliny lądowe zaś mogą pozbywać się nadmiaru soli zrzucając starsze organy, w których wcześniej akumulują zbędne jony. Sukulenty chronią się przed zasoleniem gromadząc w organizmie wodę pozwalającą rozcieńczyć nadmiar jonów^[6].

Jeżeli mechanizmy obronne są niewystarczające dochodzi do żółknięcia liści, powstania nekroz i zahamowania wzrostu^[2].

Przypisy