مفهوم الإجهاد الحراري
لا شك أن درجة الحرارة من العوامل الأساسية التي تؤثر على النباتات سواء بأرتفاعها أو بأنخفاضها، وتؤثر درجة الحرارة على العمليات التي تحدث في النباتات مثل التنفس و البناء الضوئي ، وقد تكون درجة الحرارة عامل مجهد على النبات، إذ تتغير درجة حرارة النبات بتغير درجة حرارة المحيط فيه، وتعتمد درجة الحرارة للنبات على التوازن بين كمية الحرارة التي يمتصها النبات وكمية الحرارة المفقودة منه.
والحرارة المنبعثة من أشعة الشمس هي المصدر الرئيسي للنمو والتكاثر في النبات من خلال عملية البناء الضوئي، ودرجة الحرارة عامل مهم في نمو النباتات وتأثيرها يكون واضح على تنوع الغطاء النباتي وانتشاره وغزارته.
وتقسم النباتات وتأثرها بدرجة الحرارة الى ثلاث أنواع : نباتات حرارة مرتفعة وهي التي تعتمد في نموها على درجات حرارة مرتفعة لا تقل عن 20ْ، ونباتات حرارة معتدلة وهي التي أقلمت نفسها على التقلبات التي تحدث على درجات الحرارة على مدار السنة، نباتات حرارة منخفضة وهي التي تعتمد في نموها على درجات حرارة قليلة أقل من 10ْ .
إجهاد الحرارة المرتفعة
أن الزيادة في درجة حرارة النبات يؤدي الى فقد النبات الى الماء عن طريق عملية التبخر أو عملية النتح التي يكون فيها مقدار الماء المفقود أكبر من مقدار الماء الممتص، مما يؤدي الى جفاف النبات وذبوله وموته.
تؤدي درجة الحرارة المرتفعة الى زيادة عملية الهدم في النبات مما يعني زيادة عملية التنفس، وعمليات الأيض في النبات تعتمد على التوازن بين عملية البناء الضوئي وعملية الهدم. وتؤدي إيضاً الى تراكم المواد السامة نتيجة زيادة نفاذية الأغشية، ونقص البروتين النشط في النبات نتيجة تكسره، وتؤثر على إنتاجية النبات من خلال التأثير على عملية التلقيح، إذ تعمل على تساقط الأزهار وتقل نشاطية حبوب اللقاح .
وحتى نتغلب على أضرار ارتفاع درجة الحرارة يجب تغطية النباتات بالبلاستيك، وطلاء جذوع الأشجار المعرضة للشمس بمادة بيضاء عاكسة للأشعة مثل محلول الجير، والزراعة في البيوت البلاستيكية مع وجود تهوية ملائمة. ومن الأعراض التي تظهر على النبات نتيجة ارتفاع درجة الحرارة تغير لون اوراق النبات الى اللون البني، وذبول يصاحبه اصفرار وسقوط الأوراق.
إجهاد الحرارة المنخفضة
يؤدي إنخفاض درجة الحرارة الى درجة التجمد بإلحاق الضرر بنمو النبات واستجابته إذ تصبح استجابته بطيئة وبطء العمليات الأيضية فيه، مما يؤدي الى ذبوله وموت أنسجته بسبب تكون بلورات ثلجية في الانسجة، مما ينعكس ذلك على تخزين المواد الغذائية وتكوين البذور وغيرها، وتجمد الماء الموجود في الأوعية الخشبية يؤدي الى توقف جريان الماء الى أعلى النبات مما يؤدي إلى موت أطراف النبات، وتوقف حركة السيتوبلازم وزيادة نفاذية الأغشية وتسرب المواد الذائبة من الخلايا.
وتعمل انخفاض درجة الحرارة على تضرر أغشية البلاستيدات الخضراء وتكسير الكلوروفيل ؛ مما يؤدي الى توقف عملية البناء الضوئي، وزيادة معدل هدم البروتين عن معدل بناءه، وهدم البروتين يؤدي الى ترسبه مشكلاً بلورات تؤدي الى موت الخلايا، واختلال في التركيب الطبيعي لمكونات الخلية البنائية مما يؤدي الى الجفاف، وزيادة تركيز المواد السامة في الخلية نتيجة الجفاف.
وتختلف خلايا الأنواع النباتية في قدرتها على تحمل انخفاض درجات الحرارة وطبيعة مقاومتها، ويمكن التغلب على درجات الحرارة المنخفضة عن طريق اضافة الحامض ABA الى النبات الذي يعمل على تغيرات في نمط البروتينات الجديدة المبنية.
تأثير الإجهاد الحراري على الزراعة
ويعد الإجهاد الحراري مشكلة رئيسية في الزراعة بحيث يؤدي الى تقليل مقدار المحصول كثيرا، ولان النباتات لا تستطيع أن تتحرك من مكانها هرباً من الحرارة، إلا أنها طورت من تركيبتها لتحمي نفسها من الاجهاد الحراري بواسطة أنه يمكن لبعض النباتات أن تقاوم الارتفاع في درجات الحرارة من خلال وجود شعيرات شمعية على سطح الورقة لعكس الحرارة، والتفاف الأوراق وتغير اتجاهها لمواجهة أشعة الشمس الحارة، ونمو أوراق صغيرة مجزأة لتقليل سمك الورقة المحيطة، وبالتالي زيادة عملية فقد الحرارة.
