اثرات فیزیولوژیک تنش آب :
هرگاه تعرق گیاه از آب جذب شده فزونی یابد پتانسیل آب در گیاه پایین می رود و تنش آب پیش می آید .
تنش آب در گیاه می تواند ناشی از زیادی تعرق ، نقصان جذب و یا هردو باشد. بر اساس شدت و مدت تنش آب ممکن است پژمردگی پنهان ، پژمردگی موقت و یا پژمردگی دائم داشت.
افت کمی در پتانسیل هیدرو استاتیک منجر به پژمردگی پنهان می گردد. این پژمردگی آثار و علائم کاملاً آشکار ندارد ولی ممکن است بصورت افت استحکام برگ و یا افزایش زاویه آن با ساقه مشاهده شود. پژمردگی پنهان غالباً در ساعات گرم روزهای داغ تابستان پیش می آید، حتی اگر رطوبت خاک زیاد باشد.
زیرا در این شرایط شدت تعرق بیشتر از توان جذب آب توسط گیاه است. افت شدیدتر پتانسیل هیدرواستاتیک منجر به پژمردگی برگها و بعداً تمامی بوته می گردد. چنانچه گیاه بعد از تأمین مجدد آب شادابی خود را بدست آورد پژمردگی از نوع موقت بوده ولی چنانچه گیاه پس از تأمین مجدد آب و حتیبا قرار گرفتن در هوای اشباع از بخار آب نیز نتواند شادابی خود را باز یابد ، پژمردگی از نوع دائم است.
تنش آب از طریق بستن روزنه ها موجب نقصان فتوسنتز می گردد. همزمانی کمبود آب در خاک و بالائی پتانسیل تبخیر و تعرق فتوسنتز را به شدت نقصان می دهد. تنش دوره ای آب منجر به تغییرات آناتومیکی زیادی می شود. از جمله سلولها و فضای بین سلولی کوچکتر می گردند. دیواره سلولی ضخیم می شود ، بافت های نگهدارنده و مکانکی توسعه می یابند و در بعضی از گیاهان به تعداد روزنه ها در واحد سطح افزوده می شود.
تنش آب بر متابولیسم گیاه نیز اثر می گذارد. تجزیه کربوهیدرات ها ، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک افزایش می یابد. تجزیه نشاسته و پروتئینها تولید آلکالوئید ها را افزایش می دهد که در نتیجه مقدار اسانسها و مواد معطر گیاهان افزایش پیدا می کند. اثر تنش آب بر عملکرد محصول به نوع گیاه ، محصول برداشت شده و زمان وقوع تنش بستگی دارد. در مورد گیاهانی که تمامی بوته ( گیاهان علوفه ای و توتون ) یا ( اندامهای ذخیره ای مانند چغندرقند و سیب زمینی ) بعنوان محصول برداشت می شوند ، نقصان عملکرد برابر نقصان رشد بوته است. چنانچه تنش آب در مراحل تشکیل جوانه گل تا اوایل رشد دانه پیش آید از تعداد میوه و دانه کاسته می شود.
ولی چنانچه تنش آب پس از تشکیل میوه و دانه اتفاق افتد ، میوه و دانه چروکیده شده و اندازه آنها کوچکتر می گردد. رشد ریشه نیز تحت تاثیر تنش آب قرار می گیرد :
1 – رشد ریشه نقصان پیدا می کند اما کمتر از ساقه آسیب می بیند.
2- ریشه ها به سمت قسمت مرطوبتر خاک رشد می نمایند. ریشه های ظریفی که در لایه سطحی خاک قرار دارند ار بین می روند و توزیع ریشه تغییر می یابد.
3- هنگامی که تنها لایه یا قسمتی از منطقه رشد بالقوه ریشه مرطوب می شود ، مثلاً بعلت آبیاری سبک ، عمق نفوذ ریشه محدود بوده و گیاه به دوره های خشکی حساس می باشد. گاهی تنش مختصر آب مطلوب می باشد.
مثلاً تنش مختصر آب در مرحله رشد رویشی برای جلوگیری از توسعه زیاد اندامهای رویشی در بسیاری از گیاهان زراعی مفید است. تنش مختصر آب در مرحله گرده افشانی یونجه موجب افزایش عملکرد بذری آن می شود.
زیرا این تنش موجب شیرین تر شدن شهد می گردد و حشرات گرده افشان بیشتری را جلب می نماید. گیاهان مقاوم به خشکی برای مقابله با خشکی از مکانیسم های خاصی استفاد ه می کنند. مکانیسم های مقاومت به خشکی عبارتند از :
1-گیاهان مقاوم به خشکی بافت خشنی داشته و برگهای آنها توسط لایه ضخیمی از کوتیکول و کرکهای زیادی پوشیده اند.
2-برگها در گیاهان مقاوم به خشکی کم عرض بوده و معمولاً زاویه حاده ای با ساقه خود می سازند. گیاهان بسیار مقاوم به خشکی دارای برگهای استوانه ای هستند.
3-برگها ممکن است کوچک و ضخیم بوده و دارای پارانشیم نرده ای بیشتری نسبت به پارانشیم اسفنجی باشند. سلولها نیز کوچکترند و دیواره ضخیمی دارند. وجود دیواره ضخیم سلولی باعث مقاومت در مقابل پژمردگی می گردد.
4-گیاهان مقاوم به خشکی عصاره سلولی غلیظ تر و در نتیجه پتانسیل اسمزی منفی تر نسبت به گیاهان غیر مقاوم دارند.
5-ریشه این گیاهان توسعه زیادی دارد. مثلاً تعداد ریشه های جانبی به ازاء هر واحد طول ریشه اصلی در ذرت خوشه ای ( سورگوم ) دو برابر ذرت است . بهمین جهت ذرت خوشه ای در مقایسه با ذرت مقاومت بسیار زیادتری در برابر خشکی دارد.
6-گیاهان مقاوم به خشکی دوره رشد کوتاهی دارند به این طریق از دورانهای خشکی فرار می کنند. گیاهان بومی یک ناحیه رشد خود را قبل از فرا رسیدن شرایط نامساعد تکمیل می کنند و یا در شرایط نامساعد به خواب می روند. در حالی که گیاهان حساس در چنین شرایطی می میرند.