BONUS: Rostliny a zasolení
Zvýšené zasolení půdy může výrazně limitovat růst, vývoj a přežití rostlin, kdy rostliny v důsledku vyššího tlaku (osmotického potenciálu) okolí kořenů trpí nedostatkem vody obdobně, jako je tomu při vystavení rostlin suchu. Zvýšené koncentrace solí navíc vedou k pasivnímu pronikání solných iontů plazmatickou membránou do cytoplazmy, což může vést k inhibici metabolismu. Zvýšený obsah některých iontů se může také projevovat toxicky pro rostlinnou buňku. Jak se rostliny s tímto stresem vyrovnávají?
Obsah solí v půdě závisí např. na typu půdy, podloží a dané lokalitě. Velkým problémem je zasolení hlavně v aridních oblastech. Např. v jižní části Mezopotámie došlo ve starověku k výraznému snížení výnosů, k čemuž přispěla zvýšená salinita coby následek intenzivního zavlažování, kdy do půdy přicházely i soli. Odhaduje se, že u 7 % celkově obdělávané půdy na světě je problém s vyšší salinitou. Ve střední Evropě zasolení půdy nepatří mezi tak výrazné rostlinné stresy ovlivňující produkci plodin, jako je nedostatek vody či teplotní extrémy, ovšem i tímto stresem zasažené lokality lze u nás najít.
Většinou jde o důsledek zimního solení silnic, nadbytečného hnojení průmyslovými hnojivy či vyššího odparu vody v suchých nedostatečně zavlažovaných lokalitách. Nejpřesněji lze míru zasolení zjistit pedologickými přístroji (měřením vodivosti půdy), ovšem jako možný ukazatel nadlimitní koncentrace solí může sloužit nález vysrážené soli na jejím povrchu (tzv. výkvět) či zvýšený výskyt rostlin odolných vůči zasolení, tzv. halofytů. Ty představují cca 1 % světové flóry a dokážou růst a reprodukovat se v zasolení vyšším, než odpovídá 200 mM NaCl.
Rostliny se vyrovnávají se zvýšenou koncentrací solí osmotickým přizpůsobením (produkcí osmolytů - např. prolinu, manitolu, glycin betainu), produkcí ochranných proteinů (např. dehydrinů) či antioxidantů (např. glutathionu) a regulací hladin fytohormonů (např. nárůst kyseliny abscisové, snížení hladin cytokininů) obdobně, jako je tomu u sucha. To potvrzují i experimentální výzkumy např. u líru pomořského neboli tzv. písečné lilie (Pancratium maritimum; Obr. 1), známé ze středomořských a černomořských pláží, u které došlo po vystavení roztokům soli (NaCl) k akumulaci sodíku v kořenech, a naopak k přesunu draslíku, vápníku, manganu a železa do listů. Došlo i k dalším změnám koncentrace uvedených indikátorů v listech a kořenech.
Nadbytečné soli mohou být aktivně transportovány mimo cytoplazmu do vakuol či mimo buňku vyloučením solnými žlázkami na povrch rostliny (např. limonka obecná; Limonium vulgare; Obr. 2) nebo uložením do specifických útvarů - solných vlásků (lebeda; Atriplex). Některé mangrovníky (rostliny lemující mořské břehy, které vytvářejí charakteristická společenstva - mangrove) dokážou nadbytečné soli vylučovat přímo v buňkách kořenů. Halofyty mají často obdobné znaky jako rostliny odolné vůči suchu. Mívají například xeromorfní (např. kamýš písečný; Ammophila arenaria; Obr. 3) či sukulentní listy (např. slanorožec evropský; Salicornia europaea; Obr. 4). Xeromorfní listy mají často tlustou kutikulu s voskovou vrstvou či trichomy, jsou vyztužené sklerenchymatickými pletivy a mají menší poměr povrchu listu k objemu. Sukulentní listy jsou dužnaté, v jejich středu se často vyskytuje pletivo bohaté na vodu a mají tlustou epidermis a kutikulu. U xeromorfních a sukulentních listů je obvyklý metabolický typ fotosyntézy C4 či CAM (viz NB 2020/2).
