الاستجابات للجفاف والفيضانات

يمكن أن يشكّل الماء غير الكافي أو الكثير من الماء تهديداًكبيراًعلى النباتات. في الظروف الطبيعية،معظم الماء الذي يتم أخذه من قبل النبات يتبخر من أوراقها وأجزاء النبات الأخرى،عملية تسمى النتح. يسبب ضغط الجفاف ذبلان النباتات لأن فقدان الماء عن طريق النتح يتجاوز الماء الممتص من قبل التربة.

تستجيب النباتات لضغوطات الجفاف عن طريق تركيب حمض الأبسيسيك وإطلاقه في الأوراق،هذا الهرمون يحافظ على الفوهات مغلقة،مما يمنع فقدان الماء من خلال النتح. خلال شح المياه،فإن أوراق العشب الذابلة تنطوي إلى هياكل مثل الأنبوب؛وهذا يقلل فقدان الماء عن طريق تقليل مساحة سطح الورقة المعرضة للهواء الجاف. تستجيب نباتات للأخرى للجفاف عن طريق تسليط أوراقها لحفظ الماء.

رغم ذلك،فإن استراتيجيات الأوراق لحفظ الماء تقلل أيضاًعملية التمثيل الضوئي تستجيب بعض النباتات للإشارات الكيميائية المطلقة عن طريق النباتات المجاورة المتأثرة بالجفاف. وبتهيئة أنفسها لاستجابة أكثر متانة للجفاف الوشيك. على النقيض من ذلك،فإن الكثير من الماء يمكن أن يخنق النبتة عن طريق تقليل الفراغ الهوائي في التربة وبالتالي تقليل كمية الأكسجين التي تحتاجها للتنفس الخلوي.

طورت بعض النباتات تكيفات هيكلية لتمكينها من العيش في مواطن أكثر رطوبة. على سبيل المثال،كثير من أنواع المانغروف تمتلك جذوراًهوائية متخصصة تسمى نوماتوفورز تسمح للنباتا بالحصول على الأكسجين. في التربة المغمورة بالمياه،النباتات التي تفتقر لتلك التكيفات تصبح محرومة من الأكسجين مما يؤدي إلى موت بعض الخلايا في قشرة الجذر؛تولّد هذه العملية أنابيب هوائية تزود الأكسجين للجذور المغمورة بالمياه.

أرز المياه العميقة هو نوع أرز مميز يزيد طولها أثناء الفيضان مما يحفظ أوراقها فوق مياه الفيضان المرتفعة. عند غمر نبتة الأرز بالماء،تراكم النبتة هرمون الإيثيلين النباتي مما يؤدي إلى إنتاج متزايد لهرمون يسمّى الجيبيريلين. يحفّز الجيبيريلين.

النمو العمودي للنبتة. يجب أن يطور المزارعون مثل هذه المحاصل المرنة-الشديدة لمواكبة التغير المناخي الوسط والتغيرات المناخية غير المتوقعة.