Vekstfaktorer er faktorer som i samspill påvirker vekst og utvikling. Vekstfaktorene kan deles i:

  1. Ytre fysisk-kjemiske miljøfaktorer
  2. Ytre biologiske faktorer
  3. Indre biologiske faktorer

Intensitet og konsentrasjon av vekstfaktorer gir vekselvirkninger , og kan finnes i minimums-, optimums- , maksimums-, eller luksuskonsentrasjoner. For høye konsentrasjoner av vekstfaktorer kan gi stress, samt skadelige og toksiske effekter med giftvirkning. Mangel på en vekstfaktor kan gi synlige eller skjulte mangelsymptomer. Alt levende liv utveksler stoff og energi med sine omgivelser målt som flukser, det vil si hvor mye stoff som passerer per areal- og tidsenhet.

En stabil ytre faktor er tyngdens aksellerasjon som i planter gir gravitropisme.

  1. Elektromagnetisk stråling  for eksempel UV, synlig lys, kortbølget og langbølget infrarød  varmestråling.
  2. Temperatur
  3. Vind som gir avkjøling via påtvunget konveksjon (varmestrømning), og senker tykkelsen på grenselaget rundt planten.
  1. Konsentrasjonen av karbondioksid  (CO2), oksygen  (O2) og vanndamp  i luft (H2O). Sistnevnte målt som relativ fuktighet, vanndamptrykk, vanndamptrykkdefisit, eller duggpunkttemperatur.
  2. Jorda og dens matriks: geologisk opprinnelsesmateriale til jord, mineralinnhold, størrelsesfordeling av jordpartikler, porøsitet og luftkanaler, pH og bufferkapasitet, innhold av organisk materiale, samt vanninnhold.
  3. Mengden grunnstoffene i jord og atmosfære,  hvorav noen grunnstoffer er et absolutt nødvendig for at planter skal kunne fullføre livssyklus. Slike nødvendige grunnstoffer (makro- og mikronæringsstoffer) har en spesifikk funksjon i metabolismen, og kan ikke erstattes av andre grunnstoffer. I tillegg finnes det noen nyttige grunnstoffer som bedrer veksten hos enkelte plantegrupper (natrium, silisium, kobolt). Noen grunnstoffer er ikke nødvendig i plantens metabolisme, men har betydning for veksten hos dyr (natrium, selen).  
  1. Samvirke med andre organismer og artsfrender i konkurranse om lys, plass og næringsstoffer.
  2. Sykdomsfremkallende (patogener) organismer: viroider, virus, fytoplasma, bakterier, sopp  og plantenematoder
  3. Plantespisende insekter og pattedyr (herbivore).
  4. Mikroorganismer i jorda som deltar i nedbrytning av organiske stoffer, og som kan leve i rhizosfæren  hvor rothetta skiller ut rotslim med karbohydrater.
  5. Mutualisme og symbiose. Ektotrof og endotrof mykorrhiza på røttene. Nitrogenfikserende prokaryoter og aktinobakterier

Arvelige egenskaper for eksempel fenotypeplastisitet og evne til adapasjon, klimarase (økotyper, proveniens), forsvar, immunitet  og resistensgener.

Vekst er økning i stoffinnhold og biomasse. Vekst kan gi økt celleantall, økt cellevolum, med streknings- og tykkelsesvekst. Vekst kan angis som kilo tørrstoff per dekar på et angitt tidspunkt.

Biologiske systemer responderer i starten med en proporsjonalt økende respons  ved lave verdier eller konsentrasjon av en variabel vekst- eller innsatsfaktor, men vekstkurven flater av ved høyere verdier. Det finnes mange hyperbolske vekstfunksjoner som beskriver denne responsen. Hvis en prosess avhenger av flere separate faktorer er prosessen hastighetsbegrenset av det trinnet som går mest sakte eller som det er minst av, den begrensende faktoren, kalt Liebigs minimumslov.

Navnet Liebigs minimumslov er etter Justus von Liebig, professor ved Universitetet i Giessen. Prinsippet bak Liebigs minimumslov ble allerede oppdaget i 1828 av den tyske botanikeren Carl Sprengel (1787-1859), som studerte mineralnæring hos planter og er grunnlegger av landbrukskjemien. Liebigs minimumslov er også anvendt innen generell ressursforvaltning. Liebig skrev i 1840 blant annet Die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie (Organisk kjemi og dets anvendelse innen landbruk og fysiologi).

Det er ikke den totale næringstilgengen som bestemmer vekst, men den faktoren det er minst av. Innen økonomi kalt loven om minkende eller avtagende utbytte. Et eksempel på en slik respons er fotosyntesens  lysmetningskurve. Hvor raskt en organisme kan utnytte ressursene i sine omgivelser avhenger av tilgjengelighet og organismens egen evne og effektivitet til å utnytte dem, bestemt av art, genotype  eller økotype.

Blackmankurver er den enkelste responskurven som viser en lineær sammenheng med vekst og vekstfaktor, men sammenhengen brytes raskt når det blir  mangel på et vekststoff. Andre typer vekstkurver er Michaelis-Mentens kinetikk med en asymptotisk hyperbel  viser sammenhengen mellom et enzymsubstrat, reaksjonshastigheten og mengde produkt dannet i reaksjonen. Hyperbolske kurver kan bli brukt til å beskrive transport eller opptak av et stoff over membran som funksjon av konsentrasjonen av stoffet. Når alle transportsystemer virker med maksimal hastighet nås metning.

Hollings funksjonelle responskurver innen økologi viser sammenhengen mellom antall byttedyr og predatorer. Navn etter den kanadiske økologen Crawford Stanley Holling. Responskurvene kan også være sigmoide og beskrive logistisk vekst eller kooperativitet.

 

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.