Hvad er abiotisk stress?
Abiotisk stress er et udtryk, der bruges til at beskrive ikke-levende faktorer, der påvirker levende organismer negativt. Dyr kan blive påvirket af abiotisk stress, men planter er mere sårbare, da de ikke er i stand til at bevæge sig til et mindre stressende miljø. Biotiske stressfaktorer vil omfatte insektskadedyr og sygdomme, hvorimod planteabiotisk stress er resultatet af miljøfaktorer. Disse kan være relateret til klima - tørke, ekstreme temperaturer og vind, for eksempel - eller til kemiske faktorer i jorden eller atmosfæren.
Planter viser en række reaktioner og tilpasninger, der hjælper med at skabe abiotisk stresstolerance. Nogle af disse involverer strukturelle eller kemiske ændringer, mens andre involverer begrænsning af vækstperioden efter forhold. I nogle tilfælde har symbiotiske forhold udviklet sig som et svar på stress.
Tørke er en af de mest almindelige former for stress, som planter støder på, og de, der lever i tørre eller halvtørre områder har udviklet forskellige strategier til at håndtere det. En af disse er succulens. Tykke, kødfulde stængler og blade kan opbevare store mængder vand og reducere plantens overfladeareal til volumenforhold, hvilket minimerer vandtab ved fordampning. En voksagtig belægning på stilke og blade reducerer også fordampning. Nogle ikke-sukkulente planter kan have lange rødder, der strækker sig nedad til grundvandet.
Planter kan undertiden tilpasse sig sæsonbestemt eller periodisk stress ved blot at have en kort livscyklus, der er tidsbestemt til at falde sammen med de mest gunstige forhold. For eksempel kan en plante spire, modne, blomstre og producere frø i en kort regntid i et ellers tørt år, eller den kan ligge i dvale i en underjordisk knold i lange perioder, der dukker op efter regn for hurtigt at afslutte sin livscyklus. I tempererede områder kan skovgulve i sommermånederne mangle lys til fotosyntesen, så lavtvoksende skovplanter hurtigt kan fuldføre deres livscyklus i løbet af foråret, inden skovbaldakinen har udviklet tæt løv.
Abiotisk stress kan være resultatet af jordfaktorer. Et højt saltindhold kan være dødbringende for mange planter, men nogle - kendt som halofytter - har tilpasset sig salte forhold, som findes i både kystområder, såsom salt marsk, og indre tørre områder, hvor høj fordampning har tendens til at koncentrere salte med oprindelse i mineralindholdet i jorden. Disse planter kan udskille salt fra deres blade eller opbevare det i deres celler i organer kendt som vakuoler, så det holdes adskilt fra cellecytoplasmaet. Mangel på næringsstoffer eller tilstedeværelsen af giftige stoffer som tungmetaller i jorden kan også resultere i abiotisk stress.
Atmosfærisk forurening kan være en anden kilde til stress. Svovldioxid og nitrogenoxider fra forbrænding af fossilt brændsel kan resultere i surt regn, hvilket kan skade bladene på følsomme planter. Surt regn kan også reducere jordens pH, skade eller dræbe planter, der ikke er tilpasset sure forhold.
Klimaændringer menes at være en vigtig kilde til abiotisk stress for afgrøder. Ændrede mønstre af temperatur og nedbør har indflydelse på dyrkningen af mad og andre afgrøder, hvor nogle tidligere produktive områder lider af tørke, oversvømmelser eller ekstreme temperaturer. For at afhjælpe de økonomiske virkninger af afgrødefejl, forskes der i udvikling gennem avl eller genteknologi af afgrødeplanter, der er mere modstandsdygtige over for disse former for stress.