Wat is abiotische stress?
Abiotische stress is een term die wordt gebruikt om niet-levende factoren te beschrijven die levende organismen nadelig beïnvloeden. Dieren kunnen worden getroffen door abiotische stress, maar planten zijn kwetsbaarder omdat ze niet in staat zijn om naar een minder stressvolle omgeving te gaan. Biotische stressfactoren omvatten insectenplagen en ziekten, terwijl plantabiotische stress het gevolg is van omgevingsfactoren. Deze kunnen verband houden met het klimaat - bijvoorbeeld droogte, extreme temperaturen en wind - of chemische factoren in de bodem of de atmosfeer.
Planten vertonen een scala aan reacties en aanpassingen die helpen bij het veroorzaken van abiotische stresstolerantie. Sommige hiervan houden structurele of chemische veranderingen in, terwijl andere beperkingen van de groeiperiode inhouden afhankelijk van de omstandigheden. In sommige gevallen zijn symbiotische relaties ontstaan als reactie op stress.
Droogte is een van de meest voorkomende vormen van stress die planten ondervinden, en degenen die in droge of semi-droge gebieden leven, hebben verschillende strategieën ontwikkeld om hiermee om te gaan. Een daarvan is succulentie. Dikke, vlezige stengels en bladeren kunnen grote hoeveelheden water opslaan en de oppervlakte / volume-verhouding van de plant verminderen, waardoor waterverlies door verdamping wordt geminimaliseerd. Een wasachtige coating op de stengels en bladeren vermindert ook de verdamping. Sommige niet-succulente planten kunnen lange wortels hebben die zich naar beneden uitstrekken naar het grondwater.
Planten kunnen zich soms aanpassen aan seizoensgebonden of periodieke stress door eenvoudigweg een korte levenscyclus te hebben die is afgestemd op de meest gunstige omstandigheden. Een plant kan bijvoorbeeld ontkiemen, rijpen, bloeien en zaden produceren tijdens een kort regenseizoen binnen een anders droog jaar, of hij kan lange tijd in een ondergrondse knol slapen en na regen opduiken om zijn levenscyclus snel te voltooien. In gematigde gebieden kunnen bosbodems tijdens de zomermaanden onvoldoende licht hebben voor fotosynthese, dus laaggroeiende bosplanten kunnen hun levenscyclus in het voorjaar snel voltooien, voordat de bosluifel dicht gebladerte heeft ontwikkeld.
Abiotische stress kan het gevolg zijn van bodemfactoren. Een hoog zoutgehalte kan dodelijk zijn voor veel planten, maar sommige - bekend als halofyten - hebben zich aangepast aan zoute omstandigheden, die zowel in kustgebieden, zoals kwelders, als in droge gebieden in het binnenland worden aangetroffen, waar hoge verdamping de neiging heeft zich te concentreren in het mineraalgehalte van de bodem. Deze planten kunnen zout uit hun bladeren afscheiden of het in hun cellen opslaan in lichamen die bekend staan als vacuolen, zodat het gescheiden wordt gehouden van het celcytoplasma. Tekorten aan voedingsstoffen of de aanwezigheid van giftige stoffen zoals zware metalen in de bodem kunnen ook leiden tot abiotische stress.
Luchtvervuiling kan een andere bron van stress zijn. Zwaveldioxide en stikstofoxiden door verbranding van fossiele brandstoffen kunnen leiden tot zure regen, die het gebladerte van gevoelige planten kan beschadigen. Zure regen kan ook de pH van de grond verlagen, planten beschadigen of doden die niet zijn aangepast aan zure omstandigheden.
Klimaatverandering wordt beschouwd als een belangrijke bron van abiotische stress voor gewassen. Veranderende patronen van temperatuur en regenval hebben invloed op de teelt van voedsel en andere gewassen, waarbij sommige voorheen productieve gebieden last hebben van droogte, overstromingen of extreme temperaturen. Om de economische impact van mislukte gewassen te verminderen, wordt onderzoek gedaan naar de ontwikkeling, door veredeling of genetische manipulatie, van gewasplanten die beter bestand zijn tegen deze vormen van stress.