Abiotische stress in gewassen verminderen
Planten weerbaarder maken tegen extreme milieuomstandigheden is een groeiend gebied van onderzoek en ontwikkeling. Ons nieuwe artikel verkent de mogelijkheden en uitdagingen.
Abiotische stress in gewassen - d.w.z. schade veroorzaakt door omgevingsfactoren zoals droogte, waterverzadiging, zoutgehalte, pH en temperatuur - is altijd al een probleem geweest voor boeren in extreme klimaten. Nu klimaatverandering steeds grilliger weer met zich meebrengt, verergert de impact van abiotische stress overal, zelfs in regio's met een historisch mild klimaat. Volgens sommige schattingen veroorzaakt abiotische stress al meer dan $170 miljard (£138 miljard) aan oogstverliezen per jaar.
Abiotische stress kan de plant rechtstreeks beschadigen of biologische reacties uitlokken die schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid en de opbrengst van de plant. Door de reactie op deze stress te beïnvloeden, kunnen we weerbaardere planten maken met een betere opbrengst, zelfs als de klimaatomstandigheden verslechteren.
Vier strategieën om te reageren op abiotische stress
In ons nieuwe whitepaper, Mitigating Abiotic Stress to Create Resilient Crops, kijken we naar vier strategieën om met abiotische stress om te gaan: priming, biostimulanten, veredeling en landbouwpraktijken.
Priming houdt in dat het zaad voorbij de vroege kiemfase wordt gebracht - waarin het het meest kwetsbaar is voor omgevingsstress - voordat het wordt geplant. Dit verbetert de algehele kieming, zelfs in gestreste omstandigheden, en voorkomt kiemrust. Op maat gemaakte priming kan ook afweermechanismen stimuleren, zoals antioxidanten en osmoprotectanten, die het zaad weerbaarder maken tegen stress.
Biostimulanten zijn chemische stoffen of micro-organismen die kunnen worden toegepast op zaden, planten of bodems om natuurlijke processen in de plant te stimuleren. Sommige biostimulanten stimuleren bijvoorbeeld de productie van antioxidanten, waardoor planten overtollige reactieve zuurstofsoorten (ROS) kunnen opvangen - moleculen die vaak overgeproduceerd worden in gestreste planten en plantencellen kunnen beschadigen. Antioxidant-verhogende biostimulanten hebben de cacao-opbrengst met meer dan 35% verbeterd.
Veredeling is het creëren van planten met genetische eigenschappen die zijn aangepast aan stressvolle omstandigheden, bijvoorbeeld planten die van nature meer antioxidanten of groeihormonen produceren. Conventioneel omvat dit het lange proces van het kruisen van planten met gewenste eigenschappen, maar moderne metingen stellen ons in staat om moleculaire of genetische markers te detecteren die geassocieerd zijn met wenselijke eigenschappen voor selectieve veredelingsprogramma's. Directe gene editing zou in de toekomst een rol kunnen spelen, maar is voorlopig beperkt tot laboratoriumonderzoek.
Tot slot zullen goede landbouwpraktijken steeds meer nodig zijn. Deze omvatten het verminderen van stressvolle omstandigheden, bijvoorbeeld door het planten van bomen om schaduw te creëren, efficiënt waterbeheer en het gebruik van sensoren om data-gestuurd ingrijpen tegen abiotische stress mogelijk te maken.
Een belangrijk en opwindend onderzoeksgebied
Hoewel de innovatie rond abiotische stressoplossingen toeneemt, zijn we nog maar aan het begin van wat er allemaal mogelijk is. Het blijft een uitdagend gebied met een grote verscheidenheid aan onderzoekswegen die nog moeten worden verkend op alle hierboven besproken gebieden.
Onze nieuwe paper verkent enkele van de benaderingen en oplossingen die worden ontwikkeld in alle vier deze gebieden, en bespreekt de uiteenlopende uitdagingen waarmee onderzoekers van abiotische stress worden geconfronteerd, en hoe we deze kunnen aangaan om innovatie op dit gebied te stimuleren.
Mitigating Abiotic Stress to Create Resilient Crops
Verlichting van abiotische stress
Wij ontwikkelen een op zaad aangebrachte technologie die abiotische stress als gevolg van omstandigheden zoals hoge temperatuur, droogte en zoutgehalte verlicht. De producten, die vrij zijn van microplastics, op biologische basis zijn en volledig biologisch afbreekbaar zijn, kunnen worden aangebracht met een geschikte filmlaag en prototypes worden momenteel getest op verschillende gewassen met tot dusver uitstekende resultaten.
Indien meer informatie gewenst is over deze nieuwe technologie, neem dan contact op met een lid van ons team.