‘Om met stress om te gaan, moeten planten inventief zijn’

Voor de Universiteit Van Vlaanderen buigt Ann Cuypers zich over de vraag of planten ook stress kunnen hebben.

Net als mensen, kunnen planten stress ondervinden. En -helaas voor de planten- zij kunnen niet weglopen van die stress als ze ermee te maken krijgen. Planten zijn nu eenmaal gebonden aan de plaats waar ze groeien. Om om te gaan met stress, moet een plant dus inventief zijn. En daarvoor hebben ze unieke strategieën ontwikkeld.

Onder normale omstandigheden neemt een plant via haar wortels water en voedingsstoffen op, met haar bladeren vangt ze licht op en krijgt ze CO₂ binnen. Dat is allemaal nodig om aan fotosynthese te doen, en zo te voorzien in de energiebehoeften en bouwstenen van de plant. Een goed evenwicht tussen al deze verschillende componenten is erg belangrijk voor de groei en ontwikkeling van de plant. Wanneer die niet in evenwicht zijn, krijgt de plant te maken met stress. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de droge, zeer warme zomers van de afgelopen jaren. Deze zorgen voor een watertekort bij planten, en dat leidt dus tot stress. Ook een teveel aan water kan voor stress zorgen, net als ongewenste componten in de omgeving van de plant zoals bijvoorbeeld ziekteverwekkende bacteriën, virussen of vervuiling.

Om met stress om te gaan, moeten planten inventief zijn.

Een goed evenwicht tussen al deze componenten is dus nodig om stress te vermijden voor de plant. Maar ook de oxidatieve balans is erg belangrijk voor de ontwikkeling van de plant. Een plant maakt namelijk pro-oxidanten en anti-oxidanten aan, en ook die moeten in evenwicht zijn. Pro-oxidanten zijn afgeleide zuurstofvormen, die zowel goed als slecht kunnen zijn voor de plant. Enerzijds kunnen zij schade berokken aan moleculen zoals DNA, maar tegelijk zijn zij ook nodig om bepaalde reacties in de plant te activeren, waardoor de plant zich verder kan ontwikkelen. Het is dus belangrijk dat deze pro-oxidanten in balans zijn, en daarvoor dienen de anti-oxidanten. Deze controleren de hoeveelheid pro-oxidanten in een plant. Een evenwicht tussen pro- en anti-oxidanten bepaalt mee hoe planten kunnen ontwikkelen en reageren op veranderingen in hun omgeving.

Maar die balans kan dus verstoord zijn. En dat kan grote gevolgen hebben. Neem nu bijvoorbeeld planten die blootgesteld zijn aan cadmium. In België zijn er bodems vervuild met dit zware metaal, en dit soort stress heeft negatieve gevolgen voor de plant.

Gelukkig kunnen ze terugvallen op strategieën om zich te redden. Nee, planten kunnen niet gaan lopen, wanneer ze stress hebben, maar ze kunnen wel bewegen. Ze kunnen zich bovengronds gaan richten naar het licht, zoals kamerplanten die soms helemaal naar het venster toe groeien om voldoende zonlicht op te vangen voor fotosynthese. Ondergronds hebben we tijdens ons onderzoek aan UHasselt vastgesteld dat planten hun wortelstelsel kunnen aanpassen om geschikte groeiplaatsen op te zoeken en cadmiumvervuilde plaatsen zoveel mogelijk te vermijden (foto experiment).

Om dit soort bewegingen aan te sturen, moet de plant signalen krijgen, en dat is nu net wat de oxidatieve balans gaat doen. Ze gaat uit evenwicht, genoeg om een signaal te geven, zodat de plant weet dat ze naar het zonlicht moet groeien of weg moet blijven van vervuiling. De oxidatieve balans werkt hiervoor samen met o.a. plantenhormonen om zo de ontwikkeling van de plant te sturen en ze in staat te stellen om te gaan met stress. Maar een plant kan die oxidatieve balans niet altijd bereiken. In ons onderzoek zien we bijvoorbeeld dat wanneer de wortels van de plant volledig worden blootgesteld aan cadmium, de oxidatieve balans sterk wordt ontregeld en gaat overhellen naar de pro-oxidanten. Om die sterk verstoorde oxidatieve balans nu onder controle te krijgen, gaat de plant veel meer moeten investeren in anti-oxidanten. Dit kost uiteraard enorm veel energie en dat gaat dan vaak ten koste van de groei van de plant.

Onder stress zullen gewassen minder opbrengen, maar ook de kwaliteit van de gewassen wordt slechter omdat de antioxidanten bij stress meer geoxideerd zijn. En dat is niet alleen slecht voor onze voeding, maar het heeft eveneens een negatief effect op de bewaarbaarheid van onze groenten en fruit. Daarom moeten we zorgen voor goede groei-omstandigheden voor onze planten zodat ze zowel anti-oxidanten kunnen aanmaken van goede kwaliteit alsook goed kunnen groeien.

Zo willen we in ons onderzoek, vanuit een multidisciplinair team, nagaan of biochar, een soort houtskool dat gemaakt wordt uit organisch afval zoals snoeihout, olijfpitten, maar ook mestoverschotten, kan gebruikt worden om cadmiumvervuilde bodems te verbeteren. We bestuderen de capaciteit van biochar om cadmium te stabiliseren, zodat planten dit veel minder opnemen en dus minder stress ervaren. Tegelijkertijd kijken we ook naar andere parameters die interessant zijn om de bodem te verbeteren en de groei van planten te bevorderen. Op deze manier kunnen we meer opbrengst genereren, en van betere kwaliteit.

Ook thuis kan je zelf helpen om jouw kamerplanten minder stress te bezorgen. Het is belangrijk dat je je planten een goede plaats geeft, met voldoende lichtinval en een eerder stabiele temperatuur in de omgeving. Deze plaats is dus liefst niet vlakbij een buitendeur of aan een venster op het zuiden gericht. Het is belangrijk om de wortels voldoende ruimte te geven om goed te ontwikkelen. Daarom start je best met een voldoende grote plantenpot en controleer je jaarlijks even of ze nog voldoende plaats hebben. Dan is het belangrijk om de planten af en toe wat voedingsstoffen en water te geven, maar zeker niet teveel, want dan gaan de wortels rotten en dan is het voorbij voor de planten.

Neem dus de tijd om uw kamerplanten te verzorgen. Zo kan je hen veel langer bewonderen en dan vormt dit de beste cocktail om jezelf en jouw kamerplanten stress-vrij te houden.