Abiotički stres je pojam koji se koristi za opisivanje neživih čimbenika koji štetno utječu na žive organizme. Životinje mogu biti pod utjecajem abiotskog stresa, ali biljke su ranjivije jer se ne mogu preseliti u manje stresno okruženje. Biotički stresni čimbenici uključivali bi štetnike i bolesti insekata, dok abiotički stres biljaka proizlazi iz okolišnih čimbenika. Oni mogu biti povezani s klimom – sušom, ekstremnim temperaturama i vjetrom, na primjer – ili s kemijskim čimbenicima u tlu ili atmosferi.
Biljke pokazuju niz reakcija i prilagodbi koje pomažu u postizanju tolerancije na abiotski stres. Neki od njih uključuju strukturne ili kemijske promjene, dok drugi uključuju ograničenje razdoblja rasta prema uvjetima. U nekim slučajevima, simbiotski odnosi su se razvili kao odgovor na stres.
Suša je jedan od najčešćih oblika stresa s kojim se biljke susreću, a one koje žive u sušnim ili polusušnim područjima razvile su različite strategije za suočavanje s njom. Jedna od njih je sočnost. Debele, mesnate stabljike i listovi mogu pohraniti velike količine vode i smanjiti omjer površine i volumena biljke, smanjujući gubitak vode isparavanjem. Voštani premaz na stabljikama i listovima također smanjuje isparavanje. Neke ne-sočne biljke mogu imati dugačko korijenje koje se proteže prema dolje do podzemne vode.
Biljke se ponekad mogu prilagoditi sezonskom ili periodičnom stresu jednostavnim kratkim životnim ciklusom koji je vremenski usklađen s najpovoljnijim uvjetima. Na primjer, biljka može klijati, sazrijeti, cvjetati i proizvoditi sjeme tijekom kratke kišne sezone u inače sušnoj godini ili može ležati u podzemnom gomolju dulje vrijeme, izbijajući nakon kiše kako bi brzo završila svoj životni ciklus. U umjerenim područjima šumskim podlogama tijekom ljetnih mjeseci može nedostajati svjetlosti za fotosintezu, tako da nisko rastuće šumske biljke mogu brzo završiti svoj životni ciklus tijekom proljeća, prije nego što šumska krošnja razvije gusto lišće.
Abiotički stres može biti posljedica čimbenika tla. Visok sadržaj soli može biti smrtonosan za mnoge biljke, ali neke su se — poznate kao halofiti — prilagodile zaslanjenim uvjetima, koji se nalaze i u obalnim područjima, kao što su slane močvare, iu kopnenim sušnim područjima gdje se visokim isparavanjem koncentriraju soli porijeklom. u mineralnom sadržaju tla. Ove biljke mogu izlučivati sol iz svog lišća ili je pohranjivati unutar svojih stanica u tijelima poznatim kao vakuole tako da se drži odvojeno od stanične citoplazme. Nedostaci hranjivih tvari ili prisutnost otrovnih tvari kao što su teški metali u tlu također mogu rezultirati abiotičkim stresom.
Zagađenje atmosfere može biti još jedan izvor stresa. Sumporov dioksid i dušikovi oksidi iz sagorijevanja fosilnih goriva mogu dovesti do kiselih kiša, koje mogu oštetiti lišće osjetljivih biljaka. Kisele kiše također mogu smanjiti pH tla, štetiti ili ubijati biljke koje nisu prilagođene kiselim uvjetima.
Smatra se da su klimatske promjene glavni izvor abiotskog stresa za usjeve. Promjenjivi obrasci temperature i padalina utječu na uzgoj hrane i drugih usjeva, pri čemu su neka nekadašnja produktivna područja patila od suše, poplava ili ekstremnih temperatura. Kako bi se ublažio gospodarski učinak neuspjeha uroda, provode se istraživanja o razvoju, uzgojem ili genetskim inženjeringom, usjevnih biljaka koje su otpornije na ove oblike stresa.