Korijenje pod pritiskom: Istraživači otkrivaju tajne rasta korijena!

Korijenje pod pritiskom: Istraživači otkrivaju tajne rasta korijena!

U kolovozu 2025. istraživači na Tehničkom sveučilištu u Braunschweigu, u suradnji s Istraživačkim centrom Jülich (FZJ), pokrenuli su revolucionarni interdisciplinarni projekt posvećen rastu korijenskih mreža. Mala stabla bagrema (Robinia pseudoacacia) presađena su u posebno opremljenom laboratoriju za magnetsku rezonancu na Institutu za život i geoznanosti kako bi se ispitali složeni procesi u različitim uvjetima. Cilj pilot studije je značajno poboljšati razumijevanje interakcije biljka-tlo i učinaka okolišnih čimbenika na rast korijena tu-braunschweig.de.

Istraživanje se posebno usredotočuje na to kako sušna razdoblja utječu na rast korijena i okolno tlo. U konačnici, korijenski sustavi ključni su za upijanje vode biljaka, njihovo učvršćivanje u tlu i skladištenje vode u tlu. Studija također ispituje različite vrste drveća, poput hrastova i topola, kako bi kvantificirala njihove reakcije na sušu. Ovo je namijenjeno poboljšanju budućih modela sustava korijen-tlo-voda i omogućavanju predviđanja reakcija biljaka u promijenjenim uvjetima okoliša.

Tehnološke inovacije za promatranje korijena

U pilot studiji koriste se moderne tehnike snimanja, uključujući magnetsku rezonanciju (MRI) i kompjutoriziranu tomografiju (CT). Ove tehnologije omogućuju da se korijenje, tlo, voda i zrak učine vidljivima. Podaci 4D snimanja dobiveni u sklopu projekta pokazuju razvoj korijena u različitim tipovima tla, u normalnim i suhim uvjetima. Drugi aspekt istraživanja je stvaranje korijenskih kvržica kod robinija koje stupaju u simbiozu s rizobijom i na taj način čine dušik dostupnim biljci.

CT skenovi već pružaju uvid u rast kvržica i mrežu korijena u pjeskovitim tlima, dok MRI procjene optimiziraju vizualizaciju korijenja koje sadrži vodu. Ova sveobuhvatna slika razvoja korijena ključna je za razumijevanje kako stabla reagiraju na sušu i koje strategije prilagodbe koriste.

Uloga mikroba i održiva poljoprivreda

Na zdravlje i rast biljaka također uvelike utječu mikroorganizmi. Studije pokazuju da ciljana uporaba mikroba u poljoprivredi ima potencijal za prevladavanje izazova kao što su smanjenje prinosa ili zamor tla. Jedan primjer je projekt Rhizo4Bio koji se bavi udaljenošću pada prinosa pšenice. Utvrđeno je da monokulture značajno smanjuju raznolikost mikrobioma tla, što negativno utječe na prinose, npr. bioekonomie.de prijavio.

Dodatno je istaknuta važnost mikoriznih gljiva koje potiču razvoj korijena. Ove gljive blisko sudjeluju s korijenjem biljaka i pridonose opskrbi hranjivim tvarima. Više od 80 posto svih kopnenih biljaka tvori prirodne spojeve s ovim mikrobima.

Održiva gnojiva i pogled u budućnost

Intenzivna poljoprivreda i prekomjerna uporaba fosfatnih gnojiva dovode do ekoloških problema. Botanički institut Tehnološkog instituta Karlsruhe (KIT) istražuje molekularne mehanizme ovih interakcija pod vodstvom Natalije Requena. Rezultati su namijenjeni promicanju održivih pristupa u poljoprivredi i produbljivanju razumijevanja uloge mikroba, kao što su kit.edu pokazuje.

Kombinirani nalazi iz trenutnih istraživačkih projekata ne samo da će proširiti naše znanje o interakciji između biljaka i mikroba, već će također pružiti temeljne temelje za održive prakse i sigurnost hrane u budućnosti.