Korenine pod pritiskom: Raziskovalci odkrivajo skrivnosti rasti korenin!

Korenine pod pritiskom: Raziskovalci odkrivajo skrivnosti rasti korenin!

Avgusta 2025 so raziskovalci na Tehnični univerzi v Braunschweigu v sodelovanju z raziskovalnim centrom Jülich (FZJ) začeli prelomen interdisciplinarni projekt, posvečen rasti korenskih omrežij. Majhna drevesca rožičev (Robinia pseudoacacia) so bila presajena v posebej opremljenem laboratoriju za magnetno resonanco na Inštitutu za življenje in geoznanosti, da bi preučili kompleksne procese v različnih pogojih. Cilj pilotne študije je znatno izboljšati razumevanje interakcij med rastlino in tlemi ter vplivov okoljskih dejavnikov na rast korenin tu-braunschweig.de.

Raziskava se osredotoča zlasti na to, kako sušna obdobja vplivajo na rast korenin in okoliška tla. Konec koncev so koreninski sistemi ključni za absorpcijo vode rastlin, njihovo zasidranje v tleh in shranjevanje vode v tleh. Študija preučuje tudi različne drevesne vrste, kot so hrasti in topoli, da bi kvantificirali njihove odzive na sušo. To je namenjeno izboljšanju prihodnjih modelov sistema korenine-tla-voda in omogočanju napovedi reakcij rastlin v spremenjenih okoljskih razmerah.

Tehnološke inovacije za opazovanje korenin

Za pilotno študijo se uporabljajo sodobne tehnike slikanja, vključno z magnetno resonanco (MRI) in računalniško tomografijo (CT). Te tehnologije omogočajo vidnost korenin, zemlje, vode in zraka. 4D slikovni podatki, pridobljeni v okviru projekta, kažejo razvoj korenin v različnih vrstah tal, tako v normalnih kot v suhih razmerah. Drugi vidik raziskave je nastanek koreninskih gomoljev pri robinijah, ki vstopijo v simbiozo z rizobijami in s tem omogočijo rastlini dostop do dušika.

CT-pregledi že zagotavljajo vpogled v rast vozličev in koreninsko mrežo v peščenih tleh, medtem ko ocene MRI optimizirajo vizualizacijo korenin, ki vsebujejo vodo. Ta celovita slika razvoja korenin je ključnega pomena za razumevanje, kako se drevesa odzivajo na sušo in katere prilagoditvene strategije uporabljajo.

Vloga mikrobov in trajnostno kmetijstvo

Na zdravje in rast rastlin velik vpliv imajo tudi mikroorganizmi. Študije kažejo, da ima ciljna uporaba mikrobov v kmetijstvu potencial za premagovanje izzivov, kot sta zmanjšanje pridelka ali utrujenost tal. En primer je projekt Rhizo4Bio, ki se ukvarja z oddaljenostjo padca pridelka pri pšenici. Ugotovljeno je bilo, da monokulture bistveno zmanjšajo pestrost talnega mikrobioma, kar negativno vpliva na pridelek, kot je npr. bioekonomie.de poročali.

Dodatno je poudarjen pomen mikoriznih gliv, ki spodbujajo razvoj korenin. Te glive tesno sodelujejo s koreninami rastlin in prispevajo k oskrbi s hranili. Več kot 80 odstotkov vseh kopenskih rastlin tvori naravne spojine s temi mikrobi.

Trajnostna gnojila in pogled v prihodnost

Intenzivno kmetijstvo in pretirana uporaba fosfatnih gnojil povzročata ekološke težave. Botanični inštitut Tehnološkega inštituta Karlsruhe (KIT) raziskuje molekularne mehanizme teh interakcij pod vodstvom Natalie Requena. Rezultati naj bi pomagali spodbujati trajnostne pristope v kmetijstvu in poglobiti razumevanje vloge mikrobov, kot je npr. kit.edu kaže.

Združene ugotovitve iz trenutnih raziskovalnih projektov ne bodo samo razširile našega znanja o interakciji med rastlinami in mikrobi, ampak tudi zagotovile temeljne temelje za trajnostne prakse in prehransko varnost v prihodnosti.