压力下的根：研究人员揭开了根生长的秘密！

压力下的根：研究人员揭开了根生长的秘密！

2025 年 8 月，布伦瑞克工业大学的研究人员与于利希研究中心 (FZJ) 合作，启动了一个致力于根网络生长的突破性跨学科项目。小槐树（刺槐）被移植到生命与地球科学研究所专门配备的 MRI 实验室中，以便检查不同条件下的复杂过程。该试点研究的目的是显着提高对植物与土壤相互作用以及环境因素对根系生长影响的理解 不伦瑞克大学网站 。

该研究特别关注干旱时期如何影响根系生长和周围土壤。最终，根系对于植物的吸水、在土壤中的固定以及土壤中的水储存至关重要。该研究还研究了不同的树种，例如橡树和杨树，以量化它们对干旱的反应。这是为了改进根-土壤-水系统的未来模型，并能够预测变化的环境条件下的植物反应。

根部观察的技术创新

试点研究使用了现代成像技术，包括磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）。这些技术使根、土壤、水和空气变得可见。作为该项目的一部分获得的 4D 成像数据显示了正常和干燥条件下不同土壤类型的根部发育。研究的另一个方面是刺槐根瘤的形成，根瘤与根瘤菌共生，从而为植物提供氮。

CT 扫描已经提供了对沙质土壤中根瘤和根网络生长的深入了解，而 MRI 评估则优化了含水根的可视化。根系发育的全面图景对于理解树木如何应对干旱以及它们使用什么适应性策略至关重要。

微生物和可持续农业的作用

植物的健康和生长也很大程度上受到微生物的影响。研究表明，在农业中有针对性地使用微生物有可能克服产量下降或土壤疲劳等挑战。 Rhizo4Bio 项目就是一个例子，该项目致力于解决偏远地区小麦产量下降的问题。研究发现，单一栽培显着降低了土壤微生物组的多样性，这对产量产生负面影响，例如 生物经济学网 报道称。

此外，还强调了促进根部发育的菌根真菌的重要性。这些真菌与植物根部密切相互作用，有助于营养物质的供应。超过 80% 的陆地植物与这些微生物形成天然化合物。

可持续肥料和对未来的展望

集约化农业和磷肥的过量使用导致生态问题。卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 植物研究所正在 Natalia Requena 的指导下研究这些相互作用的分子机制。研究结果旨在帮助推广可持续农业方法并加深对微生物作用的理解，例如 套件教育 显示。

当前研究项目的综合结果不仅将扩大我们对植物和微生物之间相互作用的了解，而且为未来的可持续实践和粮食安全提供基础。