Rostliny svými kořeny prozkoumávají půdu vhodnou ke svému růstu

Velkým problémem dnešního zemědělství je zhutněná půda, která mimo jiné brzdí růst kořenů. Rostliny by do takové půdy dokázaly svými kořeny proniknout, ale s nadsázkou řečeno se jim moc nechce. Nadměrné zhutnění půdy přitom poznají překvapivým způsobem – díky plynnému rostlinnému hormonu etylénu.

Současné zemědělství dokáže produkovat velké množství potravin, často však bohužel nepříznivě ovlivňuje životní prostředí například přehnojováním, půdní erozí či nadměrným používáním pesticidů. Jedním z vážných problémů je zhutňování půdy, které vzniká kvůli nevhodnému obdělávání polí a využívání těžké mechanizace. Zhutněná zemina je tvrdší, málo provzdušněná, špatně jí proudí voda a kořeny plodin v ní hůř rostou, což brzdí i růst nadzemních orgánů a snižuje výnosy.

Když kořen narazí na zhutněnou půdu, zpomalí svůj růst do délky a jeho špička začne tloustnout. Jak ale kořen pozná tvrdost půdy? Na to se snažil odpovědět mezinárodní tým vědců. Z vlastní zkušenosti bychom asi předpokládali, že kořenový systém má nějaká mechanická čidla, jakousi obdobu hmatových receptorů v lidské kůži. Nový článek v časopise Science ovšem ukazuje, že rostliny zvolily naprosto odlišné řešení. Kupodivu se nespoléhají na mechanické podněty, ale na etylén – plyn, který rostliny aktivně tvoří a využívají jako hormon. Etylén se v rostlinách podílí na řízení mnoha biologických pochodů od růstu semenáčků až po opad listů či zrání plodů.

Jak ale rostliny konkrétně „měří“ tvrdost půdy pomocí etylénu? Buňky v kořenové špičce neustále vytvářejí malá množství tohoto plynného hormonu. V dobře prokypřené půdě je mnoho pórů, kterými se vznikající etylén rychle odvětrává pryč. Zhutněná zemina má však pórů méně, etylén se proto hromadí v buňkách. Jeho vysoká hladina pak zpomaluje prodlužování kořene a podporuje jeho tloustnutí, což je typická odpověď kořenového systému na tuhou zeminu.

Na výzkumu se podíleli badatelé ze sedmi zemí. Jedním z nich byl doktor Michal Karady z Laboratoře růstových regulátorů, společného pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci.  Nové poznatky mohou pomoci šlechtit nové odrůdy plodin, které by dobře kořenily i ve zhutněné půdě.

Zdroj: www.upol.cz