Vědci popsali, jak rostliny zjistí tvrdost půdy, způsob překvapil

Rostliny si umí poradit s příliš tvrdou půdou, činí tak však málokdy. K rozeznání zhutnění zeminy přitom nepoužívají mechanická čidla, podobná lidskému hmatu, ale plynný hormon etylén. Pokud pak rostlina zjistí, že je půda příliš tvrdá, rozhodne se zřejmě podpořit kořeny v místech s lepšími podmínkami. Zjistil to mezinárodní tým, jehož součástí jsou vědci z Česka. Poznatky mohou pomoci ke šlechtění plodin, které by dobře kořenily i ve zhutněné půdě. Akademie věd ČR (AV) o výzkumu ČTK informovala v tiskové zprávě. Studii o objevu publikoval prestižní vědecký časopis Science.

Zhutněná půda je velký problém současného zemědělství. Vzniká kvůli nevhodnému způsobu obdělávání polí i využití těžké mechanizace. Taková zemina je podle odborníků tvrdší, málo provzdušněná, špatně jí proudí voda a kořeny plodin v ní hůře rostou. To brzdí vývoj nadzemních orgánů rostlin a snižuje výnosy plodin.

Vědci popisují, že pokud kořen narazí na zhutněnou půdu, zpomalí růst do délky a jeho špička ztloustne. A právě na to, jak rostlina rozezná tvrdost půdy, hledal odpověď výzkumný tým.

Výsledky vědce překvapily. Rostliny totiž nevsadily na mechanická čidla - jakousi obdobu hmatových receptorů v lidské kůži. Využily etylén, tedy plyn, který rostliny tvoří a využívají jako hormon. Pomocí etylénu rostliny "měří" tvrdost půdy.

Buňky v kořenové špičce stále vytvářejí malé dávky tohoto plynného hormonu. Pokud je půda dobře prokypřená, etylén póry rychle odchází pryč. V případě zhutněné zeminy se však hromadí v buňkách, vysoká hladina pak zpomaluje prodlužování kořene a podporuje jeho tloustnutí, tedy typickou odpověď kořenového systému na tuhou zeminu.

"V Olomouci jsme stanovovali množství látky, z níž etylén v kořenech vzniká, abychom dokázali, že jeho zvýšená koncentrace a hromadění jsou skutečně důsledkem zhutněné zeminy, ne jiného fyziologického procesu," uvedl spoluautor výzkumu Michal Karady. Vědec působí v Laboratoři růstových regulátorů, společném pracovišti Ústavu experimentální botaniky AV a Univerzity Palackého.

Pro srovnání se vědci zaměřili na rostliny rýže a huseníčku, které kvůli genetickým mutacím nereagují na zvýšené koncentrace etylénu. Zjistili, že kořeny mutantů dobře pronikají i do zhutněné půdy. Geneticky normální rostliny by to tedy zvládly také, ovšem kvůli funkčnímu "etylénovému smyslu" růst kořenů v takové situaci aktivně potlačují. Vědci se domnívají, že je pro ně výhodnější podpořit jiné kořeny, které sahají do míst s lépe prokypřenou zeminou. Na výzkumu spolupracovali vědci ze sedmi zemí.

Autor: ČTK