Tlo i biljka

SOIL and PLANT

Prof. dr. sc. Vladimir Vukadinović

e-mail: vladimir@tlo-i-biljka.eu

https://tlo-i-biljka.eu

Slike naše poljoprivrede

  Novosti, zanimljivosti i inovacije
u biljnoj proizvodnji

Stranicu "Novosti i zanimljivosti" nadopunjujem kratkim člancima, uglavnom mjesečno, trudeći se da čitateljima prenesem novosti, inovacije i zanimljivosti iz poljoprivrede, najčešće iz biljne proizvodnje. Svi su tekstovi u pdf formatu kako bi ih čitatelji mogli lako arhivirati, a posloženi su prema vremenu nastanka tako da su najnoviji na vrhu tablice.

11/2024 Kako biljke sprječavaju prijenos virusa na svoje potomstvo?	Odavno je poznato kako uvoz i prijenos sjemena dovode i do transkontinentalnog širenja virusa različitih biljnih bolesti. Premda biljke pokazuju snažnu imunosupresiju prijenosa različitih virusa sjemenom, još uvijek nije potpuno poznat imunološki mehanizam koji uspješno sprječava prijenos virusa iz sjemena na mlade biljke. Ipak, pokazalo se da više različitih genetskih puteva biljkama daju otpornost i toleranciju na virusne infekcije, a dokazano je da antivirusna RNAi (RNK interferencija koja sprječava funkciju gena nakon transkripcije. Tim znanstvenike sa sveučilišta Riverside (SAD, Kalifornija) želio je riješiti nepoznanice imunološkog puta koji sprječava prijenos virusa s roditelja na potomstvo, tzv. vertikalni prijenos i uspio u tom naumu. Budući da je ovaj mehanizam prisutan u raznim organizmima, uključujući beskralježnjake, gljive i sisavce, otkriće bi moglo imati široke implikacije na prevenciju bolesti životinja i ljudi.
10/2024 Otkriće regulacije diferencijacije matičnih (meristemskih) stanica	Istraživači već desetljećima eksperimentiraju s životinjskim i ljudskim matičnim stanicama čija je primjena u liječenju mnogih teških i smrtonosnih bolesti vruća medicinska tema. Međutim, biljke također imaju matične stanice koje se kontroliranom diobom diferenciraju i grade nova tkiva i organe. Matične stanice u biljaka smještene su u vrhovima rasta izdanka i korijena (tzv. apikalni/vršni ili primarni meristemi), dok sekundarni meristemi kao vaskularni kambij i interkalarni meristem imaju drugačiju ulogu i kod monokotiledona nisu prisutni sve do klijanja. Istraživači North Carolina State University otkrili su kako funkcionira dirigentski gen regulacije diobe matičnih (meristemskih) stanica korijena biljke osiguravajući harmoničnu komunikaciju potrebnu za rast i funkcioniranje biljaka. Budući da su matične stanice (tvorne ili embrionalne) totipotetne, odnosno sposobne da se diferenciraju kroz diobu gradeći sva tkiva i organe svih višestaničnih organizama, imaju ključnu ulogu u njihovom rastu razvoju, regeneraciji i organizaciji. Naime, diferenciranje stanica te tvorba tkiva i organa je regulirano vrlo složenim sistemom koji čini više različitih mehanizama pa matične stanice korijena biljke međusobno komuniciraju unutar različitih mreža kako bi obavljale različite funkcije. Pri tome gen TCX2, poput dirigenta velikog orkestra, osigurava da ove lokalne mreže međusobno komuniciraju. Koristeći prosječnu ekspresiju gena TCX2 u svakoj stanici i svakoj vremenskoj točki, koja prestaje nakon klijanja, istraživači su kreirali dinamički prostorno-vremenski model ekspresije gena TCX2 i njegovih predviđenih prvih susjeda.
09/2024 Otkrivena je ključna uloga giberelina u fiksaciji dušika mahunarkama	Istraživači sa Sveučilišta u Cambridge-u utvrdili su da je biljni hormon giberelin (GA) neophodan za formiranje, porast i sazrijevanje korijenskih bakterijskih kvržica mahunarki (nodula) koje vežu molekularni dušik (N2) iz atmosfere pretvarajući ga u amonijak (NH3). Sposobnost mahunarki da fiksiraju dušik iz atmosfere povećava njihov sadržaj proteina što ih čini hranjivijima za ljudsku i stočnu prehranu. Međutim, kao i svi živi organizmi kad imaju dovoljno hrane na raspolaganju, tako i bakterije diazotrofi iz reda Rhizobiales prestaju formirati nodule kada tlo sadrži relativno visoke koncentracije dušika i kao rezultat toga smanjena je visina prinosa. Međutim, najnovije otkriće genetskog regulatora koji isključuje fiksaciju dušika kada su razine nitrata u tlu visoke omogućilo je znanstvenicima da uklone gen u istraživanim mahunarkama, osiguravajući da nastave fiksirati dušik bez obzira na njegovu količinu u tlu. Dugoročni cilj je omogućiti simbiozu bakterija korijenskih kvržica u različitim usjevima, osobito žitaricama koje zahtijevaju velike količine dušičnih gnojiva za rast, a to zatim rezultira ogromnim CO2 otiskom i onemogućava male poljoprivrednike da ostvare visoke i stabilne prinose.
08/2024 Udruge biljaka i diazotrofa mogle bi smanjiti potrebu N-gnojidbe	Dušik je je esencijalni element ishrane koji je neophodan za normalno funkcioniranje svake žive stanice jer je sastavni dio aminokiselina, bjelančevina, nukleinskih kiselina i hormona, ali i mnogih drugih konstituenata živih stanica. Na njemu se temelji nasljeđivanje (DNK i RNK), imunološki sustav, rast i dr. Ljudi i životinje, za razliku od biljaka, ne mogu sintetizirati organske molekule s dušikom te ih moraju unositi hranom, dok biljke usvajaju iz okoliša mineralne oblike dušika (NH4+ i NO3-) za sintezu organskih spojeva. Diazotrofi su mikroorganizmi fiksatori, a mogu biti simbiotski i nesimbiotski, anaerobni i aerobni, uglavnom bakterije, arheje, cijanobakterije (modrozelene alge) i neke gljivice koji mogu uz pomoć energije oslobođene oksidacijom organske tvari tla vezati atmosferski molekularni N2 i koristiti ga za svoje potrebe, a višak prepustiti biljkama s kojima neke žive u simbiozi. Genetski inženjering može olakšati asocijaciju biljaka i diazotrofa što bi pomoglo mnogim usjevima, a ne samo mahunarkama, da mogu usvajati dušik koji potječe iz atmosfere. Genetski modificirani asocijativni diazotrofi za opskrbu usjevima dušikom nude relativno brzo izvedivo rješenje za probleme visoke cijene i održivosti povezane primjene sintetičkih dušičnim gnojivima.
07/2024 Kako ishrana bilja može ublažiti visoke temperature	Globalne temperature su u porastu i prema različitim scenarijima/modelima do 2050 god. očekuje se porast između 1,5 i 2,5' C, a moguće je i malo više. Budući da biljke ne mogu, barem ne značajno, regulirati vlastitu temperaturu, potrebno im je više vode kako bi evapotranspiracijom snizile temperaturu lišća i održale potrebnu razinu fotosinteze. Naime, reakcija bilja na promjenu temperature manifestira se promjenama u rastu i razvoju (tzv. termomorfogeneza), npr. bržim porastom korijena (Slika 1.) kako bi usvojile više vode i hraniva, posebno dušika i fosfora. Međutim, brži rast korijena samo je kratkoročne rješenje jer nova istraživanja sugeriraju da je neodrživ za biljke kako i dugoročno potencijalno štetan za ljude. Do sada je utvrđeno je kako na visokim temperaturama proteini HY5 i NRT1.1 funkcioniraju povezano na regulaciji termomorfogeneze. U biljkama postoje dva glavna transkripcijska faktora PIF4 i HY5. PIF4 ima glavnu ulogu u termomorfogenezi izdanaka, a HY5 u termomorfogenezi korijenja. HY5 je zapravo vrsta proteina koja regulira kada će određeni geni biti uključeni ili isključeni i "nadgleda" genetske upute za NRT1.1, protein koji obavlja transport nitrata i uključen je u regulaciju razine fosfora i koordinaciju rasta korijena biljaka (Slika 2.). Kada razina dušika i fosfora pada, a temperatura raste, HY5 počinje suzbijati ekspresiju NRT1.1 budući da integrira temperaturu i N-P signalizaciju te se rast korijena usporava zbog manja dušika i/ili fosfora.
06/2024 Kolika je opasnost od glifosata u hrani?	Glifosat je trenutno u svijetu najpopularniji neselektivni postemergentni herbicid širokog spektra i ujedno najkontraverzniji, pogotovo kad se nalazi u našoj hrani. To je organofosforni spoj ili fosfonat (N-(fosfonometil)glicin). Zapravo glifosat je aktivni sastojak herbicida Roundap (glifosat sadrži još ~750 i drugih proizvoda) koji osim 41,0 % glifosata, u orginalnoj formulaciji, sadrži srodne organske kiseline glifosata (1,5 %), izopropilamin (0,5 %), surfaktant POEA za bolje prijanjanje (15,4 %) i vodu (41,6 %). Pomoćne tvari Roundapa mnogi smatraju još opasnijim od glifosata. Glifosat se koristi na širokom rasponu usjeva širom svijeta, što znači da će vrlo vjerojatno sadržavati i hrana, čak i ako je proizvedena na organski (ekološki) način, dok su praktično svi GM usjevi prskani herbicidima koji sadrže glifosata. Prema studiji iz 2017. godine, SAD je najveći svjetski proizvođač genetski modificiranih usjeva (od kojih su 90 % kukuruz, soja i pamuk), a slijede Brazil, Argentina, Indija i Kanada. Studija također ističe da je 82 % soje, 68 % pamuka i 30 % kukuruza GM podrijetla. Povezivanje glifosata s izazivanjem raka je prilično kontraverzno jer ima puno pozitivnih i negativnih nalaza u brojnim istraživanjima. Međutim, Međunarodna agencija za istraživanje raka (IARC), tijelo Svjetske zdravstvene organizacije (WHO), zaključilo je suprotno i u ožujku 2015. klasificirala glifosat kao vjerojatno karcinogen kod ljudi jer novije analize pokazuju kako glifosat povećava rizik od raka za 41 %.
05/2024 Može li klorofil c iz morskih algi povećati prinose usjeva?	Poznato je da morske alge kao vodeni autotrofni fotosintetski organizmi proizvode više kisika od kopnenih biljaka i da mogu obavljati fotosintezi do 200 m ispod površine mora, a uz to su najvažniji izvor hrane za ribe, odnosno početak velikog prehrambenog lanca u kome sudjeluju i ljudi. Premda alge imaju globalno ogroman značaj zbog obnavljanja kisika, ali i kao hrana, tek nedavno je sada shvaćen njihov mehanizam preživljavanja i kako mogu obavljati fotosintezu u uvjetima niske osvijetljenosti. Recentnim istraživanjima je pronađen gen odgovoran za sintezu plavo-zelenog klorofila c, dok je klorofil a i b kopnenih biljaka zelen, a to omogućuje algama apsorpciju svjetlosti u plavo-zelenom dijelu sunčevog spektra (447-520 nm) koji puno dublje prodire u vodu. Pronalaženjem gena za sintezu klorofila c riješena je zagonetka preživljavanja algi u oskudnim uvjetima osvijetljenosti, ali je ujedno omogućilo i eksperimentiranje s sintezom klorofila c u kopnenim biljkama i povećanje njihovog prinosa u gušćem sklopu ili mješovitom uzgoju, uključujući i međuusjeve.
04/2024 Manje klorofila može povećati dušik u sjemenu	Klorofil je ključan pigment za apsorpciju Sunčeve radijacije i osiguravanje energije za proces fotosinteze, odnosno asimilaciju CO2. Međutim, tvorba klorofila zahtijeva veliku količinu dušika za sintezu proteina, prvenstveno za sintezu enzima RuBisCO (Ribuloza-1,5-bisfosfat) jer je to ključni enzim fotosinteze (karboksilacije). Kao rezultat toga biljkama često imaju na raspolaganju nedovoljno dušika za druge procese. To je bio povod za istraživanje kojim se pokušalo smanjiti razinu klorofila u lišću i utvrditi hoće li biljka uložiti taj raspoloživi dušik u druge procese koji bi povećali prinos ili poboljšali njegovu kvalitetu. Budući da su mnoge biljke evoluirale u uvjetima bez dovoljno dušika u tlu, one ga usvajaju kad god je na raspolaganju i u vrijeme senescencije (starenja) listova translociraju u sjeme ili plod pa zapravo vrijeme kontrolira mobilizaciju i raspodjelu resursa ugljika i dušika. Međutim, pojedinačni list ne može istodobno kontrolirati asimilaciju ugljika i remobilizaciju dušika, što uzrokuje obrnutu vezu između prinosa sjemena i sadržaja dušika. Istraživanje smanjene ugradnje dušika u lišće pokazalo je da je moguće povećati efikasnost primjene dušika u suvremenoj biljnoj proizvodnji poticanjem njegove remobilizacije iz lišća i drugih organa u sjeme ili plod što je ekonomski povoljnije od opskrbe dodatnim N‑gnojivom.
03/2024 Prednosti diversifikacije usjeva	Diversifikacija usjeva obećavajuća je strategija za povećanje visine i stabilnosti prinosa usjeva, uz istodobno manji napad patogena i manju potrebu za pesticidima. Poznato je da su prirodne, kao i poljoprivredne biljne zajednice bogate vrstama, često produktivnije i stabilnije od manje raznolikih sustava, a razlog je do sada bio nepoznat. Međutim, nova istraživanja pokazuju da su raznovrsne poljoprivredne zajednice otpornije na patogene što utječe na povećanje prinosa. Prostorna i vremenska diversifikacija usjeva može optimizirati raspoloživost hraniva budući su različite biljke i njima pridružene specifične mikrobne zajednice bakterija i gljivica rizosfere osnovni pokretači ciklusa ugljika, kao i većine neophodnih elemenata. To osigurava biljkama više pristupačnih hraniva unutar rizosfere, posebno dušika i fosfora. Izbor biljaka za međuusjev može biti utemeljen na kombinaciji vrsta usjeva čija svojstva maksimiziraju pozitivne i minimiziraju negativne interakcije, ili na kombinaciji poželjnih svojstava. Kreiranje dobrih biljnih smjesa ipak nije jednostavan jer postoje agronomska ograničenja u miješanju sorti različitih svojstava pa tako nisu poželje velike fenotipske zbog primjene agrotehnike, određivanja optimalnog roka sjetve, prihrane, zaštite itd. Istodobno, neke fenološke razlike mogu potencirati korisne interakcije, ali još uvijek se ne zna dovoljno o pokretačima poboljšane stabilnosti miješanih usjeva. Zbog toga se kreiranje sortnih smjesa još uvijek oslanja na empirijsko ispitivanje što uključuje potencijalno velik broj kombinacija različitih genotipovi.
02/2024 Kako sve umjetna inteligencija (AI) može unaprijediti poljoprivredu?	Danas se umjetna inteligencija sve više primjenjuje u različitim područjima, poput obrazovanja, zdravstva, financija, proizvodnje i drugdje te je zbog svoje prirode da se bavi problemima koje ljudi ne mogu brzo i uspješno riješiti jedno od bitnih područja računalne znanosti. Ljudi su uglavnom iznenađeni sposobnostima umjetne inteligencije i pokušavaju ju široko primijeniti i u poljoprivredi koja je je trenutno veliki izazov u proizvodnji dovoljno hrane za rastuću ljudsku populaciju, rješavanja problema gladi i proizvodnje 70 % više hrane potrebne za očekivanih ~9,1 milijardu ljudi u 2050. god. Primjene AI tehnologije u poljoprivredi trenutno se smatra jednim od izvrsnih rješenja za probleme brzo rastuće ljudske populacije i smanjenja poljoprivrednog zemljišta te se ubrzano razvija i poboljšava. Naravno, postoji još veliki broj problema u široj primjeni AI u poljoprivredi zbog mnogih geografskih, društvenih, kulturnih ili političkih razloga koji utječu na neravnomjernu raspodjelu moderne tehnologije pa će njena primjena zasigurno imati svoja ograničenja u određenim područjima. Zatim, usprkos velikom napretku još uvijek postoji niz ograničenja primjene AI u poljoprivrednoj proizvodnji zbog nedostatka velikih skupova standardiziranih podataka o tlu, klimi, vegetaciji i dr. što ograničava njihovu točnu i brzu interpretaciju. Također, još uvijek je nedovoljna sigurnost uređaja i autonomnih robota koji se koriste na otvorenim prostorima poljoprivrednog okoliša kao i privatnost prikupljenih podataka.
01/2024 Otkriven protein koji regulira unos vode i hraniva korijenom	Istraživači na Sveučilištu u Nottinghamu nedavno su identificirali nove komponente ligninske barijere u korijenu biljaka i specifičnu funkciju upravljačkih proteina smještenih u endodermi korijena koji kontroliraju unos vode i hranjivih tvari (Slika 1.). Ovo istraživanje identificiralo je nove komponente fiziološkog mehanizma za taloženje lignina pod kontrolom upravljačkih proteina (dirigent proteins, DPs), smještenih u endodermi korijena. Ovi proteini djeluju u koordinaciji s drugim regulatornim komponentama korijena kako bi usmjerili i organizirali ispravno taloženje lignina u endodermi, omogućujući biljci da osigura optimalnu ravnotežu hranjivih tvari usvojenih iz tla. Unos vode i hranjivih tvari korijenom omogućuje rast i razvoja biljaka. Mineralni ioni ulaze u citoplazmu preko epidermalnih stanica i korteksa (kore korijena) te dolaze do Kasparijeve barijere putem simplasta (prijenos posredovanog transporta) ili po apolplastu (prividno slobodan prostor korijena), odnosno međustaničnim prostorima. Budući da se hranjive tvari često koncentriraju u ksilemskim žilama, vaskularne biljke razvile su prsten fizičke barijere, odnosno Kasparijev pojas koji sprječava pasivnu apoplastičnu difuziju iona i vode preko endodermalnih stanica koje okružuju vaskularne snopove. Također, Kasparijeva barijera pruža hidroizolacijsku funkciju korijenju biljaka štiteći biljke od nereguliranog dotoka vode i hranjivih tvari te je itekako neophodna za prilagodbu biljaka na abiotske stresove.
12/2023 Nanozimi i njova primjena u poljoprivredi	Nanozimi (Nanozymes) su vrsta specifičnih nanomaterijala s aktivnošću i svojstvima oponašanja enzima te se trenutno sve više istražuje njihova primjena. To su sintetičke tvari, koje su otkrivene u posljednjih 15-ak godina, sa svojstvima prirodnih enzima peroksidaza (ili reduktaza peroksida), ali su do sada smatrani suviše toksični i skupi za primjenu u proizvodnji hrane. Međutim, istraživači sa Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign nedavno su razvili organske netoksične, ekološki prihvatljive i jeftine nanozime s ciljem brzog i efikasnog otkrivanja prisutnosti glifosata, uobičajenog poljoprivrednog herbicida. Prirodni enzimi su veoma efikasni biokatalizatori, ali često su nestabilni, katalitička efikasnost im pada u ekstremnim uvjetima, njihova priprema i pročišćavanje je složena i skupa te su sintetski organski enzimi vrlo obećavajuća alternativa. Budući da se nanozimi mogu široko primjenjivati kao senzori, antioksidativni sustavi, kao imuno i dijagnostički testovi za različite bolesti, ali i kao obrambeni mehanizmi, za uklanjanje onečišćenja i dr., njihovo korištenje ima potencijal za više raznih primjena, uključujući i poljoprivredu. Mnogi nanozimi pokazuju multienzimske funkcije oponašajući različite vrste prirodnih enzima.
11/2023 Međusobni odnosi biljaka u usjevu pšenice	Pripitomljavanje biljaka i njihov uzgoj datira od prije ~10.500 godina što je promijenilo ljudsku povijest i omogućilo uspon civilizacije. Usjevi su kroz to vrijeme povećali prinos i kvalitetu prilagođavajući se različitim agroekološkim okruženjima, agronomskim praksama i agrotehnici. Međutim, genetska baština pšenice (Triticum spp.) oblikovana je milijunima godina prirodne selekcije prije pripitomljavanja, često potaknuta konkurencijom među pojedinim biljkama te se smatra kako su genetska poboljšanja visine prinosa posljedica selekcije prema intraspecifičnoj konkurentnost. Naime, unutar prirodnog ekosustava dolazi do jasne konkurencije između jedinki iste vrste prema lokalnim ekološkim faktorima (intraspecifična kompeticija) i između pojedinih vrsta (interspecifična kompeticija), ali i kooperacije koje se događaju unutar grupe izoliranih jedinki (tzv. Alleov efekt) ili između jedinki različitih vrsta (sinergizam, simbioza). Na prinos usjeva i kvalitetu njegovog prinosa, pored gena, značajno utječe i uzgoj (gnojidba, obrada, priprema tla, datum i gustoća sjetve, odnosno razmak između biljaka, navodnjavanje, zaštita od bolesti i štetnika, vrijeme i način žetve i dr.). Razumijevanje mehanizama koji potiču varijacije u proizvodnji biomase u usjevima (agrocenozama; zajednice istovrsnog sastava) i prirodnim biocenozama predmet su mnogobrojnih istraživanja o funkcioniranju različitih ekosustava. Konkurencija biljaka za resurse (svjetlo, voda, hraniva i dr.) smatra se najjačom silom u formiranju i strukturiranju u selekciji prirodnih biljnih populacija koja najčešće favorizira najkonkurentnije pojedinačne biljke u određenom okruženju. Međutim, najznačajniji pokretač evolucije usjeva je promjena povezana s napuštanjem visoko heterogenog i biološki raznolikog prirodnog okruženja u homogeno monokulturno okruženje (agrocenozu) u kojem individualna kondicija biljaka, odnosno njena pojedinačna i najčešće "sebična" svojstva ugrožavaju agrocenozu. Zapravo slično se događa i kod ljudi jer vrlo često sebičnost negativno utječe na performanse društvene zajednice. Zbog toga se moderna biljna proizvodnja strnih žita oslanja na uspješne zajednice u kojima je ograničena dostupnost svjetla te su kooperativno ponašanje biljaka u odnosu na svjetlo, kao i klasovi s većim brojem zrna, najvažniji za postizanje visokog prinosa.
10/2023 Održiva primjena pesticida dronovima	Intenzivna poljoprivredna praksa uključuje veliku upotrebu pesticida koji su glavni je pokretač smanjivanja bioraznolikosti u EU-u što opasno utječe na ekosustave i ljudsko zdravlje, bilo izravno ili izlaganjem ostacima neurotoksičnih i drugih pesticida. Također, pretjerana uporaba pesticida ugrožava produktivnost poljoprivrede jer neki pesticidi štetno djeluju na korisne predatore štetnika i oprašivače što izravno ugrožava visinu prinosa usjeva. Osim toga, ostaci pesticida akumuliraju se u većini europskih tla s negativnim učincima na život i aktivnost mikroba u tlu. Revizija SUD-a izvrsna obuhvatit će daljnje poboljšanje integriranog upravljanja štetočinama, uključujući nove tehnologije kao što su biopesticidi, kao i alate za digitalnu i preciznu poljoprivredu, ali je u tom pogledu i dalje znatno restriktivnija od primjene dronova u SAD, Japanu ili Kini. Takav stav su iskoristile neke europske zemlje, npr. Švicarska, gdje su vlasti dale trogodišnju dozvolu za istraživanje prskanja iz zraka bespilotnim letjelicama u vinogradima. Međutim, zajednička EU poljoprivredna politika (CAP; The Common Agricultural Policy), koja čini 1/3 proračuna EU-a, mora olakšati ovu tranziciju, a CAP se niti ne spominje reviziji SUD-a, premda ima središnju ulogu primjeni pesticida.
09/2023 Da li je grah super hrana?	Stanovništvo razvijenih zemalja prečesto konzumira suviše kalorične hrane bogate mastima, šećerima i soli, a jedu nedovoljno voća i povrća, osobito mahunarki. Zdrava prehrana temelji se na ravnoteži unosa hrane s potrošnjom energije, ali i harmoničnom odnosu između unosa proteina (bjelančevina), ugljikohidrata bogatih vlaknima (što vas čini dulje sitim, dok meso uopće ne sadrži vlakna i probavlja se prilično brzo) i nezasićenih masti te ograničenom unosu trans masti (nezasićene masne kiseline u neprirodnoj formaciji), slobodnih i dodanih šećera, zasićenih masti i soli. U antičko doba i u srednjem vijeku mahunarke su bile su jedan od najvažnijih izvora energije (škroba) i bjelančevina u ljudskoj prehrani, a u suvremeno doba, osobito u razvijenim zemljama, zamijenjene su najčešće žitaricama i mesom te se mahunarke često pogrešno nazivaju mesom za siromašne. Ukratko, grah je hrana bogata hranjivim tvarima za koju se empirijski zna da ima blagotvorne učinke na ljudsko zdravlje. Zapravo, prehrana je veoma važna komponenta načina života koja može blagotvorno utjecati na zdravlje što potvrđuje i veliki broj dokaza iz epidemioloških i kliničkih ispitivanja koji pokazuju da biljna prehrana, koja je bogata dijetalnim vlaknima i raznim fitokemikalijama, može smanjiti rizik od kroničnih bolesti, posebice raka.
08/2023 Korijeni biljaka sposobni su mjeriti temepraturu tla	Korijeni su vrlo prilagodljivi biljni organi, neprestano rastu u potrazi za vodom i hranom prilagođavajući se različitoj teksturi i strukturi tla. Naime, korijenje biljaka može posjedovati različite stupnjeve tzv. otvorena organizacije ovisno o svojstvima njegovog apikalnog, ali se tijekom njegovog razvoja tip organizacije stalno mijenja (zatvorena, srednje otvorena i otvorena organizacija. Osim abiotičkih faktora poput raspoloživosti hranjivih tvari ili mehaničke otpornosti tla, korijenje biljaka također reagira na promjenu temperature. Korijeni biljaka imaju vlastiti termometar za mjerenje temperature tla prema kojoj prilagođavaju svoj rast. Na njemačkom sveučilištu Martin Luther u Halle-Wittenberg eksperimentalno je potvrđeno na kupusu i rajčici da biljni korijeni imaju vlastiti sustav senzora temperature što bi moglo pomoći u selekciji boljih kultivara. Naime, do sada se smatralo da rast biljaka ovisan o temperaturi kontrolira jedinstveni signal za cijelu biljku koji signalizira korijenju da bi trebao promijeniti rast. Međutim, uklanjanjem nadzemnog dijela korijenu je omogućen rast, ali je prekinuta veza s izdankom te je korijen nastavio rasti brzinom koja je odgovarala temperaturi tla, a ne temperaturi izdanaka. Također, mutirane biljke, čiji izdanci nisu mogli otkriti i reagirati na više temperature nakon kalemljenja na korijenje normalnih biljaka razvijale su korijen sukladno temperaturi tla. Obzirom na ubrzane klimatske promjene i globalni porast temperature, rast korijena postaje sve važniji za uzgoj, a razumijevanje molekularne osnove rasta korijena ovisnog o temperaturi moglo bi pomoći kreiranju kultivara koje bolje podnose stres od suše i postižu stabilne prinose u nedostatku vode.
07/2023 Što se dogodi kad iskrčimo šumu?	Na obalama Eufrata i Tigrisa, prije otprilike 12.000 godina, ljudi su se prvi put počeli baviti poljoprivredom i uzgajati grašak, leću i ječam. Da bi pripremili tlo za sjetvu sjekli su šumu i tako počeli mijenjati okoliš prema svojim potrebama. Krčenjem šuma nestajale su pojedine biljne i životinjske vrste i čovječanstvo danas shvaća da je moderna, intenzivna poljoprivreda jedna od najvećih prijetnji bioraznolikosti na Zemlji. Međutim, još uvijek se nedovoljno zna što se konkretno događa s biljkama, kukcima i životinjama u ekosustavu kada se šuma posiječe, a djevičansko tlo pretvori u poljoprivredno. Oko 9 milijuna vrsta biljaka, životinja, protista i gljiva nastanjuje Zemlju, kao i 7 milijardi ljudi čije mnogobrojne aktivnosti devastiraju pa i demontiraju Zemljine ekosustave, eliminirajući gene, vrste i biološke osobine alarmantnom brzinom. Stoga je potpuno opravdano i razumno upitati se kako će gubitak biološke raznolikosti promijeniti funkcioniranje ekosustava i njihovu sposobnost da društvu pruže hranu, sirovinu, energiju, usluge i dr. neophodne za napredak. Međutim, poljoprivreda nije sve što ugrožava biološku raznolikost. Na nju utječu urbani prostori, industrijski kompleksi, prometna i druga infrastruktura i mnoge druge antropogene aktivnosti. Čovječanstvo je prevladavajuća sila promjene okoliša na Zemlji te je u 2020. godini masa predmeta koje je napravio čovjek (beton, asfalt, staklo, plastika itd.) nadmašila masu svih živih organizama. Ljudi odgovaraju ~25 % globalne neto primarne proizvodnje, a procijene pokazuju da ljudske aktivnosti trenutno ubrzavaju tisuću puta izumiranja vrsta prijeteći drastičnim smanjenjem globalne bioraznolikosti, jer će stope izumiranja vrsta u budućnosti vjerojatno biti 10000 puta veće.
07/2023 Uskoro će se i bjelančevine iz uljane repice koristiti za ljudsku prehranu	Uljana repica (Brassica napus) uzgaja se radi isključivo radi proizvodnje ulja koje čini ~40 % ulja, ali sadrži i vrlo visok udio bjelančevina (~20 %, ali i do 38 %) koji se do sada nisu koristili u prehrani ljudi zbog gorkih i nejestivih tvari. Sjeme uljane repice sadrže mnoge esencijalne aminokiseline, a njihov sadržaj sadržaj je također veći nego u drugim biljnim izvorima. Ipak, danas je repičino ulje jedini proizvod koji koriste ljudi jer njeno sjeme sadrži gorke glukozinolate i njihove gorke produkte te korištenje uljane repice u ljudskoj hrani zahtijeva uklanjanje gorčine i stvaranje ukusne teksture ovog izvora proteina. Međutim u novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature, istraživači Sveučilišta u Kopenhagenu približili su se uklanjanju gorkih tvari iz sjemena repice i time se približili novom izvoru proteina za ljudsku prehranu. Istraživači su uspjeli ukloniti gorke obrambene tvari identificirajući tri proteina u biljci odgovornih za transport tvari u sjeme i njihovim uklanjanjem spriječili nakupljanje glikozinolata (gorkih tvari) tih tvari u sjemenu. Budući da obrambene tvari ostaju u svim drugim dijelovima biljke njezina obrana od biljojeda i dalje je funkcionalna.
06/2023 Kako geni biljnog podrijetla mogu utjecati na ljudsko zdravlje?	Sva živa bića su tijekom milijuna godina uobičajeno su koevoluirala (evolucija uz uzajamno prilagođavanje dvije jako interaktivne vrste u vrlo dugom periodu njihove filogeneze) te se često događala razmjena gena između različitih organizama, kao što su sisavci, biljke, gljive i bakterije, osobito ako je među njima dolazilo do interakcije, npr. simbioze (obostrana korist), komensalizma (samo jedan ima korist) ili parazitizma (jedan ima korist, a drugi štetu). Budući kako različitih miRNK ili mikroRNK (jednolančane, nekodirajuće RNK molekule pronađene u biljkama, životinjama i nekim virusima) ima u izobilju u ljudskoj biljnoj hrani (čak i nakon njene termičke obrade) i pronađene su u ljudskoj krvi, recentna istraživanja potvrđuju da geni biljnog podrijetla poboljšavaju ljudsko zdravlje. Ukratko, suvremena znanost intenzivno istražuje široko rasprostranjeno nakupljanje aberantnih izoformi mikroRNK (nenormalni oblici) u ljudskim tumorima i pokušava kreirati uspješnije antitumorske strategije posredovanjem biljnih RNK-polimeraza i popravkom „neispravnih” mikroRNK.
06/2023 Mogu li DELLA proteini biti ključ nobve Zelene revolucije?	Manipulacija biljnim hormonima DELLA proteinima bila je ključna u razvoju visoko prinosnih sorti usjeva tijekom "Zelene revolucije" te unatoč desetljećima opsežnih istraživanja još uvijek nije jasno kako su se DELLA funkcija i signalni mehanizmi razvili tijekom filogeneze (evolucije) kopnenih biljaka. Obitelj „promiskuitetnih proteina”, koji se nalaze u svim kopnenim biljkama, a posreduju u mnogim, različitim funkcijama biljaka, unatoč tome što su opstali gotovo nepromijenjeni 450 milijuna godina, a nova otkrića pojašnjavaju njihovu funkciju i način kontrole rasta, razvoja i tvorbe prinosa. Promjene u ekspresiji gena (proces kojim se informacija gena prepisuje i prevodi u funkcionalni genski produkt, najčešće protein) glavni su ishod hormonskih signalnih kaskada koje uvelike kontroliraju fiziologiju biljaka. U slučaju hormona giberelina, transkripcije nadziru DELLA proteina, koji djeluju kao negativni regulatori/supresori u signalnom putu. Zbog toga je istraživanje DELLA proteina i biotehnologije giberelina obećavajući put razvoja novih kultivara, kao i sinteze kemijskih spojeva koji će omogućiti postizanje većih prinosa bez štetnih nuspojava. Razumijevanje kako su se DELLA proteini razvijali u prirodi tijekom milijuna godina pomaže u dizajniranju novih strategija za generiranje novih varijanti DELLA sa željenim funkcijama.
05/2023 Mogu li biljke komunicirati zvukoo?	Najnovija istraživanja u Izraelu pokazala su da biljke proizvode osim vizualnih, kemijskih i taktilnih znakova i zvučne signale na koje druge biljke i organizmi mogu reagirati. Odavno je poznato da se biljke promjenom fenotipskih odlika, uključujući promjenu boje, vizualnog izgleda, emitiranju hlapljivih spojeva koji mogu utjecati na druge biljke i organizme i dr. prilagođavaju na stres pri čemu je aklimatizacija prolazno jačanje otpornosti na stres (plastično i reverzibilno) nakon kraćeg izlaganja nepovoljnom utjecaju, a adaptacija (prilagodba) se odnosi na genetsko (nasljedno) svojstvo otpornosti. Međutim, premda su ultrazvučne vibracije biljaka i ranije zapažene, ovo je prvi dokaz da se one prenose zrakom te ih drugi organizmi mogu zapaziti i biti upozoreni. Čini se da biljke neprestano komuniciraju s kukcima i drugim životinjama pa je posve logično da koriste zvuk za prijenos informacija. Istraživanja o govoru biljaka dovode u pitanje dugogodišnje definicije komunikacije i ponašanja kao isključivo svojstvene životinjama, a da li će biti moguće praktično iskoristiti komunikaciju biljaka međusobno ili prema drugim organizmima još je rano tvrditi.
04/2023-A Može li AI pomoći poljoprivrednim proizvođačima?	Poljoprivreda i ratarstvo jedno je od najstarijih i najvažnijih zanimanja na svijetu. Kako svjetska populacija nastavlja rasti, a zemljište postaje sve oskudnije, ljudi su morali postati kreativni i učinkovitiji u pogledu načina na koji se bavimo poljoprivredom, koristeći manje površina za proizvodnju više hrane i povećavajući produktivnost rada, plodnost tla, prinos i njegov kvalitet. Globalno je poljoprivreda vrijedna 5 trilijuna dolara, a sada se okreće AI tehnologijama kako bi pomogla u povećanju prinosa, zaštiti usjeva, kontroli štetočina, nadzirala tlo i uvjete uzgoja, organizirala podatke za poljoprivrednike, pomogla s radnim opterećenjem i poboljšala primarnu proizvodnju hranom. Budući da je fokus mog zanimanja (ranije i istraživanja) ishrana bilja i gnojidba, uključujući ekološke, fiziološke, agrotehničke i edafske uvjete biljne proizvodnje, pitao sam Microsoftov ChaptGPT u pretraživaču Bing kako povećati efikasnost primjene dušika. Premda su odgovori bili općeniti, AI razumije suštinu problema i daje dobre smjernice što proizvođač treba poduzeti. Stoga vjerujem da će primjena umjetne inteligencije unaprijediti biljnu proizvodnju (i cjelokupnu poljoprivredu) pomažući proizvođačima u gotovo svim aspektima njihove djelatnosti.
04/2023-B Značaj osja u tvorbi prinosa pšenice	Pšenica je danas najvažnija svjetska kultura i njeno pripitomljavanje prije 12.000 godina u Mezopotamiji predstavljao je prekretnicu u napretku ljudske civilizacije. Međutim, zbog suvremenih klimatskih promjena njena proizvodnja bi mogla postati zahtjevnija uz porast njene cijene zbog značajnih promjena u proizvodnom procesu. Arheološki i povijesni zapisi pokazuju da je osje pšenice prošle kroz fenotipsku modifikaciju od početka pripitomljavanja jer je osje prevladavalo tijekom mnogo tisućljeća, osim posljednjeg. Stoga se smatralo da prisutnost osja ima neke implicitne prednosti, barem pod određenim uvjetima uzgoja. Međutim, novije analize mnogih neovisnih studija dokazale su da osje poboljšavaju fotosintezu klasa, uglavnom zbog povećanjem fotosintetske površine te dosljedno ukazuje na povećanje mase zrna. Međutim, oba ova dokaza nisu međusobno povezana, jer je doprinos osja povećanje težine zrna konstitutivan i ne djeluje preko povećanja dostupnosti fotosintata tijekom punjenja zrna. Otuda još uvijek nema jasnih dokaza o bilo kakvoj prednosti pšenica šišulja (bez osja) i brkulja (s osjem)ili nedostatku za prinos pšenice.
03/2023 Suvremena saznanja o inteligenciji biljaka	Biljna inteligencija označava bilo koju vrstu namjernog i fleksibilnog ponašanja koje je korisno i omogućuje biljci da postigne svoj cilj, a ponašanje biljaka je odgovor na događaj ili promjenu okoliša tijekom životnog vijeka jedinke. Nasuprot sesilnim biljkama koje karakteriziraju promjene u rastu i razvoju, životinje koriste izravno kretanje kao bihevioralni odgovor (reakciju). Izmjene fenotipa (vidljivog izgleda), kao odgovor na promjene okoliša, mogu biti genetski kodirane (nefleksibilna reakcija) ili fleksibilni odgovori (plastični, prilagodljivi) koji ovise o promjenama u okolišu. Fenotipski plastični odgovori na vanjske podražaje integriraju više informacijskih signala kako bi biljke inteligentno reagirale što nadilazi jednostavnu prilagodbu i reakciju te se može smatrati aktivnim pamćenjem i donošenjem odluka temeljem iskustva/znanja. Poput životinja i ljudi, biljke imaju nagon za postojanjem i sposobne su efikasno promatrati svoju okolinu i primati i obrađivati različite informacije te se prilagoditi na aktualne uvjete. Je li to dovoljno da se prilagodljivost biljaka označi inteligencijom, dakako jedinstvenom za njih? Biljke neprestano komuniciraju s bakterijama i mikoriznim gljivicama s kojima žive u simbiozi, a brojna suvremena istraživanja pokazala su da mikoriza umanjuje efekte stresa biljaka, iako su temeljni molekularni mehanizmi još uvijek nepoznati.
02/2023-B Komunikacija između biljnih stanica i novosti u kloniranju riže	Odavno je poznato da stanične jezgre šalju upute drugim dijelovima stanice tako da kodiraju stotine proteina potrebnih za odvijanje pojedinih fizioloških procesa te je bilo vrlo teško utvrditi koji su to signali, npr. za pokretanje fotosinteze. Stanična jezgra regulira ekspresiju gena (proces kojim se informacija gena prepisuje i prevodi u funkcionalni genski produkt) što je ključno za staničnu homeostazu (funkcioniranje biološkog sustava u okviru fizioloških uvjeta) svih eukariotskih organizama kod kojih je nasljedni materijal smješten u jezgri i obavijen dvostrukom membranom. Važnost razumijevanja načina na koji se fotosinteza kontrolira ključno je za sigurnost hrane, ali može pomoći razumijevanju kako nastaju i bolesti kod ljudi. Naime, komunikacijski put jezgra ? kloroplast mogla bi unaprijediti naše razumijevanje o tome kako jezgra regulira mitohondrijske gene i njihovu disfunkciju kod raka. Međunarodni istraživački tim uspio je razmnožiti komercijalni hibridni soj riže kao klon putem sjemena s 95?postotnom učinkovitošću što će znatno sniziti cijenu hibridnog sjemena riže i tako omogućiti sjetvu visokovrijednih kultivara riže visokog prinosa i otporne na bolesti. Naime, hibridi prve generacije usjeva često pokazuju veću učinkovitost od svojih roditeljskih sojeva pa poljoprivrednici ako žele koristiti visoko učinkovite hibridne sorte biljaka moraju kupiti novo sjeme svake sezone. Npr., hibridi kukuruza imaju dvostruko veći prinos od roditeljske generacije, pa čak i više od toga.
02/2023 Kako gen ZIP4 utječe na selekciju pšenice?	Pšenica je globalno rasprostranjeni usjev sa složenom evolucijskom poviješću i ima jedan od najzahtjevnijih genoma u prirodi. Naime, pšenica je heksaploid (poliploidni organizmi sadrže u svakoj stanici više od dva uparena seta homolognih kromosoma), odnosno čine ga tri kompletna genoma (ukupni genetski materijal) koji se nazivaju A, B i D u jedru (nukleus) svake stanice. Otuda je genom pšenice gotovo dvostruko veći od ljudskog jer sadrži u 21 kromosomu gotovo 108.000 gena, što je ogroman broj u usporedbi s 20.000 gena ljudskog genoma, ali sadrži tri para svakog kromosoma. Prilikom poliploidizacije pšenice, glavni mejotički gen ZIP4 duplicira se i divergira, tako da svaka tetraploidna i heksaploidna pšenica nose tri, odnosno četiri kopije ZIP4 koje su potrebne za sprječavanje većih abnormalnosti tijekom mejoze. Naime, iako postoji veći poremećaj naknadne muške nego ženske plodnosti, duplicirani ZIP4 (kopija) čuva do 50 % informacija o broju zrna u klasu. Premda su cvjetnice pretežno poliploidne, još uvijek je nedovoljno poznato kako se mejotički proces (stanična dioba uz smanjenje broja kromosoma na polovinu) odvija nakon poliploidizacije kako bi se stabilizirala i očuvala plodnost, sada je poznato da se tijekom poliploidizacije pšenice, glavni mejotički gen ZIP4 na kromosomu 3B duplicirao na 5B i divergirao.
01/2023 Nove polupatuljaste sorte pšenice otporne na sušu	Geni za polupatuljasti rast pšenice (Rht-B1b i Rht-D1b) su tijekom tzv. zelene revolucije u 60-im i 70-im godinama 20. stoljeća uz mineralna gnojiva bili jedan od ključnih pokretača porasta prinosa žitarica za ~160 % na globalnoj razini i stoga su zaslužni za bolju prehranu milijardi ljudi širom svijeta. Međutim, naširoko korišteni navedeni geni neosjetljivi su na biljne hormone gibereline te imaju nedostatke u nicanju klijanaca pa je korištenje mutiranog, autoaktivnog gena Rht13 osjetljivog na gibereline, izbjegnut plejotropni efekt. Utvrđeno je kako autoaktivni Rh13 gen utječe na remodeliranje staničnih stijenki i predstavlja novu klasu gena smanjene visine te otvara mogućnost za korištenje autoaktivnih NB-LRR (Nucleotide-binding site/leucine-rich repeat) gena za polupatuljasti rast više vrsta usjeva, a ne samo u oplemenjivanju pšenice. Korištenjem novih, alternativnih gena patuljastog rasta koji ne ometaju signalizaciju GA (hormoni giberelinske kiseline) zadržan je nizak rast, porast prinosa zbog veće raspodjele fotosintata u zrno, otpornost na polijeganje i neke bolesti (npr. fuzarioze; dominantni uzročnici Fusarium graminearu i F. culmorum smanjuju prinos i mogu kontaminirati zrno mikotoksinima koji ga čine neprikladnim za potrošnja kod ljudi i stoke) i bez štetnih učinaka na porast klijanaca. Otkriće i korištenje gena Rht13 u selekciji novih polupatuljasti sorti pšenice s poboljšanom otpornošću na sušu moglo bi uskoro pokrenuti njihov masovni uzgoj diljem svijeta, osobito u sušnijim predjelima kao odgovor na klimatske promjene. Naime, pšenice s Rht13 genom imaju veću stopu fotosinteze od genotipa divljeg tipa Rht u uvjetima niske razine dušika, starenje lišća je sporije jer imaju veću koncentraciju dušika i klorofila te imaju i veću stvarnu fotokemijsku učinkovitost. Takav učinak Rht13 gena utječe na veću akumulaciju biomase cijele biljke, posebno u uvjetima niske razine dušika i suše.
12/2022 Uzgoj višegodišnjih strnih žita	Strategija uzgoja višegodišnjih usjeva (i nasada) efikasna je strategija za prilagodbu klimatskim promje-nama, kao i smanjivanje neto emisije stakleničkih plinova u primarnoj organskoj produkciji hrane. Također, višegodišnje biljke uglavnom imaju dubok i razvijen korijenov sistem koji efikasno usvaja lako pokretljiva hraniva sprečavajući zagađivanje podzemnih i površinskih voda i povećavajući agronomsku efikasnost gnojidbe uz sprječavanje erozije, a takvi genotipovi vrlo su konkurentni korovima smanjujući potrebu za herbicidima. U biljnoj proizvodnji većina hrane potječe od žitarica (na njih otpada trećina unesenih kalorija u ljudskoj prehrani) koje su pravilu jednogodišnje biljke i premda višegodišnji usjevi bolje koriste zemljišne resurse u niz ekoloških benefita, glavni nedostatak takvih usjeva je još uvijek nešto niži prinos u odnosu na jednogodišnje srodnike. Stoga se na problemu povećanja prinosa višegodišnjih žitarica sve intenzivnije istražuje uz sve brži napredak u selekciji. Unatoč nedostacima višegodišnjih žitarica, one posjeduju izvanredne karakteristike koje ih čine otpornim usjevima koji se mogu nositi s nadolazećim klimatskim promjenama jer uspješno sprječavaju gubitak hranjivih tvari u vodu, usvajaju hraniva iz veće dubine tla, mogu se uspješno uzgajati na tlima ograničene plodnosti, smanjuju troškove proizvodnje i time povećavajući učinkovitost uzgoja žitarica. Višegodišnje žitarice kreirane su klasičnim metodama oplemenjivanja i pored opisanih nedostataka posjeduju izvanredne karakteristike koje ih čine otpornim usjevima na nadolazeće klimatske promjene.
12/2022 Farme algi kao žitnica hrane	Uzgoj jestivih mikroalgi bogatih proteinima na kopnu u blizini toplih mora (akvakultura) mogao bi povećati globalnu proizvodnju hrane za više od 50 % i tako osigurati hranu za očekivanih 10 milijardi ljudi na Zemlji do 2050. godine. Procjenjuje se da je već 60 % svjetskih ekosustava degradirano ili se ne koristi na održiv način. Uz brzi porast globalne populacije, sve jače izraženi nepovoljni utjecaj klimatskih promjena na poljoprivredu zbog globalnog zagrijavanja i nedostatka slatke vode, degradacije tla (pad plodnosti, onečišćenje tla, suše, poplave, erozija i dr.), zatim aktualne probleme vezane za energetske izvore i sigurnu dostavu hrane zbog rata u Ukrajini, mogućeg nuklearnog rata, sudara Zemlje s većom kometom, iznenadne erupcija mega vulkana i drugih mogućih globalnih prehrambenih katastrofa, sve više se razmišlja se i o alternativnim izvorima hrane. Rast algi je do 10 puta brži od tradicionalnih usjeva jer one neposredno i mnogo efikasnije koriste hranjive tvari iz vode. U vodenoj sredini nema kemijske niti fizikalne fiksacije hraniva koloidima gline, nema ispiranja hraniva niti se gube na druge načine iz rizosfere, nema niti njihove transformacije iz rezervnih, neraspoloživih hraniva u pristupačne oblike uz posredovanje mikroorganizama. Također, višak hraniva u zatvorenim bazenima lako se može iznova koristiti bez onečišćenja okolnih morskih voda. Jedini problem koji se pokušava još efikasno riješiti je jeftin i jednostavan unos ugljičnog dioksida u vodu za postizanje brzog rasta algi.
11/2022 CRISPR-Cas9 genetske škare	CRISPR uređivanje gena je tehnika genetskog inženjeringa u molekularnoj biologiji kojom se mogu modificirati genomi živih organizama, a temelji se na antivirusnom obrambenom sustavu bakterija. Enzim Cas9 (nukleaza) u kompleksu sa sintetskim vodičem gRNK (dio ribonukleinske kiseline koji ima ulogu vodiča za enzime i koji s RNK ili DNK gradi kompleks) može rezati genom stanice na željenom mjestu, uklanjati izrezani dio, dodavati nove dijelove ili premještati postojeće i to in vivo (unutar žive stanice). Dosadašnje genske promjene rađene su pomoću ubacivanja i/ili izbacivanja stranih gena u željeni organizam (tzv. genetički inženjering za stvaranja genetički modificiranih organizama ili GMO). Naravno, editiranje genoma (izmjene, prekrajanje i prepravljanje; genome editing) primjenom molekularnih škara uveliko se preklapa s metodologijom dosadašnjeg genetskog inženjeringa, ali je puno sofisticiranije, brže i efikasnije s potencijalno ogromnim mogućnostima i za očekivati je da će se i dalje ubrzano razvijati. Utjecaj CRISPR-a je veliko znanstveno otkriće u biologiji što dokazuje i Nobelova nagrada za kemiju 2020. god. za razvoj metode uređivanja genoma.
10/2022 Rana identifikacija meke truleži krumpira cjelostaničnim biosenzorom	Procjenjuje se kako se polovica hrane izgubi/baci zbog truleži uzrokovane mikroorganizmima. Međutim, dobro je poznato kako zaražena biljna hrana ispušta različite hlapljive organske spojeve (VOC; volatile organic compounds; vonj ili miris truleži) u svoju okolinu koji se razlikuju kod zdravih usjeva te je moguće zarazu utvrditi još u ranim fazama čuvanja poljoprivrednih proizvoda. Opisani biosenzorza utvrđivanje inficiranih gomolja krumpira se oslanja na žive receptore, bakterije uzgojene uz pomoć bioinženjeringa i optičkog sklopa koji registrira pojavu bioluminiscencije (hladno svijetljenje živih organizama). Naime, kada se biosenzor izloži zaraženom krumpiru, bakterijski spoj unutar njega zasvijetli razmjerno koncentraciji hlapljivih spojeva koje emitira trulež te se tako kvantitativno utvrđuje infekcija gomolja prije pojave vidljivih simptoma.
09/2022 Biljna proizvodnja s manje N-gnojiva	Premda je proces usvajanja dušika vrlo dobro poznat, još uvijek mnogi mehanizmi regulacije usvajanja (asimilacije) i ugradnje mineralnog dušika iz tla (proteosinteza, rast i razvoj) u organsku tvar i dalje nisu dovoljno poznati, niti se mogu kontrolirati. Međutim, poljoprivrednici već sada mogu učinkovito smanjiti gubitke dušika iz tla, ili pak povećati gnojidbu dušikom i tako povećati prinose usjeva, što pak ne jamči bolju kvalitetu hrane Na regulaciju asimilacije dušika utječe više gena čija ekspresija je vrlo visoka kada okoliš sadrži nedovoljno nitratnih ili amonijevih iona što ukazuje na postojanje negativnog mehanizma regulacije koji inhibira usvajanje dušika kad ga okoliš sadrži u suvišku. Naime, protein MYB1 inducira aktivnost gena potrebnih za usvajanje dušika, a u okruženju s njegovim suviškom protein NDB1 inaktivira njegovo usvajanje. Dobro je poznato da je dušična gnojidba najznačajniji antropogeni izvor emisije dušikovih plinova koji su kritične komponente u izazivanju regionalnih i/ili globalnih promjena u atmosferskim uvjetima kao što su stvaranje magle izazvano prisustvom amonijaka (NH3) i dušikov monoksid (NO) i globalno zagrijavanje zbog didušikovog oksida N2O.
08/2022 Kako biljke jačaju imunitet	Biljke su neprekidno izložene patogenim mikroorganizmima (virusima, bakterijama i gljivicama), štetnim insektima i biljojedima te su tijekom evolucije razvile mehanizme obrane, odnosno opremljene su urođenim imunološkim sustavom za prepoznavanje fitopatogena, prijenos alarmnog signala i brzo aktiviranje učinkovitih odgovora obrane koji ograničavaju infekcije ili štete. Premda su biljke kroz milijune godina evolucije razvile sistemsku otpornost na patogene, njihova obrana nije uvijek efikasna jer inducira rezistentnost patogenih mikroorganizama kroz njihov proces adaptacije (tzv. koevolucija), odnosno mogućnost izazivanja infekcije/oboljenja sabotirajući imunološki sustav biljaka. Naime, mnogi fitopatogeni mogu manipulirati signalnim putovima biljnih hormona (npr. izbjegavanje ili ometanje signalnih putova, sinteza spojeva slične biljnim hormonima i dr.). Suvremena istraživanja pokazuju da biljke pored kemijskog odgovora posjeduju i imunološke mehanizme inducirane sistemske otpornosti koji pružaju zaštitu u duljem vremenskom periodu (slično cijepljenju u humanoj medicini). Najnovija istraživanja imunološke reakcije biljaka identificirala su dvije klase malih, bioaktivnih molekula i otkrila njihove načine djelovanja unutar imunoloških odgovora biljnih stanica radi poboljšanja njihove otpornost na patogene mikroorganizme.
08/2022 Umjetna fotosinteza bez sunčeve svjetlost	Fotosinteza (asimilacija CO2) je u živom svijetu jedinstveni fizikalno-kemijski mehanizam energetskog inputa kojim zelene biljke, alge i fotosintetske bakterije koriste svjetlosnu energiju za sintezu organske tvari i to samo iz ugljičnog dioksida i vode čime je omogućen cjelokupan život na Zemlji. Fotosintezu čini niz reakcija oksidacije i redukcije i koja je evoluirala milijunima godina, ali je još uvijek vrlo neučinkovit proces koji prosječno iskoristi tek 1 % sunčeve energije te su stoga za uzgoj usjeva potrebne velike površine za proizvodnju dovoljno hrane. Naravno, veća energetska efikasnost fotosinteze omogućila bi više hrane s manjih površina. Čini se da su nedavno znanstvenici s UC Riversidea i Sveučilišta u Delawareu pronašli način kako u potpunosti zaobići potrebu za biološkom fotosintezom i sintetiziratii hranu neovisnu o sunčevoj svjetlosti pomoću umjetne fotosinteze. Nova tehnologija koristi elektrokatalitički proces u dva koraka za konverziju ugljičnog dioksida i vode u acetat (soli ili estri octene kiseline) uz pomoć električne struje. Živi organizmi lako konzumiraju proizvedeni acetat u mraku za svoj metabolizam, odnosno rast i razvoj. Ovakav dvostupanjski hibridni organsko-anorganski sustav, koji kombinira solarne foto-naponske ploče za pokretanje elektrokatalize, mogao bi povećati efikasnost pretvorbe sunčeve svjetlosti u hranu do 18 puta.
07/2022 Mehanizam reakcije biljaka na dodir	Dugo je već poznato kako dodir može izazvati stresnu reakciju biljaka (fenomen je poznat još od Darwina), ali do sada biljni mehanizam reakcije nije bio jasan. Sada su istraživači sa Sveučilišta Lund u Švedskoj otkrili mehanizam reakcije biljaka na mehaničke podražaje. Naime, reakcije biljaka na kemijske i druge podražaje ili promjene u svom okolišu, npr. navodnjavanje/zalijevanje, gnojidba itd., odavno su poznate. Biljke tada reagiraju izravno na biokemijskoj razini, ali kada presiječete ili ozlijedite biljku aktiviraju se tisuće gena i oslobađaju se hormoni stresa. Potragaza novim signalnim putovima i dalje nastavlja pa se tako proučava stoljetna japanska tehnologija koja uključuje gaženje žitarica tijekom faze rasta kako bi se dobile obilnije žetve. Istraživači smatraju kako postoji još mnogo nepoznatog u mehanizmu reakcije biljaka na mehanički podražaj i kako to može dovesti do povećanja prinosa i poboljšane otpornosti usjeva na mehanički stres.
06/2022 Simbiotske bakterije mogu osigurati više prinose	Poznato je da simbiotske bakterije potiču rast korijenskih dlačica u svim biljkama koje ih imaju što je motiviralo istraživanje kemijske interakcije između unutarstaničnih (intercelularnih; endofitnih) bakterija sa stanicama korijena. Bakterije se lako prenose prenose bakteriziranim (inokuliranim) sjemenom, ali se i apsorbiraju iz tla ako se već nalaze u njemu. Nakon unošenja u stanice korijena bakterije proizvode etilen, hormon rasta biljaka koji potiče rast korijenskih dlaka. Nakon njihovog formiranja dio bakterija izbacuje se u natrag tlo, a preostale bakterije u korijenskim dlačicama se repliciraju i pokreću njihov rast svakih 15 minuta dok se u potpunosti ne razviju.
06/2022 Zbog klimatskih promjena benefiti snježnog pokrivača za ozimu pšenicu se smanjuju	Poljoprivredna proizvodnja je snažno i izravno podložna vremenskim uvjetima te izložena ubrzanim klimatskim promjenama koje su mnogo šire od promjene prosječne temperature jer se mijenjaju uobičajeni meteorološki obrasci uz sve veću varijabilnost i vjerojatnost pojave ekstremnih vremenskih događaja uz očekivano daljnje pogoršanje. To uključuje sve veću pojavu šteta u biljnoj proizvodnji zbog suše u različitim dijelovima vegetacijske sezone, zbog vrućina, mraza u nedostatku snježnog pokrivača, jakih oborina i oluja, uključujući i njihove kombinacije. Godišnji prosjek snježnih dana jako se smanjio u posljednje vrijeme, a on ima višestruku funkciju jer: a) ponaša se kao dinamičan akumulator latentne topline; b) štiti od zračenja tako da reflektira do 90 % kratkovalnog zračenja (tzv. albedo); c) izolira biljke (i mikroorganizme) na površini i u gornjim slojevima tla od niskih vanjskih temperatura i smrzavanja jer je veoma porozan i ima visok izolacijski kapacitet; d) snježni pokrivač je rezervoar vode i e) transportni je medij jer ga lako pokreće vjetar, a kod otapanja u tekućem agregatnom stanju lako prenosi otopljene tvari.
05/2022 Nuklearna zima i proizvodnja hrane	Rat između Rusije i Ukrajine te stavljanje ruskih nuklearnih snaga u stanje visoke pripravnosti stvorile su zabrinutost zbog mogućeg nuklearnog rata. Mnogi postavljaju pitanje što bi se dogodilo u zemljama izvan ratnog sukoba i kolika je to opasnost za cijelu planetu. Računalni modeli predviđaju da bi veliki nuklearni rat, prvenstveno između Rusije i SAD-a, mogao podići više od 165 milijuna tona čađe u gornje slojeve atmosfere zbog eksplozija više tisuća nuklearnih bombi i šumskih požara koji bi uslijedili. To bi izazvalo globalnu blokadu sunčevog zraćenja na nekoliko godina zbog podizanja crne ugljične čađe, kao i prašine u gornje slojeve atmosfere (troposferu i stratosferu), prekrivajući veći dio Zemlje crnim oblacima koji bi onemogućili poljoprivrednu proizvodnje zbog znatnog pada temperature i nedostatka svjetlosti za primarnu organsku produkciju (fotosintezu). Nuklearni rat neizostavno bi uzrokovao globalni nedostatak hrane, sveopću glad i smanjio ljudsku populaciju na djelić njenog prijašnjeg broja, osobito u zemljama na višim geografskim širinama kao što su Rusija i SAD.
05/2022 Razmjeri erozije uzrokovani obradom tla	Novo istraživanje provedeno na američkom Srednjem zapadu, na području autohtonih prerija, pokazalo je neočekivano velike efekte erozije obrađivanih tala. Koristeći topografsko mjerenje visoke razlučivosti utvrđeno je da gubitak tla zbog obrade, od početka biljne proizvodnje do danas, iznosi 0,2-4,3 mm godišnje što je dovelo do smanjenja debljine tla u rasponu od 0,04-0,69 m, a to odgovara stopama erozije prosječno 1,9 mm godišnje. Procjena gubitka organskog C u odnosu na prirodne ekosustave za većinu poljoprivrednih tala je 20-40 t/ha tijekom povijesti poljoprivrednog korištenja zemljišta. Rezultati kontrole plodnosti na području istočne Hrvatske na ~25.000 uzoraka pokazali su prosječan sadržaj organskog ugljika u tlu 53,18 t/ha (7,24 do 214,77 t/ha, odnosno prosječno 91,7 t/ha humusa u oraničnom sloju, što je preračunato na ukupni dušik (Nu) oko 4.6 t/ha te se uz prosječnu godišnju stopu mineralizacije humusa od 1% može očekivati u prosjeku 46 N kg/ha/god.
04/2022 Umjetna inteligencija i hiperspektralna analiza ugljika u tlu	Poznavanje koncentracije i koncentracije i/ili sadržaja ugljika u tlu važan su element i pokazatelj zdravlja tla, kao i biljne produktivnost te se utvrđuje redovito kemijskom analizom tla. Međutim, koliko je organskog ugljika u tlu šire, npr. na regionalnoj, nacionalnoj ili globalnoj razini, malo je poznato jer se laboratorijska analiza humusa radi samo za određene proizvodne parcele, relativno je spora i skupa, a konc. humusa u tlu, premda se mijenja sporo, ovisno o načinu i intenzitetu eksploatacije tla i redovito pada nakon privođenja djevičanskog tla poljoprivrednoj proizvodnji.  Najnovija istraživanja pokazali su da nove metode strojnog učenja (AI,  odnosno umjetna inteligencija) temeljene na hiperspektralnim mjerenjima mogu pouzdano procijeniti sadržaj organskog C u tlu što omogućuje praćenje površinskog organskog ugljika u tlu na velikim područjima pomoću satelita, aviona ili dronova. Naime, tlo reflektira svjetlost u jedinstvenim spektralnim pojasevima koji se mogu već dulje vrijeme interpretirati i tako procijeniti kemijski sastav površine tla, a uvođenjem i razvojem novih algoritama strojnog učenja (AI) kojim se uklanjaju smetnje vegetacije, vlage tla i dr. „šumovi”, utvrđeno je da takav pristup daje vrlo točan sadržaj organskog ugljika u tlu te tako omogućuje točnije bilanciranje i globalni ciklus ugljika, odnosno pouzdanije procjene trenda i brzine klimatskih promjena.
03/2022 Inovacije u agrikulturi	Kray Technologies dizajnirao je prvu na svijetu potpuno digitalnu i bespilotnu autonomnu (dron) prskalicu za usjeve kojom je moguće zaštiti ili prihraniti do 500 ha dnevno pa je izvrsna zamjena za poljoprivrednu avijaciju jer troši manje goriva, zahtjeva manje ljudi za održavanje, radi pri brzinama od 0 - 110 km/h pokrivajući ogroman prostor u kratkom vremenu. Ovakav način njege usjeva je veoma učinkovita tehnologija koja smanjuje troškove primjene za 90 % i na oko 1 $ po hektaru. Između poljoprivrednika i ptica neprestana je borba jer štetočine poput čvoraka, kosova i vrana mogu uništiti i do 75 % usjeva ili plodova u voćnjacima unutar nekoliko dana prije žetve/berbe. Da bi spriječili štetočine uzgajivači najčešće postavljaju strašila, od tradicionalnih pa sve do propan topova, ali to najčešće nije dovoljno. Automatizirani laser, čija je cijena tek 500 $, pokriva prečnik od ~180 m i učinkovito straši ptice te ih tako sprječava da unište bilo koji usjev ili nasad. Lasersko strašilo je manje manje destruktivno za okoliš, tiho, ptice se teško navikavaju na takvo strašenje, a i zahtijeva mnogo manju investiciju u usporedbi s korištenjem mreža. Uzbudljiv novi razvoj u kontroli bolesti je vektorizacija pčela. Tvrtka Bee Vectoring Technology (BVT, Kanada, Mississauga, Ontario) tvrdi kako je vektorizacija pčela učinkovita u integriranom upravljanju bolestima i kontroli štetočina. Tehnologija koristi prirodnu gljivu zvanu BVT-CR7 (preparat Vectorite), koja pomaže u zaštiti usjeva od raznih bolesti. Otopina Vectorite se stavlja u košnice komercijalno uzgajanih pčela i one ju raznose po okolnim usjevima i poljima. Osim povećane otpornosti na bolesti, tehnologija također pospješuje rast biljaka dodatkom različitih tvari za biološku kontrolu i to bez bez upotrebe sintetskih kemijskih pesticida. Proces vektorizacije pčela može se primjenjivati i za prirodno oprašivanje s  prethodno sakupljenom peludi i ne predstavlja nikakve zdravstvene rizike za pčele, ljude i okoliš. Pčele mogu prenositi istovremeno jedan ili više bio-preparata na cvjetove koji su najčešće cilj napada različitih bolesti i štetnika.
02/2022 Bio-obrada tla kao nova perspektiva za održivu poljoprivredu	Suvremena biljna proizvodnja često zanemaruje štetne učinke obrade na tlo i okoliš jer primjena teških strojeva, pogotovo kad je tlo vlažno, dovodi do njegovog zbijanja, ograničene aeracije i drenaže što ograničava rast korijena i smanjuje prinos usjeva. Osim toga, oranje, posebno dublje (>25 cm), je skup zahvat koji zahtijeva snažne traktore, višebrazne plugove, ravnanje tla i njegovu predsjetvenu pripremu, veliku potrošnju goriva i znatan utrošak vremena. Zbog takvih problema sve je više istraživanja zaštite tla od degradacije uvođenjem različitih tipova konzervacijske obrade, uključujući i potpuni izostanak bilo kakve mehaničke obrade (izravna sjetva). Novu perspektivu mnogi biljni proizvođači vide u tzv. bio-obradi tla pomoću sjetve postrnih i zimskih pokrovnih usjeva koji ostavljaju iza sebe tzv. bio-pore koje omogućuju infiltraciju i drenažu vode i prodor zraka, ali i poboljšavaju strukturu tla.
01/2022 Manipuliranje fotorespiracijom kako bi usjevi izdržali buduće klimatske promjene	Velika većina biljaka pripada C-3 tipu fotosinteze (~95 %) čiji intenzitet opada u prisustvu kisika zbog povećane fotorespiracije (tzv. Warburgov efekat) jer stimulira enzime glikolatfosfat-sintetazu i glikolat-oksidazu i kompetitivno blokira fiksaciju ugljičnog dioksida CO2 pomoću RuBisCO enzima (ribuloza-1,5-bisfosfat karboksilaza-oksigenaza) uz pojavu pseudocikličnog transporta elektrona. Približno 20 % vremena RuBisCO veže kisik umjesto ugljični dioksid (djelujući kao oksigenaza) što rezultira snižavanjem fotosinteze kroz proces fotorespiracije. U sadašnjim uvjetima, fotorespiracija može smanjiti prinos zrna poput pšenice za oko 36 % što je gubitak od 148 trilijuna kalorija u pšenici i soji, kalorijama koje bi mogle prehraniti milijune ljudi. Poljoprivredni proizvođači u regijama oko ekvatora mogu zabilježiti još veće gubitke zbog povišene temperature, pri čemu se očekuje da će problem s klimatskim promjenama sve više eskalirati diljem svijeta.
12/2021 Učinkovit i jeftin način otkrivanja prijevara s hranom & Važnost oprašivača	Prijevare vezane uz način, osobito organski, kao i navođenje krivog geografskog podrijetla hrane svake godine uzrokuju milijarde dolara ekonomske štete pa su se botaničari sa Sveučilišta u Bazelu potrudili razviti model koji se može koristiti za određivanje podrijetla (autentičnosti) hrane na učinkovit i jeftin način. Unaprijedili su metodu/model koji se uz manje prilagodbe može koristiti za određivanje svih biljnih proizvoda što omogućuje jednostavno i brzo utvrđivanje geografskog podrijetla različitih biljnih proizvoda (npr. začini, med, maslinova ulja, droge i dr.). Bez oprašivača, trećina vrsta cvjetnica ne bi proizvela sjeme, a polovica bi pretrpjela smanjenje plodnosti za 80% ili više. Stoga, iako je samooprašivanje uobičajeno u biljnom svijetu, ona nipošto ne nadoknađuje u potpunosti smanjenje usluge oprašivanja. Oko 175 000 biljnih vrsta (polovica svih cvjetnica) uglavnom se ili čak potpuno oslanja na životinjske oprašivače pa bi smanjenje broja oprašivača moglo uzrokovati velike poremećaje u prirodnim ekosustavima, uključujući gubitak biološke raznolikosti. Naime, smanjenje brojnosti i vrste oprašivača imat će negativne učinke na biljke, smanjit će se broj zahvaćenih biljnih vrsta, a to će se vrlo brzo odraziti na životinjskim vrstama i ljudskoj populaciji u pojedinim regijama koji ovise o ugroženim biljnim vrstama. Budući da su oprašivači su podjednako važni za usjeve, kao i veću biološku raznolikost, očekuje se da njihovo smanjenje može utjecati na masovniju pojavu korova, odnosno biljaka koje se ne oslanjaju na oprašivače.
11/2021 Koliko su klimatske promjene loše za kukuruz, uzimajući u obzir i korov?	Očito je da se klima ubrzano mijenja pa su sve češće pojave ekstremnih temperatura koje uzrokuju zemljišnu i atmosfersku sušu, naročito ljeti. U prirodnim uvjetima, kao i poljoprivrednoj biljnoj proizvodnji, biljke su neprestano i istovremeno izložene različitim kombinacijama stresnih faktora koji tada u pravilu čine veću štetu prema šteti uzrokovanoj pojedinačnim nepovoljnim utjecajima. Međutim, najčešće se zaboravlja da nepovoljni uvjeti manje utječu na korove i da oni mogu znatno pojačati štetne efekte stresnih kombinacija. Klimatske promjene će, prema znanstveno utemeljenim procjenama, značajno smanjiti prinos kukuruza do kraja ovog stoljeća, čak i do 28 %. No u tim izračunima nedostaju korovi kao ključni faktor dodatnog smanjenja prinosa kukuruza. Od 1992. godine u programu vrednovanja herbicida na Sveučilištu Illinois provedeno je više od 3000 pojedinačnih ispitivanja herbicida na 107 parcela u cijelom Illinoisu i to na različitim tipovima, uglavnom humoznih tala prosječnog pH = 6,1. Za svaki korov izračunat je konkurentski indeks (CI) i izračunat gubitak prinosa kukuruza u postotku. Istraživani su korovi s visokim CI, npr. Setaria faberi Herm., Ambrosia trifida L., Amaranthus tuberculatus Moq. i dr., premda veliku štetu kukuruzu mogu nanjeti i korovi niskog konkurentskog indeksa (CI <2), kao što je loboda, kad su gusto zastupljeni.
10/2021 Zeleniji način proizvodnje uree & Model dinamičke fotosinteze	Urea s 46 % N je najkoncentriranije i najčešće primjenjivano dušično gnojivo iz kojeg biljke lako usvajaju dušik. Ne sadrži punilo (balast), lako otapa u vodi pa se može koristiti za osnovnu gnojivu, prihranu (potrebne su razvijene biljke s dovoljnom razinom metabolizma za njenu brzu ugradnju u organsku tvar), folijarnu ishranu, fertigaciju ili kemigaciju. Sinteza uree odvija se pod visokim tlakom od ~200 bara uz povišenu temperaturu pri čemu se potroši ~2% svjetske potrebe za energijom uz značajnu emisiju CO2. Istražujući mogućnost alternativnog, „zelenijeg“ postupka sinteze uree istraživački tim s Tehnološkog sveučilišta Nanyang (NTU Singapore) uspio je poboljšati postupak elektrokatalize za pokretanje kemijskih reakcija za njenu proizvodnju, a proces je visoko učinkovit uz prinos uree od 53,4% što je konkurentno trenutnoj industrijskoj metodi po Haber?Boschov postupku koji ovisi o fosilnim gorivima. Nova je metoda dovoljno jednostavna da se usvoji, čak i u malim pogonima te bi poljoprivrednici mogli lako upravljati elektrokatalitičkim uređajem za sintezu uree, a u budućnosti s napretkom solarne tehnologije bi se mogla koristiti i obnovljiva energija za pokretanje procesa sinteze uree.
09/2021 Crvene biljke pokazuju kada gljive rastu u korijenu	Mikoriza je mutualistička simbioza  korijena i gljiva (oba organizma imaju korist) u rizosfernom području, a endomikoriza (vezikularno-arbuskularna mikoriza) je prisutna kod gotovo svih zeljastih kritosjemenjača. Arbuskularna mikoriza (AM) veoma je raširena i utječe na bolje usvajanje vode i hraniva, odnosno utječe na povećanje prinosa usjeva. Međutim, poboljšanje simbioze (udruživanja) gljivica AM i različitih biljnih vrsta zahtijeva poznavanje dinamike kolonizacije domaćina u različitim agronomskim i ekološkim kontekstima. Proces star 400 milijuna godina i prvi put je vizualiziran u stvarnom vremenu u korijenu živih biljaka. Budući da se gotovo sve uzgajane biljke udružuju s određenom vrstom gljiva arbuskularne mikorize u tlu, to značajno povećava aktivnu površinu i moć korijena za usvajanje vode i hraniva, odnosno utječe na povećanje njihove biomase i prinosa. Npr., gljivica Glomus intraradices povećava usvajanje fosfora za više od 30 %, a što više hraniva biljke usvoje iz tla, potrebna je manja doza gnojiva te je razumijevanje mikorize stalni istraživački izazov koji pobuđuje sve više pažnje u biljnoj proizvodnji.
09/2021 Kako kut rasta biljnog korijena utječe na usvajanje vode i hraniva	Kako kut rasta korijena utječe na dubinu ukorjenjivanja kukuruza, riže, graha, pšenice i drugih biljnih vrsta te tako ima izravan utjecaj na akumulaciju biomase, usvajanje hranjivih tvari vode, osobito u uvjetima edafskog stresa (npr. suše). U mnogim genotipovima kukuruza kut rasta u čvorovima korijena podudara se s dostupnošću vode, dušika i fosfora u gornjem sloju tla. Međutim, s odmicanjem vegetacije arhitektura krune korijena kukuruza se mijenja jer se progresivno formiraju strmijim kutovi rasta što se podudara s većom raspoloživosti vode i dušika u dubljim slojevima tla. Istraživači sa sveučilišta Penn State proučili su gotovo 500 linija kukuruza te ispitali funkcionalnu korisnost promjene kuta korijena za usvajanje dušika i utvrdili da kukuruz sa strmijim kutovima rasta postiže 18 % veću biomasu izdanaka i 29 % veću akumulaciju dušika.
08/2021 Vruće noći zbunjuju biološki sat i štete prinosima usjeva	Porast noćnih temperatura zbog globalnih klimatskih promijena ograničava prinose riže što je utvrđeno najnovijim istraživanjima. Naime, toplije noći remete biološki sat riže tako da se ekspresija stotine gena događa prerano, a podjednakog broja gena prekasno. Provedeno egzaktno istraživanje s rižom na dvije lokacije (Filipini) u kontroliranim uvjetima pokušalo je odgovoriti na pitanje kako povišene noćne temperature utječu na njen rast i prinos. Analizom je utvrđeno da se više od 1000 gena aktivira u pogrešno vrijeme, kad su noćne temperature bile više, uključujući i one za fotosintezu koji u normalnim okolnostima postaju aktivni kasnije tijekom dana. Također, stotine drugih gena postalo je aktivno mnogo ranije navečer nego li je to normalno remeteći tako fino podešeno vrijeme odvijanja fizioloških procesa potrebnih za postizanje optimalnog prinosa. Vjerojatno je se to događa i kod većine drugih biljaka.
08/2021 Enzim koji aktivira usvajanje nitrata	Japanski istraživači s Nagoya University identificirali su biljni enzim ključan za aktivaciju mehanizma unosa nitrata korijenom kao odgovor na manjak dušika. Naime, opskrbljenost biljaka s dovoljno dušika ima izuzetan značaj u tvorbi prinosa i njegove kakvoće te je ovo otkriće izuzetno važno jer objašnjava funkcioniranje biljaka u nepovoljnom okruženju i otvara mogućnost poboljšanja poljoprivredne proizvodnje u takvim okolnostima. S druge strane, biljke obilato koriste mogućnost akumulacije nitrata jer se njihova redukcija događa/regulira enzimima nitratne i nitritne reduktaza pa se ugradnja N-NH4 u organsku tvar (aminokiseline) obavlja kad je to fiziološki potrebno. Pojačana aktivnosti CEPH pomoću genetskog inženjeringa mogla bi omogućiti kreiranje biljaka koje rastu čak i u tlima s niskom razinom hranjivih sastojaka, a to bi zasigurno korjenito promijenilo uzgoj biljaka i proizvodnju dovoljno hrane.
07/2021 Mehanizam otpornosti zobi na zarazu patogenima	Štete na usjevima zbog infekcije gljivicama hrđe značajno ograničavaju proizvodnju hrane širom svijeta. Ovi razorni patogeni napadaju žitarice, ali i mnoge druge usjeve poput šećerne trske, soje, kave itd., a primjena fungicida, osim što je skupa, predstavljaju značajno ekološke opterećenje. U utrci za prevencijom i kontrolom epidemija bolesti hrđe, istraživači su konačno shvatili što zobi daje otpornost na zarazu i kako se gljivice hrđe prilagođavaju na otpornost usjeva sekvencioniranjem genoma gljivica koje uzrokuju hrđu zobene metlice i žutu ili prugastu hrđu (Puccinia striiformis) pšenice, dva najrazornija patogena u zobi i pšenici. Otkriće otvara mogućnost za nove načine obrane pšenice i drugih žitarica od gljivičnih bolesti
06/2021. Proteine koji osjećaju dodir posjeduju i biljke	Mehanotransdukcija, pretvorba mehaničkih sila u biološke signale slabo je poznat mehanizam senzorne transdukcije, kako kod sisavaca tako i biljaka. Naime, biljke reagiraju na širok raspon mehaničkih sila, uključujući širenje stanica, osmotsku regulaciju, gravitaciju, dodir, vjetar i podzemne korijenske barijere i dr. Proteine koji osjećaju mehaničku silu (tzv. piezoproteini) i omogućavaju ljudima i životinjama osjet dodira i važni su za mnoge druge tjelesne funkcije posjeduju i biljke i omogućavaju mnoge biljne funkcije kao i pravilan rast korijena. Ovo otkriće ukazuje na drevno evolucijsko podrijetlo tzv. piezoproteina za koje se smatralo da ih posjeduju samo životinje i ljudi. Otkriće da piezoproteini djeluju kao pretvarači mehaničkih sila u biljkama (mehanosenzori, mehanotransduktori), jednako kao kod životinja, sugerira značaj ovih proteina za sve žive organizme na Zemlji.
06/2021. Redefiranje suše i poboljšanja u navodnjavanju usjeva	Istraživanja na Sveučilišta Illinois su pokazala da deficit tlaka vodene pare u zraku čini ~90 % promjena u provodljivosti, odnosno otvorenosti puči usjeva kao pokazatelja stresa suše i utječe na ~85 % promjena sinteze organske tvari biljaka. U istraživanjima je primjenjeno više tehnologija, uključujući terenska mjerenja, razne izvore satelitskih podataka, simulacije hidroloških modela i službene statistike prinosa usjeva i potvrđeno je da visok deficit tlaka vodene pare objašnjava najveći udio varijabilnosti u prinosu usjeva, a pruža najranije upozorenje za gubitak prinosa u usporedbi s ostalim mjernim podacima ciklusa vode i tradicionalnim indeksima suše. Stoga su definirali novi indeks suše koji integrira deficit tlaka vodene pare u zraku, vlažnost tla i intenzitet evapotranspiracije i kojim mogu objasniti >70 % promjene prinosa.
05/2021. Biosenzori	Suvremeni biosenzori u realnom vremenu registriraju što se trenutno događa u živim bićima, uključujući i biljke, npr. postoje li problemi s ishranom (ima li u tlu dovoljno vode i hraniva), jesu li usjevi i nasadi bolesni ili napadnuti od štetnika i dr. Biosenzori su efikasna zamjena za tradicionalne analitičke metode, jer su dovoljno precizni, znatno brži, jednostavni za korištenje, ekonomični i pouzdani. Oni udružuju prepoznavanje nekog događaja (promjena energije, tvari, kemijskih reakcija) s pretvaračem (transduktor) u razumljiv signal/mjernu jedinicu te u potpunosti zamjenjuju pojedinu analitičku metodu.
04/2021. 3D kartiranje oraničnog sloja tla	Kartiranje zemljišta (klasificiranje i istraživanje njegovih pedo-fizikalnih, kemijskih i bioloških, odnosno ukupnih produkcionih svojstava) svojevrsna je dijagnostika, inventarizacija i karakterizacija temeljem koje je moguće pouzdano definiranje pogodnosti za različite namjene prirodnih resursa, prostorno planiranje, poljoprivredno proširenje, zaštita okoliša i slični projekti. Trodimenzionalno kartiranje tla nije novi koncept, ali se korištenjem suvremene digitalne tehnologije i moćnim računalnim kapacitetima 3D karte brzo, lako i jeftino kreiraju. Uobičajene tehnike za procjenu svojstava tla u trodimenzionalnom prostoru uključuje geostatističku interpolaciju pojedinih, ili kombinacije atributa u oraničnom sloju.
03/2021. Kako i zašto biljke formiraju Kasparijev pojas u endodermi?	Zatajenje funkcije Kasparijevog pojasa relativno je često u vidu hidrauličkog kvara, doduše znatno rjeđe u agrofitocenozama (biljke iste vrste; usjev; nasad) nego li u prirodnim fitocinezoma, osobito šumama, a označava se kao embolija ili začepljenje provodnog tkiva biljaka. Emboliju (začepljenje) treba razlikovati od kavitacije (nastaje zbog zračnih čepova), a oboje dovode do prekida provodljivosti ksilema zbog vodnog stresa (suše), smrzavanja biljaka, djelovanja patogena ili zatvaranja puči (tzv. ugljična glad), odnosno prestanka fotosinteze.
02b/2021. Što su Archaea?	Mnogi misle kako mikroorganizmi uzrokuju samo infekcije i bolesti, osim možda nekoliko vrsta dobrih koji žive u nama i pomažu nam, između ostalog u probavi hrane. Istina je puno drugačija. Naime mikroorganizmi su ogromna grupa raznolikih živih bića mikroskopske veličine od kojih velik broj ima vitalnu ulogu u funkcioniranju života na našoj planeti Zemlji kao što su npr. ekološki procesi poput uklanjanja CO? iz atmosfere, ili recikliranja otpadnih materijala i hranjivih sastojaka u tlu i vodi itd. Mnoge vrste mikroorganizama nisu još otkrivene, ili se malo zna o njihov djelovanju i funkcijama, a u takve spadaju i arheje (Archaea). Nova istraživanja potvrđuju pretpostavku o pretežnoj ulozi AOA u kontroli amonijeve oksidacije u kiselim tlima, što je radikalno revidiralo prethodnu mišljenje da oksidaciju amonijskog dušika u tlu isključivo reguliraju autotrofni AOB (Amonij-oksidirajuće bakterije), a povremeno i heterotrofni nitrifikatori. Otkrivanje ovog ključnog procesa u široko rasprostranjenim kiselim tlima pomoglo bi u razvoju učinkovitih bioloških strategija za bolje upravljanje prometom i ravnotežom dušika u tlu.
02a/2021. Mikro granulirana gnojiva i njihova primjena	Mikro granulirana gnojiva dizajnirana su za lokaliziranu primjenu te nesmetano prolaze za vrijeme aplikacije kroz cijevi do depozitora u tlu odmah pored, ili ispod sjemena, jer imaju sitne i glatke granule, teško se mrve (ne sadrže prašinu), što uz jednostavno rukovanje omogućuje precizno doziranje hraniva u blizini sjemena, odnosno korijena. Mogu sadržavati i različite dodatke kao što su mikroelementi (npr. Zn, B i dr.), kao i mikrobiološke inokulante (npr. rodovi Rhizobia, Bacillus, Pseudomonas, Azotobacter, mikorizne gljive i dr.), fitostimulatore (fitohormone) i sl. mogu biti i s usporenim oslobađanje hraniva, tzv. pametna gnojiva, a efekt oslobađanja hraniva s vremenskom zadrškom može se postići i jeftinim rješenjima, npr.  korištenjem različitih otpadnih proteina (surutke, soje i sl.) koji se razgrađuju u tlu bez prethodne obrade, a imaju i važnu ulogu kao hranjive tvari za mikroorganizme.
01/2021. Ciklus dušika i fosfora u oceanima	Nova otkrića sugeriraju da duboki ocean vrvi organizmima koji proizvode prirodna gnojiva. Otkrivena je do sada nepoznata vrsta oceanskih jednostaničnih fotosintetskih bakterija koje fiksiraju molekularni dušik i transformiraju ga u oblik koji drugi organizmi mogu koristiti, odnosno reduciraju atmosferski plinoviti dušik (N2) do amonijaka. Ovo otkriće može pomoći boljem razumijevanju i modeliranju globalnog oceanskog ciklusa dušika (N) i ugljika (C). Naime, premda dušik čini gotovo 80 % (volumno) Zemljine atmosfere (78,084 %), većina organizama, osobito biljaka, može ga koristiti samo kada je kemijski vezan na druge elemente, npr. kao mineralni oblici dušika NH4 ili NO3, a kao komponenta proteina N je neophodan za sva živa bića. Kruženje fosfora u prirodi dobro je poznato u kopnenim ekosustavima, ali je zapaženo da u oceanima mikrobi transformiraju fosfor još uvijek na nepoznat način. Nova studija otkriva morski ciklus fosfora koji je mnogo složeniji nego što se prije mislilo, a odvija se brzo u realnom vremenu.
12/2020. Od nitratne do fosfatne krize	Cilj EU nitratne direktive iz 1991. god. (91/676/EEZ) je smanjiti i zaustaviti onečišćenje voda nitratima iz poljoprivrednih izvora kako bi se spriječilo zagađenje zaliha vode. Tada se smatralo se da će to također pomoći u zaštiti ugroženih biljnih vrsta koje mogu biti oštećene visokom razinom nitrata u tlu i vodi U najnovijem istraživanju u 8 zemalja sjeverne Euroazije međunarodni tim istraživača, otkrio je da mnoge ugrožene biljne vrste zapravo trpe zbog ove politike jer je zanemarena uloga ostalih makronutrijenata. Analizirajući vezu između bazena biljnih vrsta i njihovih potreba za makro hranivima u zeljastim ekosustavima pokazalo je da je apsolutna i relativna dostupnost fosfora (P) kritičnija od dostupnosti dušika (N) i kalija (K). Premda je nitratni dušik (NO3-) važan za biljne vrste, njegova prekomjerna količina može naštetiti biljnoj biološkoj raznolikosti. Naime, biljne vrste koje zahtijevaju visoku razinu nitrata mogu istisnuti druge vrste prilagođene njegovim niskim razinama.
11/2020. Kako divlji rođaci suvremenih usjeva mogu ublažiti klimatske posljedice?	Ogromne količine stakleničkih plinova zagrijavaju Zemlju i mijenjaju klimu. Ekstremne vremenske situacije sve su češće i jače, poplave su češće, suše dulje traju, a neke su bolesti i štetnici su jači nego ikad. To nisu samo loše vijesti već i činjenice koje se reflektiraju na proizvodnju hrane. Posebno su usjevi ranjivi jer su oplemenjivanjem (pomoću selekcije, križanja i metodama biotehnologije)  postali ovisni o ljudskoj njezi te izloženi različitim pretnjama sve većeg intenziteta što će se vjerojatno i dalje pogoršavati. Premda „divlji“, nekultivirani rođaci domaćih usjeva izgledaju kao korovi, oni tisućama godina žive u surovim klimatskim uvjetima bez ikakve ljudske pomoći. Njihova otpornost na ekstremne uvijete okoliša daje nadu da se ta njihova vitalna snaga može prenijeti i na moderne kultivare, ali tako da i dalje budu kvalitetna i ukusna hrana. Zbog toga je bilo potrebno istražiti ima li takav pristup očekivani učinak i daje li prednost tako oplemenjenim usjevima, a kao objekt istraživanja izabran je durum, tvrda pšenica (Triticum durum) s visokim sadržajem proteina.
10/2020. Razlike između precizne, pametne i digitalne poljoprivrede	S razvojem i korištenjem satelitskih snimaka, dronova, senzorske tehnologije i niza drugih tehnoloških inovacija, moderna poljoprivredna proizvodnja ubrzano se mijenja. Modernizacija poljoprivrede i korištenje digitalnih tehnologija dovela je do pojave novih koncepata kao što su precizna poljoprivreda, pametna poljoprivreda i digitalna poljoprivreda. Ovi pojmovi, premda se često misli da su sinonimi, ipak se ponešto razlikuju u značenju. Digitalna poljoprivreda obuhvaća sve aspekte poljoprivredne proizvodnje i strukturno je slična konceptu pametne poljoprivrede. Međutim, kako se parametri poljoprivredne proizvodnje razlikuju od industrijskih procesa, jer ih izravno određuju prirodni i biološki čimbenici, primjereniji je izraz digitalna poljoprivreda.
09/2020. Pametna poljoprivreda	Pametna poljoprivreda (Smart Farming) je suvremeni termin za primjenu podataka i komunikacijskih tehnologija (Information and Communication Technologies; ICT) u poljoprivredi te se često naziva Treća zelene revolucija ili Poljoprivreda 4.0. Nakon napretka u uzgoju biljaka i napretka u oplemenjivanju/genetici, treća zelena revolucija, odnosno primjena automatiziranih rješenja  poljoprivrednoj proizvodnji, zasniva se na kombiniranoj primjeni ICT rješenja, odnosno opremi za preciznu agrotehniku, korištenju interneta (Internet of Things; tehnologije i sustavi koji se temelje na internetu; IoT), senzorima i aktuatorima, sustavima za geopozicioniranje, brojnim podacima o prostoru, klimi, tlu, biljkama, tehnologiji i dr., bespilotnim letjelicama (Unmanned Aerial Vehicles; UAV; dronovi), robotici itd.
08/2020. Inhibicija ureaze	Urea je u svijetu trenutno najčešće korišteno dušično gnojivo (~60 %) i njena potrošnja i dalje raste, što zbog niže cijene N iz uree, visoke koncentracije N te stoga i nižih transportnih i distribucijskih troškova u odnosu amonijev nitrat. Nakon unosa u tlo urea doživljava vrlo brzu enzimsku hidrolizu, 1015 puta veću od ne katalizirane reakcije enzimom ureazom koja je ovisna o niklu (Ni) i transformaciju do anorganskih (mineralnih) oblika dušika. Katalizator odgovoran za hidrolizu uree je vrlo učinkovit enzim ureaza (urea aminohidrolaza) koji proizvode brojne tzv. ureolitičke bakterije. Budući da je enzimska kataliza hidrolize uree veoma brza, posebice kad su uvjeti za djelovanje ureaze u tlu povoljni (npr. prisustvo Ni, povoljna temperatura i vlaga tla), vrlo su česti su znati gubici dušika nakon gnojidbe ureom. Izgubljena količina dušika ovisna je o svojstvima tla pa na laganim i karbonatnim tlima, plitkoj ili površinskoj primjeni uree, pri višim temperaturama i većoj vlažnosti tla gubitak dušika iz uree može biti i do 50 %.
07/2020. Digitalna analiza fotografije usjeva	Canopeo je besplatna aplikacija za pametni mobitel koja  brzo, pouzdano, jednostavna i učinkovita može analizirati/nadgledati zeleni biljni pokrov (FGCC; Fractional Green Canopy Cover) usjeva. Oslanjaju se na digitalnu analizu fotografije snimljene mobitelom in-situ. Metoda je nedestruktivna i dovoljno pouzdana te danas široko korištena u odnosu na destruktivne metode koje zahtijevaju uzorkovanje biljnog materijala, njegovu pripremu (sušenje, usitnjavanje) i kemijsku analizu. Osim aplikacije Canopeo, moguće je drugim aplikacijama i složenijim sustavima za skeniranje i digitalnu analizu slike utvrditi i druge parametre, npr. koliki je LAI (indeks lisne površine) ili PAI (indeks biljne površine), koliko je učešće mahunarki u krmnoj smjesi, koji je broj zrna u klasu žitarica, broj vlati, koncentracija klorofila i dr.
06/2020. Novosti u liječenju biljnih epidemija	Čovječanstvo je trenutno zaokupljeno rješavanjem pandemije Covid-19, a istovremeno u biljnom svijetu vlada nekoliko epidemija koje napadaju nasade i dovode u opasnost globalnu proizvodnju hrane. Primjerice, naranče, masline i banane već su ugrožene na mnogim područjima bolestima koje napadaju provodni sustav biljaka i koje se ne mogu spriječiti, a niti liječiti primjenom pesticida. Novo razvijen metoda na Masachusetts Institute of Technology (MIT) koja koristi mikroinjektore (fitoinjektori) izrađene iz biomaterijala omogućuje uzimanje uzoraka te determinaciju patogena, kao i unos potrebnih supstanci/biljnih lijekova (mikro hraniva, hormona ili gena) na točnu lokaciju.
05b/2020. Kako mikroorganizmi iz tla podižu imunitet usjeva?	Biljke unutar usjeva  ne mogu se samo izolirati ili staviti u karantenu tijekom izbijanja bolesti, ali kad su inficirane nekim patogenom mogu zatražiti pomoć od korisnih mikroorganizama iz tla i spriječiti pogubni utjecaj velikog broja bolesti. Odavno je poznato da vlaknaste gljive iz roda Trichoderma mogu kontrolirati neke bolesti te je sve više istraživanja koja pokušavaju razjasniti mehanizam biokontrole bolesti bilja. Naime, interakcija korijena s micelijem nekih gljivica potiče rast i obrambene reakcije biljaka.
05a/2020. Kako biljke oglašavaju alarm zbog opasnosti?	Mehanizmi otpornosti, odnosno tolerancije biljaka na stres, započinju percepcijom, slijedi aktivacija gena za proizvodnju specifičnih tvari koje se uključuju u zaštitu i popravak staničnih struktura. Otuda je prepoznavanje signala stresa ključno u indukciji tolerancije bilja na abiotski stres. Nažalost, biljke koje su dulje vrijeme izložene stresu, odnosno nepovoljnim ili čak ekstremnim uvjetima vanjske sredine, redovito postižu niži prinos kao posljedicu fiziološkog mehanizma adaptacije (prilagodbe). Brojna istraživanja pokazala su da važnu ulogu u signalizaciji različitih abiotičkih stresova, uključujući sušu, zaslanjenost tla, biljne ozljede i niske temperature, imaju jasmonati (JA; Jasmonic acid), oksidirani derivati linolenske kiseline.
04/2020. Najznačajnije suvremene inovacije u agrikulturi	Inovacije u korištenju zemljišnih resursa, posebno u pogledu tla, vode i energije, značajno povećavaju učinkovitost i visinu prinosa i utječu na globalni rast održive i profitabilne proizvodnje hrane. U tekstu je opisan značaj podataka o svojstvima tla, primjena bespilotnih letjelica i urbana poljoprivreda, odnosno hidroponski i akvaponski uzgoj.
03/2020. Utjecaj okolišnih faktora na oksidacijski stres biljaka	Okoliš je zbir uravnoteženih procesa i odnosa između živog i neživog dijela prirode i svi njeni dijelovi podliježu interakciji, odnosno međusobnom utjecaju. Otuda i na biljnu proizvodnju djeluju brojni čimbenici okoliša kao što su suša, ekstremne temperature, pH tla, sadržaj i bioraspoloživost hraniva, štetne tvari (metali, pesticidi i dr.), zagađivači zraka, vode i tla, ultraljubičasto svjetlo, infekcija usjeva patogenima itd. Svi oni mogu dovesti do pojave tzv. oksidacijskog stresa koji uzrokuju reaktivni i vrlo štetni spojevi kisika (ROS) i oštećuju stanice i biljna tkiva. Sunčevo zračenje najvažniji, ujedno i vrlo nepredvidljiv faktor rasta i razvoja biljaka, koje osim na fotosintezu djeluje i na vrlo velik broj drugih funkcija biljnih stanica te se smatra da postoji najmanje 100 gena osjetljivih na svjetlost od kojih velika većina pokazuje smanjenu ekspresiju kod visokog intenziteta osvijetljenosti pa geni koji reguliraju reakcije biljaka na stres vrlo lako budu foto inducirani.
02/2020. Precizna gnojidba N, P i K primjenom gnojovke	Precizna tehnologija (tzv. precizna agrikultura), sada za aplikaciju gnojovke dobila je svoju revolucionarnu inačicu koja omogućuje poljoprivrednim proizvođačima da mogu primijeniti potrebnu količinu NPK na svakom pojedinom dijelu parcele temeljem prethodne kemijske analize tla, precizne raspodjele gnojovke i gnojidbene preporuke. Naravno, moguće je tijekom aplikacije gnojovke obaviti i promjene u doziranju hraniva temeljem mjerenja njenog sastava, količine u spremniku i svojstava tla u stvarnom vremenu. Preciznu aplikaciju gnojovke omogućuje John Deere pomoću HarvestLab 3000 koji može analizirati tekući stajski gnoj na terenu 4.000 puta u sekundi. Tehnologija će biti uskoro dostupna i u Europi, premda će se u prvo vrijeme koristiti samo unutar SAD, a John Deere narudžbe prima od početka kolovoza 2019. god.
01/2020. Nova paradigma mineralizacije organske tvari u tlu	Količine dušika koje se mineraliziraju u nekom tlu tijekom godine mogu biti značajne s aspekta ishrane bilja, u povoljnim uvjetima i do 1 kg ha-1 dan-1. Stoga je dobra procjena potencijala mineralizacije dušika (pNmin) nekog tla važna, ali pouzdanost metodologije često je vrlo upitna jer na taj proces utječe niz abiotskih i biotskih činitelja. Donedavno je postojao uobičajeni prikaz ciklusa dušika u prirodi temeljem dvije pretpostavke: 1)    biljke koriste samo anorganski (mineralni) N i loši su konkurenti mikrobima, razaračima organske tvari tla, 2)    suvremena istraživanja su nedvojbeno utvrdila da je proces depolimerizacija polimera uz pomoć izvan staničnih (egzogenih) enzima koje izlučuju mikroorganizmi, više biljke korijenom i mikorizne gljive veoma važan za mineralizaciju organske tvari u tlu. Zbog toga je predložen novi integrirani konceptualni model koji objašnjava kako se stvarno odvija ciklus dušika u tlu.
12/2019. Luksuzna gnojidba lucerne kalijem	Suvišak kalija može biti velik problem, a to se često događa kad u tlo dobro opskrbljeno raspoloživim kalijem gnojidbom unosimo velike doze K (tzv. luksuzna gnojidba). Donedavno se smatralo da je najveća opasnost za biljke i okoliš suvišna primjena dušika, a da suvišak fosfora i kalija zbog njihove vrlo ograničene pokretljivosti u tlu ne predstavljaju problem, naravno osim nepotrebnog troška. Međutim, novija istraživanja pokazala su kako lucerna usvaja suviše kalij u količini koja je nepotrebna za tvorbu suhe tvari i bez ikakvog povećanja prinosa suhe tvari. Razlozi suvišnog usvajanja kalija lucernom nisu jasni, ali treba podsjetiti da taj kemijski element ima brojne druge fiziološke funkcije koje nisu nužno povezane s proizvodnjom suhe tvari prinosa i ugljikohidrata
11/2019. Život ispod površine tla	Suvremena istraživanja života u tlu sve više primjenjuju nove sustave za proučavanje mikroorganizama tlu i to bez uzimanja uzoraka tla ili otvaranja zemljišnih profila, odnosno bez kopanja. Radi se o mikročipovima i osjetljivim senzorima za analizu mikroskopskih vrsta u tlu koje su brojnije od bilo kojeg  drugog ekosustava. Naime, tlo sadrži ogroman broj vrsta mikroorganizama u fizičkoj i kemijskoj vrlo promjenjivoj sredini, kako prostorno tako i vremenski. U žlici tla ima više mikroorganizama (gljivica i bakterija) nego što ima ljudi na Zemlji, a taj mikroskopski svijet nevidljivim je oku i za tradicionalne tehnike mikrobiološkog istraživanja često težak i teško shvatljiv. Međutim, novim pristupom pomoću mikročipova moguće je pratiti ponašanje mikroorganizama u stvarnom vremenu tako da se tehnikom mikrofluida kreiraju relativno maleni modeli različitih struktura tla i ekosustava na razini mikroorganizama. Mikrofluidika (često se naziva i „tehnologija laboratorije na mikročipu“) omogućuje istraživačima preciznu kontrolu fluida u mikro metarskoj, odnosno simulaciju specifičnih uvjeta u različitim kemijskim i biološkim sustavima.
10/2019. Kako biološkim putem smanjiti količinu aflatoksina u kukuruzu?	Nekoliko usjeva, uključujući kukuruz, pogođeni su infekcijom kozmopolitski rasprostranjenom gljivicom Aspergillus flavus, čiji pojedini sojevi proizvode visoku koncentraciju aflatoksina opasnog za životinje i ljude. Gljivicama iz roda Aspergillus pogoduje visoka temperatura i visoka vlažnost te visok osmotski tlak supstrata (ugljikohidrata) i visoka koncentracija kisika te se razvija kao plijesan na supstratu bogatom ugljikohidratima, kao što je glukoza ili polisaharidima poput amiloze. Često se plijesan razvija na klipovima kukuruza, krumpiru, kruhu itd., a usjevi mogu biti kontaminirani prije i nakon berbe. Dugotrajna izloženost ljudi i životinja hrani koja sadrži aflatoksine, pored toga što loše utječe na sve organe, posebice jetru i bubrege, uzrokuje rak jetre te značajno potiču virusnu infekciju hepatitisom b. Također, aflatoksini potiču genetske mutacije bakterija (genotoksičnost) jer utječu na promjene DNK, mogu izazvati urođene mane novorođenčadi, kroničnu dijareju, zarazne bolesti, pothranjenost, uzrokuju imunosupresiju (smanjuju otpornost na infektivne agense kao što su npr. HIV, tuberkuloza itd.).
09/2019. Jesu li moderne sorte pšenice bolje od starih?	Intenzivna poljoprivreda ima sve elemente industrijske, a podrazumijeva sustav uzgoja pomoću velike količine rada i kapitala potrebnog za primjenu visokih doza gnojiva, insekticida, fungicida, herbicida i dr. Naime, u intenzivnoj poljoprivredi (High Input Systems) naglašeno je korištenje visokoučinkovitih strojeva za obradu, pripremu tla, gnojidbu, sjetvu, kultivaciju, navodnjavanje, berbu, odnosno žetvu i dr., kako u biljnoj tako i stočarskoj produkciji. Tako je i nastao mit kako su moderne sorte pšenice bolje od starijih jer se oslanjaju na visokoučinkovitu agrokemiju (gnojiva i pesticide) kojeg otklanja nedavno objavljeno istraživanje u Nature Plants.
08/2019. Alergije na hranu	Alergijske reakcije su pogrešan i često buran odgovor našeg imunološkog sustava na signal koji označava prijetnju tijelu. Kod alergija na hranu, najčešće su to orašasti plodovi, školjke, pšenica ili mliječni proizvodi, koji kod nekih ljudi emitiraju alarmni signal imunološkom sustavu izazivajući reakcije koje mogu jako varirati ovisno o pojedinoj osobi. Simptomi alergija na hranu mogu uključivati osip, svrbež, oticanje nosa i grla, te bolove u trbuhu ili mučninu, a u ekstremnim slučajevima, alergije na hranu mogu dovesti do stanja anafilaktičkog šoka praćenog niskim krvnim tlakom i otežanim disanjem, što ako se ne liječi, može biti fatalno.
07/2019. K - zanimljiv biogeni element	·  Kalij utječe na rad mnogih enzima u fotosintezi te je naročito važan za akumulaciju šećera, ·  Kalij održava turgor, odnosno turgescentnost stanica, umanjuje gubitak vode i sprečava uvenuće, ·  Kalij je element koji poboljšava kakvoću (veličinu, oblik, boju, okus, rok trajanja i dr.), ·  U mnogim usjevima sadržaj kalija (K) je usporediv sa sadržajem dušika (N), ·  Biljke usvajaju kalij u ionskom obliku (K+), ·  Biljke kojima nedostaje K neotporne su na sušu, ekstremne temp., štetočine i bolesti i ·  Dovoljno raspoloživog K u tlu može povećati rast korijena i poboljšati toleranciju na sušu.
06/2019. Pomaže li primjena komercijalne arbuskularne mikorize?	U posljednje vrijeme sve je više znanstvenih istraživanja o primjeni mikrobioloških gnojiva, posebice bioinokulanata kao što su arbuskularna mikorizne gljive (AMF), njihovoj učinkovitosti, profitabilnosti, ali i dugoročnim posljedicama po okoliš. Trenutno se u svijetu proizvodi i globalno primjenjuje nekoliko genotipova  AMF bioinokulanata, ali dokazi o njihovoj djelotvornosti su oskudni, nepotpuni ili ih uopće nema, unatoč višedesetljetnoj praksi primjene biognojiva kao metode za poboljšanje proizvodnje usjeva. Veoma je zabrinjavajuće da poljoprivredna praksa nije usklađena s trenutnim znanstvenim spoznajama o ekološkim posljedicama uporabe bioinokulanata koji mogu biti i upitni po kvalitetu hrane, pa sve do utjecaja na biološku raznolikost tla i funkcioniranja ekosustava, jer jednom uneseni mikroorganizmi mogu živjeti i razmnožavati se u tlu, stvarajući promijenjeno uzgojno okruženje.
05/2019. Može li kukuruz fiksirati dušik iz atmosfere?	Kukuruz koji bi mogao efikasno fiksirati atmosferski dušik kao što to radi soja uštedio bi silan novac poljoprivrednicima, smanjio potrošnju mineralnih i/ili organskih gnojiva, zaštitio okoliš od prekomjernog zagađenja mineralnim oblicima N, posebno pitke vode, emisije plinova „staklene bašte“ i povećao prinose kukuruza, prvenstveno u siromašnim i slaborazvijenim zemljama koja oskudijevaju u hrani, odnosno tamo gdje si poljoprivrednici ne mogu priuštiti sintetska gnojiva. Nedavna istraživanja na Univerzitetu Davis (Kalifornija), Univerzitetu Wisconsin-Madison i Mars Inc. otkrila su tropski kukuruz u Oaxaca (Meksiko) koji može usvojiti značajne količine dušika iz atmosfere koristeći bakterije. Zračno korijenje tog kukuruza izlučuje sluz (gel) koji sadrži bakterije sposobne za fiksaciju atmosferskog molekularnog N2 u oblik koji može kukuruza koristiti za svoje potrebe.
04/2019. Kako temperaturne promjene djeluju na jarovizaciju ozime pšenice?	Sposobnost biljaka da registriraju i reagiraju na promjenu temperature i osvijetljenosti presudno je za njihov opstanak i reproduktivni uspjeh pri čemu su temperatura i fotoperiodizam (reakcija biljke na duljinu osvjetljavanja) glavni okolišni signali koji se koriste kao sezonski znakovi za koordinaciju biljaka razvojne odluke, uključujući vegetativnu do reproduktivnu tranzicija. Najnovija istraživanja jarovizacije (vernalizacije) pokazala su kako promjena klime, napose povećanje temperature, djeluje na poljoprivredno važan proces vernalizacije, što bi moglo ubuduće pomoći poljoprivrednim proizvođačima. Jarovizacija je razvojni stadij u kome biljke izložene utjecaju niske, ili točnije određene temperature, pretrpe promjene koje im u kasnijim razdobljima života omogućuju prijelaz iz vegetativne u generativnu (reproduktivnu) fazu razvitka.
03/2019. Jesu li biljke vegetarijanci?	Ljudi mogu biti vegetarijanci, odnosno ne jesti meso, ali što je s drvećem i drugim biljkama? Ukratko, biljke nisu vegetarijanci, premda je poznato da zelene biljke same sintetiziraju svoju hranu (autotrofija, samoishrana), šećere u procesu fotosinteze, koristeći vodu, ugljični dioksid i sunčevu svjetlost i pri tom oslobađaju kisik (rijetki fotosintetski organizmi, npr. purpurne bakterije koje ne koriste vodu i ne oslobađaju kisik). Naravno, zaključak i nije posve točan, jer ovisi o tome kako strogo definiramo vegetarijanstvo. Naime, biljke ne jedu izravno životinje, ali ih konzumiraju nakon njihove smrti i raspadanja u tlu uz pomoć crva, bakterija, gljiva i dr.
02/2019. Modrozeleni usjev nije i najbolji usjev	Gnojidba, općenito upravljanje dušikom, je obzirom na agroekološke (biljne, zemljišne i klimatske uvjete) kao  i lokalnu agronomsku praksu vrlo specifično i raznoliko, a promjene bioraspoloživog dušika su tijekom vegetacije su izrazito dinamične i često nepredvidljive bez pouzdanih podataka koji se danas mogu osigurati u vrlo kratkom vremenu. Istraživanja su pokazala da je pristup problemu suvišne gnojidbe dušikom najefikasniji uz primjenu aktivnog senzora biljnog pokrova. Naime, sustavi bazirani na senzorima biljnog pokrova imaju nekoliko prednosti. Njihovo korištenje je brzo i ne destruktivno, a nema niti drugih troškova osim kupnje senzora. Također, najnovijim modelima ne smeta različita osvijetljenost te su  mjerenja precizna bez obzira na vrijeme (oblačno ili sunčano).
01/2019. N-Fix® tehnologija kao održivo rješenje za usvajanje N iz atmosfere	Azotic-ova N-Fix® tehnologija fiksacije atmosferskog dušika je patentirana tehnologija koja se temelji na bakteriji Gluconacetobacter diazotrophicus dobivenoj iz šećerne trske. Uzgojena kultura bakterija zatim se nanosi na sjeme različitih usjeva i nakon nicanja formira simbiotski odnos s biljkom domaćinom, odnosno kolonizira njene stanice, te joj omogućuje usvajanje i transformaciju atmosferskog dušika smanjujući ovisnost usjeva o N-gnojivima. N-Fix tehnologija ima sljedeće prednosti: 1) Smanjuje potrošnju N-gnojiva do 50 % uz niže troškove gnojidbe, 2) Povećava prinos koji je bolje kvalitete i 3) Nema štetnih tvari uz manje onečišćenje okoliša, posebno vode.
12/2018. Detaljna karta genoma pšenice	Pšenica je trenutno najraširenija i najvažnija žitarica na svijetu koja se uzgaja svake godine na više od 225 milijuna hektara, ona je najvažniji izvor bjelančevina i hrana koja globalno učestvuje s 20 % ljudskog unosa kalorija, a kruh je u većini kultura temelj svakog obroka. Nakon 13 godina istraživanja, 200 znanstvenika iz 73 istraživačke ustanove iz 20 zemalja predstavilo, nakon detaljnog sekvencioniranja, DNK pšenice. Veliko istraživanje, ogroman trud i vrijeme bili su potrebni jer je pšenični genom zaista veoma kompleksan i velik, pa je bilo i dosta mišljenja kako je to zapravo nemoguće učiniti.
11/2018. Plastični onečišćivači prožimaju vodu i zemlju!	Kontaminacija kopnenih i morskih ekosustava mikroplastikom ubrzano postaje zabrinjavajuća pojava diljem svijeta pa i Europe. Naime, korištenje plastičnog malča za uzgoj usjeva, povrća i drugih biljaka, poznato je od kraja 1970-ih kao Bijela revolucija, dostiglo je neslućene razmjere, a plastični ostaci značajno mijenjaju fizikalna i kemijska svojstva tla na koje su kroz evoluciju prilagođene biljke i mikroorganizmi. Rješenje ove ekološke katastrofe je primjena znatno skuplje biorazgradive plastike iz kukuruznog škroba čije je vrijeme razgradnje 47 - 90 dana.
10/2018. Kako se formiraju stabilne mikrobiološke zajednice u tlu?	U vrlo malom volumena tla egzistira stotine, često tisuće različitih vrsta mikroorganizama, različite brojnosti i brzine razmnožavanja, što najčešće određuje zastupljenost pojedine vrste u zajednici, a zajedničko im je svojstvo da često mogu postojati u višestrukim ili alternativnim stabilnim stanjima koja se razlikuju između pojedinih zajednica. Njihov odnos podsjeća na prašumu gdje se pojavljuje niz sličnih zajednica, ali one sadrže različite vrste, a pritom mnoge vrste mikroorganizama migriraju iz susjednog prostora, čestica tla, gdje često egzistiraju skupovi različitog sastava. Opisan je konceptualni model  koji osigurava mehanizme za determinaciju postojanja višestrukih stabilnih mikrobioloških zajednica i njihovih prijelaza, kao i restrukturiranje i njihovu otpornost.
09/2018. Metode za procjenu opskrbljenosti dušikom	Utvrđivanje raspoloživosti biljnih hraniva, odnosno njihove količine koje biljke mogu usvojiti iz tla, temelji se na primjeni vrlo velikog broja različitih analitičkih metoda koje pored analize tla obuhvaćaju biljnu tvar (svježu ili suhu u različitim etapama razvitka i žetvi). Pored kemijske analize tla i biljaka ponekad se koriste i mikrobiološke metode radi procjene intenziteta mineralizacije organske tvari tla, kao i biokemijsko-fiziološke metode analize pojedinih biljnih funkcija (npr. enzimatska aktivnost, fotosintetski pigmenti i dr.), a znatno rjeđe, uglavnom zbog visoke cijene i dugog vremena provođenja, vegetacijski pokusi (u poljskim ili nadziranim uvjetima). U posljednje vrijeme sve su više prisutne metode kompjutorske simulacije za utvrđivanje različitih potreba biljaka, uključujući gnojidbu i zaštitu, kao i daljinska istraživanja stanja usjeva (npr. sateliti, dronovi, senzorska detekcija u realnom vremenu kao što je potreba za N-prihranom i sl.).
08/2018. Prirodno klonirani usjevi (apomixis)	Hibridne biljke su u suvremenoj biljnoj proizvodnji ključ visokih prinosa, odnosno izvor hrane, goriva i vlakana. Križanci (hibridi) dvije različite sorte posebno su izdržljivi i daleko produktivniji u odnosu na njihove roditeljske generacije, ali se svojstvo visokog prinosa gubi već u narednoj generaciji što znatno poskupljuje uzgoj hibridnih biljaka. Danas je spolni put reprodukcije sjemena u najvećoj mjeri iskorišten od strane sjemenskih tvrtki, dok je nespolni (aseksualni ili apomiktni) put sve više istraživan jer omogućuje proizvodnju kloniranog, visokokvalitetnog sjemena usjeva, voća i povrća i to po znatno nižim cijenama. Stoga se očekuje da će razvoj tehnologije apomiktnog načina reprodukcije, odnosno aseksualnog umnažanja sjemena, imati revolucionarni utjecaj na proizvodnju hrane snižavanjem troškova i kraćim vremenom uzgoja, ali i izbjegavanjem komplikacija tipičnih za spolnu reprodukciju (npr. barijere nekompatibilnosti, kao i prijenos virusa i endofitnih patogena pri vegetativnom razmnožavanju).
07/2018. Uništavanje korova plamenom i  Brza metoda procjene žetvenih ostataka	Efikasno uništavanje korova bez herbicida veliki je izazov, a jedna od novih mogućnosti je uništavanje korova plamenom. Plamenici na propan smješteni su pod štitove te tako usmjeravaju toplini prema tlu te ako se pravilno podese ne oštećuju usjeve. Toplina pod štitovima naglo raste te brzo isparavanje vode unutar tkiva korova izaziva pucanje staničnih stjenki, a brzo isušivanje i visoka temperatura zaustavljaju metabolizam korova što konačno izaziva njihovo uništenje. Današnji smart mobiteli zapravo su kompjutori opremljeni digitalnim fotoaparatima i globalnim sustavima geopozicioniranja (GPS) te omogućuju pouzdanu procjenu pokrivenosti tla žetvenim ostacima usjeva. Kanadska firma CropPartner na svojoj web stranici daje detaljne upute (uključujući i fotografije) za primjenu njihove slobodno dostupne aplikacije Crop Residue Estimator.
06/2018. Organska nasuprot konvencionalne proizvodnje hrane	Nasuprot konvencionalnoj intenzivnoj ili integriranoj poljoprivredi (s ograničenom razinom primjene kemijskih sredstava), sve češće se prakticira organsko-biološka (ili ekološka), a mnogo rjeđe i biološko-dinamička agrikultura. Organska ili ekološka poljoprivreda dopušta primjenu samo nekih kemijska sredstva, dok je biološko-dinamička agrikultura mnogo rjeđe u primjeni i ona zahtijeva potpuno poštivanje prirodnih uvjeta uzgoja biljaka te striktno pridržavanje uputa za pripremu organskog gnojiva i prirodnih preparat za zaštitu od štetnika i patogena.
05/2018. Što je to agroekologija	Može li agroekologija, kao novi poljoprivredni model, pomiriti gospodarske i ekološke izazove poljoprivrede i unaprijediti u bilo kom segmentu našu nedostatnu poljoprivrednu proizvodnju? Ako je to primarni cilj nove organizacijske sheme Poljoprivrednog fakulteta u Osijeku, zasigurno ne. Pojam agroekologija ima znanstveno i praktično značenje, ali je ujedno i društveni pokret koji traži novi način razmatranja poljoprivrede i njezinog odnosa s društvom. Nastala je spajanjem dviju znanstvenih disciplina: agronomije i ekologije i holistički pristupa proizvodnji hrane (holizam je pogled na svijet i filozofija koja u cjelini vidi nešto više od zbroja pojedinih njenih dijelova).
04/2018. Novi i jeftin način sinteze bjelančevina	Znanstveni fokus istraživanja proizvodnje više hrane na sve manjim poljoprivrednim površinama uz rastući stanovništvo Zemlje usmjeren je na bjelančevine (proteine) jer su oni esencijalni za prehranu svih živih organizama. Dana 19. srpnja 2017. tim finskih istraživača izvijestio je da su uspješno sintetizirali jednostavne bjelančevine pomoću sustava koji pokreće samo obnovljiva energija (npr., sunce, vjetar itd.). Cijeli proces zahtijeva samo električnu struju, vodu, ugljični dioksid i bakterije koje se brzo i jednostavno umnožavaju, a sinteza se odvija u laboratorijskim uvjetima, odnosno malim bioreaktorima za elektrolizu (Sveučilište Lappeenranta i Tehnološki istraživački centar Finske).
03/2018. Poljoprivredni roboti i njihova budućnost	Poljoprivredni roboti (agbot; agribot) su strojevi koji obavljaju poslove samostalno, bez neposrednog upravljanja ljudi i smanjuju potrebu za manualnim radom, odnosno ljudskom radnom snagom. Autonomni su u kretanju, a svoju poziciju utvrđuju pomoću GPS RTK (Real Time Kinematic; satelitska navigacija u stvarnom vremenu) i video kamerama prateći redove biljaka. Poljoprivredni roboti najzastupljeniji su trenutno u fazi žetve/berbe i stočarstvu, ali se sve više razvijaju i za druge zahtjevnije tehnološke operacije, sve češće i za uništavanje korova.
02/2018. Kako temperatura tla utječe na rast i razvitak bilja?	Temperatura  tla je važan ekološki čimbenik koji određuje niz strukturnih i funkcionalnih svojstava tla, kako prirodnih tako i poljoprivrednih ekosustava. U klimatski hladnijim područjima, npr. brdsko-planinskim područjima, temperatura u zoni korijena je najvažniji čimbenik tvorbe organske tvari (neto primarna produktivnost) jer određuje duljinu vegetacije. Kad je tlo zbijeno temperatura tla se brže mijenja jer su čestica tla puno bliže i njen prijenos je znatno brži, dok se vlažno tlo sporije zagrijava jer isparavanje vode (evaporacija) snižava temperaturu tla. Zbog toga, pravilna obrada, ali i uzgoj pokrovnih i međuusjeva usjeva utječe na strukturu tla, sadržaj vode u njemu i temperaturni režim tla (povećava organsku tvar, sprječava zbijanje, regulira vodni režim i dr.) štiteći ga od ekstremnih temperatura.
01/2018. Kako biljni korijen regulira usvajanje vode?	Korijen reagira na razinu kisika i kalija u tlu tako da mijenja biljni kapacitet za usvajanje vode. Kad pore tla sadrže puno vode a malo zraka, u tlu nema dovoljno kisika (tzv. anaerobioza) što stresno djeluje na čitavu biljku, jer se usvajanje vode i hraniva usporava sve do potpunog prekida u uvjetima hipoksije (potpuni nedostatak kisika u tlu, odnosno kad je tlo saturirano vodom). Identificiran je gen HCR1 koji kontrolira usvajanje vode korijenom obzirom na razinu kisika i kalija u tlu tako da ograničava usvajanje vode kada je u tlu manjak kisika, ali samo kad je tlo dobro opskrbljeno kalijem pa je jasno da je K element koji pored ublažavanja efekata suše, ima veoma značajnu ulogu i u uvjetima poplave, odnosno tla saturiranog vodom.
12/2017. Alelopatija - kemijski ratovi u biljnom carstvu	Alelopatija se javlja između različitih vrsta „divljih“ i „kulturnih“ biljaka, ali postoji i u odnosu prema mikroorganizmima. Na alelopatske odnose između donora i akceptora ovih tvari utječe niz biotskih i abiotskih čimbenika koji reguliraju način i intenzitet njihovog djelovanja. Međusobni utjecaj biljaka putem izlučivanja navedenih tvari može biti izražen kroz stimulaciju (pozitivna alelopatija), inhibiciju, pa čak i letalno djelovanje (negativna alelopatija). Alelopatske supstance važan su dio biljne obrane od herbivora (biljojeda). Također, djelovanje alelopatskih kemijskih supstanci mijenja karakter i intenzitet fiziološko-biokemijskih procesa u biljkama, kao što su klijanje, rast, mineralna ishrana, fotosinteza i disanje.
11/2017. Utjecaj pokrovnih usjeva na agroekosustav i ublažavanje klimatskih promjena	Pokrovni usjevi, osim što smanjuju rizik od erozije oborinama kad je tlo bez vegetacije, naročito na lakšim i nagnutim zemljištima, umanjuju mogućnost ispiranja mineralnog dušika, a ako ih čine u cijelosti ili dijelom leguminoze koje vežu atmosferski dušik, mogu igrati važnu ulogu u ublažavanju posljedica klimatskih promjena poljoprivrede. Sjetva zimskih pokrovnih usjeva zahtijeva i dobru sinkronizaciju zaoravanja zelene mase i sjetve/sadnje narednog usjeva jer razgradnja velike količine organske mase u hladnim uvjetima uz suvišak ili manjak vode u tlu može biti usporena te premali razmak između zaoravanja ili valjanja pokrovnog usjeva može lako izazvati „dušičnu depresiju“ i usporen start narednog usjeva, dok  valjanje pokrovnog usjeva kod prakticiranja no-till (bez obrade tla) mora biti prije osjemenjivanja pokrovnog usjeva ili njihove smjese.
10/2017. Zanimljive činjenice o biljkama	Zanimljive činjenice o biljkama u natuknicama (npr. koliko ima vrsta biljaka, koliko ih je jestivo, a koliko biljnih vrsta se uzgaja; što je fotosinteza; kako jako i brzo antropogene aktivnosti utječu na promjenu vanjskih faktora, odnosno okoliša i kako to utječe na gubitak biljne i životinjske raznolikosti, kako utječu korovi na rast usjeva i sl.).
09/2017. Budućnost poljoprivrede	Poljoprivreda će u bliskoj budućnosti sličiti industrijskoj proizvodnji i funkcionirati poput tvornica sa strogo kontroliranim procesima kako bi mogla prehraniti sve veću ljudsku populaciju. U skoroj budućnosti neće biti dovoljno samo prakticiranje održive poljoprivrede već je potrebna i znatno veća produktivnost po jedinici površine, jer održivo korištenje zemljišta podrazumijeva brigu za njegove fizičke, gospodarske i društvenu performanse, brigu za očuvanje i kvalitetu okoliša, ali i trajanje (izdržljivost) u budućnosti. Naime, nije moguće, a vjerojatno i niti poželjno definirati održivost danas za buduće generacije, ali je moguće održavati potencijal zemljišnih resursa, tako da buduće generacije mogu razvijati vlastite prioritete vrijednosti i imati mogućnost zadovoljenja svojih potreba. Biljke su kao primarni producenti hrane jedna od najfascinantnijih i najvažnijih skupine živih organizama na Zemlji. One transformiraju energiju Sunca i  osiguravaju hranu za sve ostale organizme istovremeno oblikujući naš okoliš i klimu, te ako želimo proizvoditi više hrane moramo razumjeti njihovo funkcioniranja i na temeljima tzv. nove biologije izgraditi održivu budućnost koristeći najnaprednije tehnologije.
08/2017. Budućnost proizvodnje hrane ? Aeroponi	Premda tehnologija uzgoja bilja u aeroponima datira iz 30-ih godina prošlog vijeka, tek u posljednje vrijeme se smatra perspektivnom u urbanoj produkciji hrane pa je sve više takvih objekata u odnosu na hidroponske (uzgoj bilja bez tla u vodenoj hranjivoj otopini) i akvaponske sustave (bilo koji sustav uzgoja koji kombinira konvencionalnu akvakulturu s hidroponskim uzgojem bilja u simbioznom okruženju). U aeroponima, koji su zapravo potpuno automatizirani i nadziran sustavi primarne organske produkcije, moguće je proizvoditi hranu tijekom čitave godine, pa čak i u okolnostima kad postoje velika ograničenja za konvencionalni uzgoj (npr. nedostatka poljoprivrednog zemljišta, nedostatak vode, nepovoljni klimatski uvjeti itd.).
07/2017. Primjena biougljena u poljoprivredi	1) Biougljen je tvar fino zrnate strukture koja se proizvodi iz organskog otpada. Iznimne je poroznosti te se primjenom povećava plodnost, posebice kiselih tala. Tlo s biougljenom bolje zadržava hraniva u zoni korijena, odnosno spriječeno je ispiranje hraniva iz rizosfere, povećan kapacitet tla za vodu, primjena pesticida je učinkovitija, a tlo se jače zagrijava zbog tamnije boje. Vraćanjem organske tvari u tlo u obliku biougljena smanjuje de neto količinu ugljičnog dioksida u zraku koji je „staklenički plin“. 2) U ekološkoj proizvodnji veoma je važno uspješno kontrolirati korove, ali kako je njihovo mehaničko uklanjanje povezano s obradom, odnosno kultivacijom u površinskom sloju tla intenziviraju se oksidacijski procesi i gubi humus tla uz veći rizik od erozije lakih i nagnutih tala. Sjetva u povaljani, prethodno posijani usjev koji predstavlja svojevrsni biološki malč može se spriječiti zakorovljenost usjeva.
06/2017. Kako postići da sve biljke usvajaju dušik iz zraka?	Nova tehnologija N-Fix koja je razvijena na sveučilištu Nottingham omogućuje da svi poznati usjevi mogu usvajati dušik iz zraka što će dramatično sniziti troškove proizvodnje jer će se veoma smanjiti potreba za N i/ili N-prihranom, a ujedno smanjiti rizik od ekološkog opterećenja okoliša, posebice nadzemnih i podzemnih voda. N-Fix tehnologija podrazumijeva prirodnu fiksaciju dušika iz atmosfere uz pomoć bakterija inkorporiranih u sve biljne stanice i ne spada u bioinženjering ili genetsku modifikaciju (GMO).
05/2017. Koliko je opasan arsen u tlu i vodi za navodnjavanje?	Arsen je kemijski element, polumetal (metaloid) i ubraja se u kategoriju najjačih sistemskih otrova, naročito njegovi anorganski spojevi koji nam prijete iz vode, povrća, sredstava za čišćenje, boja i lakova. Akumulira se u ljudskom organizmu (jetri, slezeni, bubrezima i koži) pa je dulja izloženost povišenim koncentracijama arsena pogubna. Budući da se u Hrvatskoj, osobito istočnoj Slavoniji, planira navodnjavanje znatno većih poljoprivrednih površina od sadašnjih 0,76 %, svakako bi nužno bilo prethodno istražiti koliko ima arsena u tlu i vodi za navodnjavanje. Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) preporučuje najviše do 0,05 mg As po litri vode za navodnjavanje.
04/2017. Kritične zone istraživanja Zemljine površine	Kritična zona (CZOs; Critical Zone Observatories) je definirana kao tanki, površinski sloj Zemljine površine prekriven vegetacijom, a može biti debljine nekoliko centimetara do više metara. Ovaj, gornji sloj Zemljine kore neobično je važan ljudima (proizvodnja hrane, pašnjaci, šume i dr.), ali i cjelokupnoj flori i fauni našeg planeta te zapravo podržava život na Zemlji. U posljednjih nekoliko godina ulažu se diljem Zemlje znatna sredstva za različita istraživanja koja obuhvaćaju atmosferu, biologiju, ekologiju, pedologiju, geofiziku, kemiju, geomorfologiju i hidrologiju, jer je jasno kako je CZOs pod ogromnim stresom zbog rastuće ljudske populacije, intenziviranja poljoprivrede, masovne sječe šuma, izgradnje naselja i infrastrukture, ubrzanih klimatskih promjena, pojačane erozije, odnosno sve većeg gubitka plodnog tla.
03/2017. Činjenice o genetički modificiranoj hrani	Genetski modificirani organizmi (GMO) je termin kojim se označavaju organizmi čiji je DNK (deoksiribonukleinska kiselina) promijenjen genetskim inženjeringom. DNK sadrži genetske upute (genetski kod) živih bića, a njezina struktura je u obliku dvojne spirale dugog lanca nukleotida, a mogućnosti genetičkog inženjeringa neshvatljivo su velike. Premda većina istraživanja pokazuje kako GMO organizmi nisu štetni, anti-GMO aktivisti tvrde da su dugoročni učinci proizvodnje i korištenja GMO hrane nepoznati, što je zapravo suština dvojbi kad je u pitanju GMO hrana.
02/2017. Globalna karta poljoprivrednog zemljišta	Broj stanovnika Zemlje neprestano raste te je važno poznavati nacionalne, ali i globalne obradive površine. Nedavno su objavljene točnije procijene poljoprivrednih zemljišnih resursa što je IIASA Geo-Wiki Project podržano i novim, preciznijim kartama. EU također provodi sličan, tzv. Copernicus projekt utvrđivanja zemljišnog pokrova koji se odvija od 1985. godine do danas. U projekt je uključeno 30-ak satelita koji omogućuju širok spektar prikupljanja podataka potrebnih  za cjelovitu sliku o "zdravlju" Zemlje, uključujući zaštitu okoliša, prije svega voda i atmosfere. Priloženi su i podaci (iBaza/CLC_2012_OB.html) koji se mogu lako analizirati i usporediti sa drugim podacima zemljišnog pokrova RH, koji se nažalost veoma često nekritički i neodgovorno interpretiraju ili čak i koriste.
01/2017. Kako omogućiti selekciju kultivara tolerantnih na sušu?	Kako pobijediti sušu koristeći tehniku poljskih pokusa pod nadstrešnicom. Može li startna gnojiva zajedno sa sjetvom (u brazdu ili u trake) ubrzati rani porast kukuruza na hladnim i teškim tlima, ili je korist od toga suviše mala i neopravdava ulaganje u starter gnojivo i nabavu sijačica koje to omogućuju?
12/2016. Značaj makro i mikroelemenata u prehrani ljudi.	Biogeni (neophodni ili esencijalni) makro i mikroelementi neizostavni su u građi velikog broja različitih spojeva ljudskog i svakog drugog živog organizma. Mikroelementi, premda ih ljudski, kao i svaki drugi živi organizam, zahtijeva u maloj količini (potreba je manja od 200 mg dan-1), sudjeluju u izgradnji oko 50.000 različitih spojeva, pa jednako kao kod biljaka izazivaju poremećaje ljudskog metabolizma, često uz vidljive simptome. Poremećaji metabolizma koji se kod dužeg manjka mogu manifestirati kao teži pojavni oblici, odnosno bolesti, najčešće nastaju zbog nedostatka ili suviška jednog ili više mikroelemenata, ali probleme može izazvati i njihova međusobna interakcija, antagonističkog ili sinergističkog tipa.
11/2016. Kako biljke postižu suživot s korisnim bakterijama?	Suživot biljaka i mikroorganizama. Simbioza kvržičnih bakterija omogućuje biljkama iz porodice mahunarki da vežu molekularni dušik iz atmosfere i transformiraju ga u  kemijske oblike koje biljke lako mogu koristiti za svoje potrebe. Zahvaljujući toj mogućnosti mahunarke mogu koristiti dušik koji ne mogu koristiti ostale biljke, a koji ne potječe iz gnojiva ili razgradnje organske tvari u tlu (mineralizacija). Može li se, kada i kako taj fiziološki mehanizam ugraditi u sve biljke.
10/2016. Kakav je odnos između boje tla i klime	Kakav je utjecaj klime na boju tla, a klimatskih promjena na efikasnost fotosinteze, potrebu biljaka za vodom i visinu prinosa, kao i mogu li biljke regulirati temperaturu lista neovisno od vanjske temperature zraka?
09/2016. Imaju li biljke inteligenciju?	Imaju li biljke inteligenciju? Kratak tekst o poimanju biljne inteligencije, odnosno njihove percepcije životne sredine, o komunikaciji i interakciji s drugim biljkama te drugim živim bićima. Biljna inteligencija se može okarakterizirati kao veoma kompleksna, distribuirana inteligencija koja proizlazi iz kombiniranog djelovanja više organa, pa čak i jedinki.
08/2016. Kristaloni i njihova primjena	Kristaloni su zajedničko ime za gnojiva koja su u potpunosti topljiva u vodi, ne sadrže balast te nakon otapanja daju otopine bez taloga. Također, neka konvencionalna mineralna gnojiva također su potpuno topljiva u vodi, ne sadrže balast ili se on da ukloniti (dekantiranjem, filtracijom, centrifugiranjem i sl.).
07/2016. Metabolizam i rast biljaka	Metabolizam i rast biljaka. Kako ubrzati rast biljaka i povećati proizvodnju hrane intenzivirajući fotosintezu, odnosno povećati učinkovitost korištenja sunčeve energije?
06/2016. Dronovi u poljoprivredi	Dronovi u poljoprivredi. Što su to dronovi, koje su njihove mogućnosti i nedostatci te kako ih učinkovito i zakonito koristiti u biljnoj proizvodnji?
05/2016. Može li nedostatak hraniva u tlu ograničiti tvorbu organske tvari zbog klimatskih promjena?	Može li nedostatak hraniva u tlu ograničiti tvorbu organske tvari zbog klimatskih promjena? Visok prinos kukuruza zahtijeva i više hraniva. Kako primijeniti satelitske snimke za unapređenje agrotehnike?
04/2016. Daju li nove sorte viši prinos?	Daju li nove sorte viši prinos? Koliko pomažu pokrovni usjevi? Utječe li plodored na mikrobiološku aktivnost tla? Koliko suša i ekstremne vrućine smanjuju prinos žitarica? Sekvencioniranje i analiza genoma šećerne repe.
03/2016. Zanimljivosti u agrikulturi	Utječe li mineralna gnojidba na stabilnost strukturnih agregata tla? Koliko se nitratnog dušika ispere iz tla? Može li se mjerenjem lako razgradljive organske tvari tla predvidjeti prinos? Može li navodnjavanje usjeva vodom koja sadrži arsen ugroziti zdravlje ljudi?
02/2016. Zašto se voćke suše?	Zašto se suše voćke? Razlozi mogu biti veoma različiti i kompleksni. Nastala šteta u voćnjacima proteže se na više godina, sve dok novo zasađena stabla počnu donositi rod.
01/2016. Stupanj intenziteta i raznolikosti plodosmjene	Intenzitet plodosmjene (ophodnje ili rotacije) broj usjeva uzgajanih u određenom vremenskom intervalu, a raznolikost plodosmjene se odnosi na broj uzgajanih različitih biljnih vrsta, odnosno kultura. Često se postavlja pitanje „koji je plodored najbolji?“ premda je puno važnije pitanje „kako najbolje zaštiti usjeve od korova, bolesti i štetnika i optimizirati uzgoj usjeva uz manje ulaganje u agrotehniku“?
08/2015. Tipovi poljoprivredne proizvodnje	Definirani su sustavi poljoprivredne proizvodnje (intenzivni, ekstenzivni, integrirani, ekološki i tradicionalna) uz kratak opis moderne poljoprivrede te koncepta i principa održive poljoprivrede.
07/2015. Značaj istraživanja u poljoprivredi	Značaj istraživanja u poljoprivredi, potreba i budućnost proizvodnje hrane, alternative za veću produkciju hrane.
06/2015. Primjena GIS-a u modernoj biljnoj proizvodnji	Mogućnosti i primjena GIS-a, dronova i robota u preciznoj poljoprivredi.
05/2015. Što je to biološki sat?	Biološki sat, biokronometrija, kronobiologija, energetske potrebe, biomasa, bioenergija, bioetanol, biodizel, paulovnija.
04/2015. Biljke indikatori	Biljke indikatori kiselosti ili alkalnosti tla, biljne boje, korovi pokazatelji produktivnih svojstava tla, geobotanika.
03/2015. Što su funkcionalna hrana i biofortifikacija?	Funkcionalna hrana, biofortifikacija i fortifikacija hrane, genetski modificirane biljke, konvencionalna selekcija i selekcija GM biljaka za potrebe biomase i bioenergije.
02/2015. Svjetski rekordi u biljnoj proizvodnji	Revidirano 2020.: Svjetski rekordi u visini prinosa pojedinih usjeva i brzini žetve, najsnažniji traktori, potrošnja mineralnih gnojiva po državama
01/2015. Zanimljivosti u agrikulturi	Onečišćenje okoliša gnojivima, doza N i visina prinosa, NDVI procesiranje satelitskih snimaka, analiza strukture i funkcije biljaka.

Idi na vrh stranice!