![]() ![]() ![]() ![]() Tlo i biljka web stranica o zemljišnim resursima, ishrani i gnojidbi bilja |
![]() |
Tlo i biljka SOIL and PLANT Prof. dr. sc. Vladimir Vukadinović e-mail: vladimir@tlo-i-biljka.eu
(dobro i loše u biljnoj proizvodnji)
Novosti, zanimljivosti i inovacije:
Kako geni biljnog podrijetla mogu utjecati na ljudsko zdravlje?
Može li umjetna inteligencija pomoći poljoprivrednim
proizvođačima?
Komunikacija između biljnih stanica i novosti u kloniranju riže
Rana identifikacija meke truleži krumpira cjelostaničnim
biosenzorom
Simbiotske bakterije mogu osigurati više prinose uz manju
gnojidbu
Zbog klimatskih promjena benefiti snježnog pokrivača za ozimu
pšenicu se smanjuju
Umjetna inteligencija i hiperspektralna analiza ugljika u tlu
Bio-obrada tla kao nova perspektiva za održivu poljoprivredu
Manipuliranje fotorespiracijom kako bi usjevi izdržali buduće
klimatske promjene
Učinkovit i jeftin način otkrivanja prijevara s hranom & Važnost
oprašivača
Koliko su klimatske promjene loše za kukuruz, uzimajući u obzir
i korov?
Zeleniji način proizvodnje uree & Model dinamičke fotosinteze
Kako kut rasta biljnog korijena utječe na usvajanje vode i
hraniva
Kako divlji rođaci suvremenih usjeva mogu ublažiti klimatske
posljedice?
Kako biološkim putem smanjiti količinu aflatoksina u kukuruzu?
Kako temperaturne promjene djeluju na jarovizaciju ozime
pšenice?
N-Fix® tehnologija kao održivo rješenje za usvajanje N iz
atmosfere
Uništavanje korova plamenom i Brza metoda procjene
žetvenih ostataka
Utjecaj pokrovnih usjeva na agroekosustav i ublažavanje
klimatskih promjena
Može li nedostatak hraniva u tlu ograničiti tvorbu organske
tvari zbog klimatskih promjena?
Autor: Vladimir Vukadinović Sva prava pridržana!
|
Novosti, zanimljivosti i inovacije
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. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 |
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 |
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).
|
08/2021 |
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.
|
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. |
|
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 |
|
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. |
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. |
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. |
|
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. |
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. |
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 CO₂ 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. |
|
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. |
|
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. |
|
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. |
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. |
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. |
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. |
|
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 %. |
|
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. |
|
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. |
|
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. |
|
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. |
|
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. |
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. |
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. |
|
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. |
|
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 |
|
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. |
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.). |
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. |
|
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. |
|
·
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. |
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. |
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. |
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. |
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. |
|
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. |
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. |
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. |
|
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. |
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. |
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.). |
|
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. |
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. |
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. |
|
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). |
|
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). |
|
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. |
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. |
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. |
|
|
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. |
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. |
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.). |
|
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. |
|
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.). |
|
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. |
|
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. |
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. |
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. |
|
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. |
|
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 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? |
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. |
|
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. |
|
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? |
|
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. |
|
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.). |
|
Metabolizam i rast biljaka. Kako ubrzati
rast biljaka i povećati proizvodnju hrane
intenzivirajući fotosintezu, odnosno povećati
učinkovitost korištenja sunčeve energije? |
|
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?
Visok prinos kukuruza zahtijeva i više hraniva.
Kako primijeniti satelitske snimke za
unapređenje agrotehnike? |
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. |
|
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? |
|
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. |
|
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“? |
|
Definirani su sustavi poljoprivredne
proizvodnje (intenzivni, ekstenzivni,
integrirani, ekološki i tradicionalna) uz kratak
opis moderne poljoprivrede te koncepta i
principa održive poljoprivrede. |
|
Značaj istraživanja u poljoprivredi, potreba
i budućnost proizvodnje hrane, alternative za
veću produkciju hrane. |
|
Mogućnosti i primjena GIS-a, dronova i
robota u preciznoj poljoprivredi. |
|
Biološki sat, biokronometrija,
kronobiologija, energetske potrebe, biomasa,
bioenergija, bioetanol, biodizel, paulovnija. |
|
Biljke indikatori kiselosti ili alkalnosti
tla, biljne boje, korovi pokazatelji
produktivnih svojstava tla, geobotanika. |
|
Funkcionalna hrana, biofortifikacija i
fortifikacija hrane, genetski modificirane
biljke, konvencionalna selekcija i selekcija GM
biljaka za potrebe biomase i bioenergije. |
|
Revidirano 2020.: Svjetski rekordi u visini
prinosa pojedinih usjeva i brzini žetve,
najsnažniji traktori, potrošnja mineralnih
gnojiva po državama |
|
Onečišćenje okoliša gnojivima, doza N i
visina prinosa, NDVI procesiranje satelitskih
snimaka, analiza strukture i funkcije biljaka. |