Význam kořenových exudátů pro pěstování plodin v klimatické změně

Abstract

Root exudates are compounds secreted by plant roots that can help plants, for example, to obtain nutrients from the soil or to increase their resistance to biotic stress. Root exudates can thus hide a great potential that can be used in agriculture. As human population grows, there is increasing pressure on agriculture, which must provide enough food to feed the global population, thus ensuring food security. Until now, agricultural activity has tried to satisfy this demand by intensification of agriculture, mainly by breeding highly productive crops when using intensive fertilizing, but the theoretical possible benefits of root exudates in breeding remained overlooked. Intensive farming practices can further exacerbate the impacts of ongoing climate change, for example by increasing soil carbon mineralization or reducing biodiversity. By using root exudates in the production of crops, it will be possible to achieve a higher nutrient content in soil, as well as a higher resistance of crops to pests, without the aforementioned negative impacts of intensive agriculture. In this work, I tried to describe the main functions of root exudates, their reaction to increased CO2 concentration in the atmosphere, their stress response caused by stressors of climate change and their theoretical use in...

Kořenové exudáty jsou látky vylučované kořeny rostlin, které slouží rostlinám k získávání živin z půdy nebo ke zvýšené odolnosti vůči biotickému stresu. Kořenové exudáty tak mohou skrývat velký potenciál, který lze využít v zemědělství. S rostoucí lidskou populací je stále větší tlak na zemědělství, které musí poskytnout dostatek potravin pro uživení celosvětové populace, tedy pro zajištění potravinové bezpečnosti. Doposud se zemědělská činnost pokoušela tuto poptávku uspokojit intenzifikací zemědělství, především šlechtěním vysoce produktivních plodin a intenzivním hnojením, možné benefity kořenových exudátů však při šlechtění zůstávaly přehlížené. Praktiky intenzivního zemědělství mohou dále zhoršovat dopady probíhající klimatické změny, například zvýšenou mineralizaci půdního uhlíku nebo snižováním biodiverzity. Využitím kořenových exudátů v produkci plodin bude možné dosáhnout zpřístupnění nepřístupných forem živin v půdě, i vyšší odolnosti plodiny vůči škůdcům, bez zmíněných negativních dopadů intenzivního zemědělství. V této práci jsem se pokusil popsat hlavní funkce kořenových exudátů, jejich reakci na zvýšenou koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře a další stresory klimatické změny, dále jsem se pokusil popsat využití kořenových exudátů zemědělské produkci, která se potýká s následky...