Soja sa dubljim korenom

Dublji korenovi soje mogli bi da pomognu usevima da izdrže sušu, povećaju prinose i skladište više ugljenika u zemljištu.

Naučnik Ašiš Radžurkar kleči na zemlji i podiže veliku grudvu isprepletanu korenjem biljke soje. Otresa zemlju sa korena koji rastu pravo nadole, umesto da se šire u stranu, kao kod uobičajenih biljaka soje.

Istraživači se nadaju da bi ovakvo korenje moglo da pomogne usevima da se izbore sa pojedinim posledicama klimatskih promena, istovremeno izvlačeći više ugljenika iz atmosfere i skladišteći ga pod zemljom. Ugljen-dioksid koji nastaje sagorevanjem fosilnih goriva zadržava toplotu u atmosferi i doprinosi klimatskim promenama izazvanim ljudskim aktivnostima.

Naučnici već godinama istražuju načine za uklanjanje dela ugljenika iz atmosfere, uključujući direktno hvatanje ugljenika iz vazduha, promene hemijskog sastava okeana kako bi morska voda mogla da apsorbuje više ugljenika i pošumljavanje.

Sada istraživači sa Instituta za biološke studije Salk ispituju da li dublji korenovi biljaka mogu postati još jedno sredstvo u borbi protiv klimatskih promena.

Ipak, naučnici tek treba da utvrde koliko dodatnog ugljenika ovakvi korenovi mogu da skladište u stvarnim poljoprivrednim uslovima, koliko dugo on ostaje pod zemljom i da li ove biljke mogu da zadrže postojeće prinose.

Genetski modifikovane biljke sa drugačijim korenovim sistemom, levo, i nemodifikovane biljke izložene su u Institutu za biološke studije Salk u La Hoji u Kaliforniji, 3. decembra 2025. godine.

Grant od 18 miliona dolara koji je dodelio Bezosov fond za Zemlju pomoći će istraživačima instituta Salk da ova pitanja ispitaju na terenu. Pratiće otpornost biljaka na sušu i druge klimatske izazove, količinu ugljenika koju mogu da skladište i vreme njegovog zadržavanja u zemljištu, kao i načine za njihovo uvođenje u široku poljoprivrednu proizvodnju.

Volfgang Buš, direktor inicijative „Iskorišćavanje potencijala biljaka“ pri institutu, istakao je da je situacija zabrinjavajuća.

„Krećemo se u pravcu koji zaista izaziva veliku zabrinutost“, rekao je. „Biće sve teže proizvesti dovoljno hrane za dovoljno ljudi.“

Naučnici genetskim izmenama stvaraju dublje korenove

Tokom poslednjih šest godina, naučnici instituta Salk proučavali su genetske informacije stotina različitih sorti uobičajenih ratarskih kultura, poput soje i sirka, iz različitih delova sveta. Na taj način stvorili su svojevrsnu „enciklopediju“ biljnih genoma, objasnio je Tod Majkl, istraživački profesor na institutu.

Nakon što su identifikovali 347 gena povezanih sa skladištenjem ugljenika i rastom korena, naučnici su uspeli da izmene DNK biljaka i stvore primerke čiji korenovi prodiru dublje u zemljište.

„Želeli smo da iskoristimo prirodnu raznolikost određene biljke“, rekao je Majkl. „Potrebno je samo da napravimo odgovarajuća ukrštanja kako bismo uključili te genetske osobine.“

Ašiš Radžurkar, istraživač na institutu Salk, pregleda genetski modifikovane biljke soje u stakleniku na istraživačkoj farmi u Šampejnu u Ilinoisu, 1. septembra 2026. godine.

Tokom suša, naučnici očekuju da će dublji korenovi omogućiti biljkama da dopru do vode ispod površinskog sloja zemljišta. Istovremeno bi mogli da skladište ugljenik na većim dubinama, gde je manja verovatnoća da će on biti oslobođen tokom obrade njiva.

Istraživači pokušavaju da povećaju skladištenje ugljenika i razvojem većih korenovih sistema, čime bi se u zemljištu zadržalo više biljnog materijala bogatog ugljenikom. Takođe nastoje da povećaju količinu suberina, materije slične pluti koja se nalazi u korenju, sadrži ugljenik i razgrađuje se sporije od mnogih drugih biljnih tkiva.

Naučnici pretpostavljaju da bi korenovi koji rastu strmije nadole mogli da omoguće poljoprivrednicima da na manjoj površini uzgajaju više biljaka i tako potencijalno povećaju prinose.

Istraživači instituta Salk smatraju i da bi duži i veći korenovi mogli da apsorbuju više azota i drugih materija iz đubriva koje se ispira sa poljoprivrednih površina. Takvo oticanje može da izazove cvetanje algi i smanjenje koncentracije kiseonika u vodi, što ugrožava morski živi svet.

Na osnovu ranijih laboratorijskih rezultata, istraživači procenjuju da bi jedan hektar soje sa dubljim i većim korenovima mogao da skladišti dodatnu tonu ugljen-dioksida godišnje.

Koliko dugo bi taj ugljenik ostao u zemljištu zavisi od dubine do koje korenovi dopiru i uslova u okolnom zemljištu. Prvi rezultati terenskih istraživanja očekuju se ove jeseni, rekao je Buš.

Tod Majkl, istraživački profesor na Institutu za biološke studije Salk, radi u svojoj laboratoriji u La Hoji u Kaliforniji, 3. decembra 2025. godine.

Na jednom od istraživačkih lokaliteta, na Univerzitetu Ilinois u Urbana-Šampejnu, institut Salk uzgaja soju sa dubokim korenovima ispod konstrukcije čiji se krov otvara i zatvara kako bi se kontrolirala količina padavina kojima su biljke izložene. Na taj način istraživači ispituju kako se biljke ponašaju u uslovima suše.

Pomoću podzemnih kamera i senzorske opreme, istraživački partneri sa univerziteta mogu da prate količinu ugljenika u zemljištu i u realnom vremenu posmatraju razvoj korenovog sistema.

Ipak, još nije poznato kako će se ove biljke ponašati izvan laboratorijskih uslova. Istraživači se nadaju da će podaci prikupljeni u Ilinoisu, kao i na lokacijama u Misuriju, Kanzasu i Ajovi, omogućiti pouzdane procene skladištenja ugljenika i prinosa.

Pošto se oplemenjivači biljaka ranije nisu mnogo bavili korenovim sistemima, „zapravo ne znamo kakvi su kompromisi“, rekao je Buš. „To mora da se ispita na terenu.“

Šira primena zavisi od industrije i poljoprivrednika

Buš priznaje da uvođenje novih tehnologija u proizvodnju može biti teško. Da bi se brzo prihvatile, nove sorte moraju da donesu jasne koristi poljoprivrednicima i velikim kompanijama koje proizvode seme.

On je naveo da su poljoprivrednici i kompanije usvojili sorte otporne na herbicide za manje od jedne decenije nakon uvođenja te tehnologije.

Volfgang Buš, direktor inicijative „Iskorišćavanje potencijala biljaka“ pri institutu Salk, pokazuje koren genetski modifikovane soje koji raste nadole na istraživačkoj farmi u Urbani u Ilinoisu, 1. septembra 2026. godine.

„Istorija jasno pokazuje da će tehnologija, ako je zanimljiva velikoj kompaniji za proizvodnju semena, veoma brzo biti uvedena u praksu“, rekao je.

Za postizanje željenog efekta u smanjenju količine ugljenika u atmosferi biće neophodna široka primena ovih biljaka na poljoprivrednim površinama.

Studija iz 2025. godine, čiji je koautor Buš, procenjuje da bi do 2040. godine iz atmosfere moglo da se uklanja oko milijardu tona ugljen-dioksida godišnje ako bi se soja, kukuruz, pamuk i uljana repica sa dubljim korenovima uzgajali u zemljama u kojima se već koriste genetski modifikovane kulture.

Prema toj studiji, primena bi mogla brzo da se proširi jer bi se ove sorte mogle uzgajati na postojećim poljoprivrednim površinama, koristeći postojeću infrastrukturu.

Endru Bovarnik, rukovodilac za globalne prehrambene sisteme u Razvojnom programu Ujedinjenih nacija, upozorio je da uvođenje novih poljoprivrednih tehnologija može trajati duže nego što istraživači očekuju.

Odluke poljoprivrednika ne zavise samo od rezultata na njihovim njivama, već i od kompanija za proizvodnju semena, kupaca poljoprivrednih proizvoda, državnih subvencija, trgovinskih pravila i pristupa finansiranju.

„Postoji utisak da, ako uvedete inovaciju i dođete do dobre ideje, ona odmah može da zaživi“, rekao je Bovarnik. „Ali obično nije tako. Zarobljeni smo u sistemu koji je veoma ukorenjen.“

Poljoprivrednici takođe nerado preuzimaju rizik i uvode nepoznate sorte, posebno ako ne postoje dokazi da one neće doneti neželjene posledice, poput veće podložnosti bolestima ili toplotnom stresu.

Subvencije i drugi podsticaji mogli bi da ubrzaju primenu, rekao je Bovarnik. Ipak, čak i ako se pokaže da su sorte sa dubljim korenovima korisne, njihov ukupan uticaj zavisiće od načina korišćenja zemljišta, upravljanja zemljištem i toga da li se usevi poput soje uzgajaju u najefikasnije ili najkorisnije svrhe.

„Uvek treba posmatrati širu, stratešku i sistemsku sliku prehrambenog sistema, a ne samo inovaciju koja rešava problem na kraju procesa“, rekao je Bovarnik.

Buš je takođe priznao da razvoj novih useva i semena može trajati godinama. Zbog toga su, kako je istakao, ambicioznim rešenjima potrebna brza finansijska ulaganja.

„Ovo je trka sa vremenom“, rekao je govoreći o klimatskim promenama. „Pokušavamo da ograničimo štetu i sprečimo prelazak klimatskih prelomnih tačaka, nakon kojih je mnogo teže vratiti se u prethodno stanje.“