Fenotipski odgovor provenijencija obične bukve i hrasta kitnjaka na dugotrajnu sušu u inerakciji s različitom koncentracijom fosfora u tlu

Acronym: PhenoInter

Competition title: Istraživački projekt, rok 2020-02 (HRZZ)

Funding: Croatian science foundation

AFZ role: partner

Total value: HRK 671,221.10

Contract No: IP-2020-02-5204

Start date: 2021/01/01

End date: 2024/12/31

Web: https://www.sumfak.unizg.hr/hr/znanstveni-rad-i-medjunarodna-suradnja/projekti/fenotipski-odgovor-provenijencija-obicne-bukve-i-hrasta-kitnjaka-na-dugotrajnu-susu-u-interakciji-s-razlicitom-koncentracijom/

U posljednjih nekoliko desetljeća Europski šumski ekosustavi sve češće su izloženi povišenim temperaturama zraka i dugotrajnim sušnim razdobljima kao sastavnim komponentama sveprisutnih klimatskih promjena. Trenutno se smatra da će klimatske promjene u budućnosti dodatno opteretiti šumske ekosustave smanjujući njihovu produktivnost i sveukupnu bioraznolikost što bi u konačnici moglo rezultirati izmjenom trenutnog omjera vrsta u mješovitim šumskim sastojinama diljem Europe. Uz to, pod utjecajem klimatskih promjena u interakciji sa zakiseljavanjem šumskih tala i povećanim atmosferskim depozicijama dušika u posljednjih 20-ak godina na području čitave Europe dolazi do ometanja uredne ishrane šumskoga drveća s fosforom (P). Na to ukazuje opadanje koncentracije P u lišću šumskoga drveća diljem Europe. Prema tome, istraživanje fiziološke uloge P u metabolizmu šumskoga drveća u posljednje vrijeme zauzima sve više prostora i trenutno u području istraživanja ekologije šumskih ekosustava predstavlja „state of the art“ problematiku. Navedeno se ogleda u činjenici da je većina spoznaja o fiziološkoj ulozi P kao biljnoga hraniva koje sudjeluje u mehanizmu ublažavanja negativnih posljedica sušnoga stresa i/ili podizanju tolerancije biljaka prema suši proizašla iz istraživanja provedenih na poljoprivrednim usjevima. Međutim, usvajanje P (kao i ostalih mineralnih hraniva), njegova upotreba i recikliranje kod dugovječnog šumskog drveća mnogo je kompleksnija u odnosu na jednogodišnje poljoprivredne usjeve. Unatoč tome, u literaturi je relativno malo podataka o utjecaju sušnoga stresa na ishranjenost šumskoga drveća s P. Dosadašnji rezultati ukazuju na to da bi optimalna ishranjenost šumskoga drveća s P mogla ublažiti negativne posljedice sušnoga stresa i/ili podići njegovu toleranciju prema suši. Te indicije temelje se na fiziološkoj ulozi P koji regulira fotosintezu i glikolizu te na taj način kontrolira asimilaciju CO2 i kasniju upotrebu ugljikohidrata za produkciju biomase. Uz to, adekvatna ishranjenost biljaka s P pozitivno utječe na sposobnost zaštite i popravka oštećenog fotosintetskog aparata usljed pojave oksidativnog stresa koji je izazvan sušnim stresom. Obična bukva i hrast kitnjak diljem Europe pa tako i Republike Hrvatske tvore mješovite šumske zajednice koje pridolaze na cijelom spektru šumskih tala koja se odlikuju različitom vlažnošću i hranidbenim statusom, uključujući različite koncentracije lakopristupačnog P u tlu. Prema trenutnim spoznajama pod utjecajem sveprisutnih klimatskih promjena i sve češćih dugotrajnih sušnih razdoblja hrast kitnjak bi u odnosu na običnu bukvu mogao postati daleko konkurentniji, zbog dubljeg zakorijenjivanja, kseromorfnije strukture lišća i brzog oporavka asimilacije CO2 nakon popuštanja suše. Međutim, trenutne spoznaje o ulozi P u metabolizmu hrasta kitnjaka vrlo su šture, a genetska raznolikost obje vrste na području jugoistočne Europe (kamo spada i Republika Hrvatska) do sada gotovo da uopće nije bila istraživana. Prema tome, ovim bi projektnim prijedlogom započelo sustavno istraživanje unutarvrsnih adaptivnih varijacija u odgovoru na sušni stres provenijencija obične bukve i hrasta kitnjaka iz jugoistočne Europe.

Assoc. Prof. Tomislav Karažija, PhD
University of Zagreb Faculty of Agriculture