Oprašivanje je od vitalnog značaja za mnoge biljke, a hranljive materije prisutne u tlu pre nego što ove biljke čak ni niknu mogu uticati na to koliko će na kraju biti privlačne za oprašivače, prema istraživanju koje je vodila Penn State.
U studiji sa biljkama krastavca, istraživači su otkrili da generalno, veće količine azota i fosfora u zemljištu rezultiraju većim biljkama i cvetnim prikazom, uključujući broj i veličinu cvetova, što dovodi do povećane privlačnosti za oprašivače i povećane proizvodnje voća.
Međutim, takođe su otkrili da bez obzira na nivoe azota i fosfora, „nagrade“ oprašivača kao što su sadržaj šećera u nektaru, količina nektara u ženskim cvetovima i koncentracije proteina i lipida u polenu ostaju iste.
Entoni Vaudo, naučnik za biologiju USDA Forest Service koji je vodio istraživanje dok je bio postdoktorski naučnik iz entomologije na Državnom koledžu za poljoprivredne nauke, rekao je da ovi nalazi — nedavno objavljeni u Scientific Reports — sugerišu da biljke mogu dati prednost ovim nagradama u svim uslovima kako bi osigurale da privlače oprašivače.
„Otkrili smo da bi biljka mogla da postane privlačnija uz pomoć određenih hranljivih materija u zemljištu, a da istovremeno zadrži kvalitet svojih nagrada doslednim, što je neophodno za posetu pčelama“, rekao je Vaudo. „Ovo nam daje naznake kako najbolje možemo obnoviti tlo, na primer, nakon poremećaja od ljudskih aktivnosti ili prirodnih katastrofa.“
Prema istraživačima, prethodne studije su otkrile povezanost između većeg sadržaja azota i fosfora u zemljištu i bržeg rasta biljaka, kao i pozitivnih efekata kao što su broj i veličina cvetova i broj i veličina polena. Međutim, malo je urađeno na tome kako ovi hranljivi sastojci utiču na privlačnost oprašivača i, na kraju, na reprodukciju biljaka.
Christina Grozinger, Publius Vergilius Maro, profesor entomologije u Penn State-u, rekla je da je zbog toga što se uslovi hranljivih materija u tlu mogu promeniti kao rezultat korišćenja zemljišta, klimatskih promena i upravljanja zemljištem — kao što su đubriva i stoka za ispašu — od vitalnog je značaja saznati više o tome kako ovi hranljive materije utiču na rast biljaka.
„S obzirom da tri četvrtine naših useva za ishranu koriste oprašivače za postavljanje plodova i semena, a više od 80% cvetnih biljaka ima koristi od oprašivača“, rekao je Grozinger, „neverovatno je važno da počnemo da razumemo i predviđamo kako ove promene u uslovima zemljišta utiču na interakcije biljaka i oprašivača kako u usevima tako iu prirodnim pejzažima.“
Za ovu studiju, istraživači su uzgajali biljke krastavaca u staklenicima Penn State. Biljke su tretirali jednim od pet rastvora đubriva: kontrolom koja nije imala dodatog azota ili fosfora i četiri druga sa različitim koncentracijama i odnosima azota i fosfora.
Istraživači su izmerili nekoliko karakteristika biljaka, uključujući visinu i nadzemnu biomasu, veličinu muških i ženskih cvetova svake biljke, koliko je cvetova proizvela svaka biljka, koliko je vremena bilo potrebno biljkama da počnu da proizvode cveće nakon sejanja i koliko krastavci koje je svaka biljka proizvela. Takođe su analizirali nektar i polen cveća, kao i koliko često su cveće posećivali bumbari.
Nakon analize podataka, istraživači su otkrili da dok je više azota i fosfora generalno povezano sa povećanim rastom, privlačnošću za oprašivače i proizvodnju voća, veoma visoki nivoi azota počeli su da imaju negativne efekte na neke od ovih osobina. Međutim, povećanje nivoa fosfora bi to moglo ublažiti.
Sve u svemu, otkrili su da je idealan odnos azota i fosfora koji su testirali bio 4:1, što je rezultiralo najboljim ukupnim rastom, privlačenjem oprašivača i reprodukcijom.
Junpeng Mu, istraživač sa Mianiang Normalnog univerziteta koji je posetio Penn State dok je radio na ovom projektu, rekao je da smatra da je posebno interesantno da određene osobine muških cvetova – kao što su broj i veličina cvetova po biljci, koncentracija nektara i broj polena po cvet — varirao je sa hranljivim materijama u zemlji, ali osobine ženskog cveća nisu.
„Ovi nalazi nam daju bolje razumevanje mehanizama koji leže u osnovi interakcije između biljaka i oprašivača“, rekao je Mu, „kao i operacija poljoprivrednog ekosistema.“
Pored toga, Vaudo je rekao da očekuje da će otkrića biti korisna i na njegovoj trenutnoj poziciji, na kojoj će biti deo napora da se obnove posećena područja šuma. On je rekao da je tlo često veoma kompaktno zbog teške mašinerije koja se kotrlja kroz ove oblasti, kao i da nema dovoljno hranljivih materija.
„Nakon otpuštanja tla, primenićemo materijal koji se zove biouglje da povećamo sposobnost tla da zadrži vodu i vezuje hranljive materije“, rekao je Vaudo. „Onda možemo da počnemo da ponovo uvodimo biljke i oprašivače u to područje. Zahvalan sam što imam iskustvo iz ove studije, koje mi je dalo dobru polaznu osnovu da zaista radim neke primene u stvarnom životu.“
