大学公园,宾夕法尼亚州-根据宾夕法尼亚州立大学领导的研究,授粉对许多植物来说是至关重要的,在这些植物发芽之前,土壤中的营养物质可能会影响它们最终对传粉者的吸引力。
在一项对黄瓜植物的研究中,研究人员发现,一般来说,土壤中氮和磷含量较高会导致植物更大,花的展示也更大,包括花的数量和大小,从而增加对传粉者的吸引力,增加果实产量。
然而,他们还发现,无论氮和磷水平如何,传粉者的“回报”,如花蜜中的糖含量、雌花中的花蜜量,以及花粉中的蛋白质和脂质浓度保持不变。
Anthony Vaudo是美国农业部林务研究生物科学家,他领导了这项研究,同时也是宾夕法尼亚州立大学农业科学学院昆虫学博士后学者。 他说,这些研究结果最近发表在《科学报告》上,表明植物在所有条件下都可能优先考虑这些奖励,以确保它们吸引传粉者。
沃多说:“我们发现,在土壤中某些营养物质的帮助下,植物可以变得更有吸引力,同时还能保持其奖励质量的一致性,这对吸引蜜蜂来访是必要的。” “这为我们如何最好地恢复土壤提供了线索,例如,在人类活动或自然灾害的干扰后。”
据研究人员介绍,此前的研究发现,土壤中氮和磷含量较高与植物生长更快之间存在关联,以及诸如花朵数量和大小以及花粉数量和大小等积极影响。 然而,很少有人研究这些营养物质如何影响传粉者的吸引力,并最终影响植物繁殖。
宾夕法尼亚州立大学Publius Vergilius Maro昆虫学教授Christina Grozinger说,由于土地使用、气候变化和土地管理(如化肥和放牧牲畜)会导致土壤养分状况发生变化,因此更多地了解这些养分是如何影响植物生长的至关重要。
格罗青格说:“我们四分之三的粮食作物利用传粉者来定果和播种,80%以上的开花植物受益于传粉者,因此,我们开始了解和预测土壤条件的这些变化如何影响作物和自然景观中植物与传粉者的相互作用,这是非常重要的。”
在这项研究中,研究人员在宾夕法尼亚州立大学的温室里种植黄瓜。 他们用五种肥料溶液中的一种来处理植物:一组不添加氮或磷,另四组使用不同的氮和磷浓度和比例。
研究人员测量了植物的几个特征,包括高度和地上生物量、每株植物的雄花和雌花的大小、每株植物开了多少花、播种后植物开始开花需要多长时间,以及每株植物生产了多少黄瓜。 他们还分析了花朵的花蜜和花粉,以及大黄蜂光顾花朵的频率。
在分析数据后,研究人员发现,虽然更多的氮和磷通常与生长增加、对传粉者的吸引力和果实产量增加有关,但非常高水平的氮开始对其中一些特征产生负面影响。 然而,增加磷含量可以缓解这种情况。
总的来说,他们发现,他们测试的氮与磷的理想比例是4:1,这导致了最佳的整体生长、传粉者吸引和繁殖。
绵阳师范大学的研究员穆俊鹏在研究这个项目时访问了宾夕法尼亚州立大学,他说他认为特别有趣的是,雄花的某些特征——比如每株花的数量和大小,每朵花的花蜜浓度和花粉数量——随着土壤养分的变化而变化,但雌花的特征没有变化。
“这些发现让我们更好地理解了植物和传粉者之间相互作用的机制,”Mu说,“以及农业生态系统的运作。 ”
此外,沃多表示,他预计这些发现也将对他目前的职位有用,他将参与恢复被砍伐的森林地区的工作。 他说,由于重型机械在这些地区的碾压,土壤通常非常致密,而且缺乏营养。
沃多说:“松动土壤后,我们将应用一种叫做生物炭的材料,以提高土壤保持水分和结合养分的能力。” “然后,我们可以开始重新将植物和传粉者引入该地区。 我很感激能从这项研究中获得经验,它为我在实际生活中进行一些应用提供了良好的开端。 ”
中国留学基金委、缅因州怀曼学院和美国农业部国家食品与农业研究所为这项研究提供了支持。
宾夕法尼亚州立大学昆虫学助理研究教授Harland Patch和加州大学戴维斯分校的Emily Erickson也参与了这项工作。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。