Invasieve plantensoorten vormen een grote bedreiging voor de biodiversiteit en de gezondheid van ecosystemen over de hele wereld. Ze kunnen inheemse planten verdringen op het gebied van hulpbronnen zoals water, zonlicht en voedingsstoffen, wat leidt tot de achteruitgang en zelfs het uitsterven van inheemse soorten. Een sleutelfactor die ervoor zorgt dat invasieve planten succesvol kunnen zijn, is hun vermogen om op efficiënte wijze stikstof op te nemen, een essentiële voedingsstof voor plantengroei.

Stikstofonderzoek uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Californië, Davis, heeft licht geworpen op de mechanismen achter het stikstofopnamevoordeel van sommige invasieve planten. De onderzoekers bestudeerden twee invasieve plantensoorten, reuzenriet (Arundo donax) en gele starthistle (Centaurea solstitialis), en vergeleken deze met inheemse plantensoorten. Ze ontdekten dat de invasieve planten een aantal aanpassingen hadden waardoor ze stikstof efficiënter konden opnemen en gebruiken dan de inheemse planten.

Mechanismen van stikstofopname

Een van de belangrijkste aanpassingen van de invasieve planten was hun vermogen om een ​​eiwit te produceren dat nitraatreductase wordt genoemd en dat nitraat, een vorm van stikstof die overvloedig aanwezig is in de bodem, omzet in nitriet, dat planten vervolgens kunnen gebruiken om eiwitten en andere essentiële verbindingen te synthetiseren. . De invasieve planten produceerden meer nitraatreductase dan de inheemse planten, wat hen een concurrentievoordeel opleverde bij de verwerving van stikstof.

Bovendien hadden de invasieve planten een groter aantal wortels en een groter worteloppervlak dan de inheemse planten. Hierdoor konden ze meer stikstof uit de bodem opnemen, zelfs in stikstofarme omgevingen. De invasieve planten hadden ook een hogere wortel-tot-scheut-ratio, wat betekent dat ze meer middelen investeerden in wortelgroei in vergelijking met scheutgroei. Hierdoor konden ze meer stikstof uit de bodem halen en naar hun bladeren en ander plantenweefsel transporteren.

Implicaties van stikstofonderzoek

De onderzoeksresultaten van de Universiteit van Californië, Davis bieden inzicht in de mechanismen achter het invasieve succes van reuzenriet en gele starthistel, en benadrukken het belang van stikstofopname bij planteninvasies. Deze kennis kan worden gebruikt om strategieën te ontwikkelen voor het bestrijden van deze en andere invasieve plantensoorten. Het beheersen van het stikstofgehalte in de bodem en het gebruik van stikstofbindende inheemse planten kunnen bijvoorbeeld helpen het concurrentievoordeel van invasieve planten te verminderen en het herstel van inheemse plantengemeenschappen te bevorderen.

Over het geheel genomen levert dit stikstofonderzoek waardevolle informatie op voor het begrijpen en beheren van de impact van invasieve plantensoorten op de biodiversiteit en de gezondheid van ecosystemen. Door ons te richten op de stikstofopnamemechanismen van invasieve planten, kunnen we effectievere strategieën ontwikkelen om de verspreiding ervan te beheersen en inheemse plantenpopulaties te beschermen.