Wenn es um die Fortpflanzung von Pflanzen geht, ist es zu dritt nicht so einfach. Caroline Souza und ihre Kollegen haben Chamaecrista latistipula ein gelb blühender Strauch aus Südamerika. Die Forschung, veröffentlicht in der Amerikanische Zeitschrift der Botanik zeigt, dass Bestäuber bevorzugen Pflanzen, die mit stickstoffbindenden Bakterien geimpft sind – aber nur unter bestimmten Umständen.

Chamaecrista latistipula gehört zur Familie der Fabaceae, zu der Bohnen, Erbsen und andere Hülsenfrüchte gehören. Eine Hülsenfrucht zu sein, kann an Orten von Vorteil sein, an denen Pflanzen wenig Stickstoff zur Verfügung haben, da Hülsenfrüchte Beziehungen eingehen können mit RhizobienDiese Bakterien bilden Knötchen an den Pflanzenwurzeln, und arbeiten dann daran, atmosphärischen Stickstoff in Ammoniak umzuwandeln. Auf diese Weise wandeln sie Stickstoff von einer Form, die Pflanzen nicht nutzen können, in eine Form um, die sie nutzen können. Aber wie viel wirksamer sind inokulierte Wurzeln als nackte Wurzeln, und wie können die Bakterien die Fortpflanzung einer Pflanze unterstützen?

Um dies herauszufinden, führten Souza und seine Kollegen eine Reihe von Experimenten durch. Sie führten ein Experiment mit vier Szenarien durch.

1. Pflanzen mit stickstofffixierenden Bakterien in kargen, sandigen Böden
2. Pflanzen ohne stickstoffbindende Bakterien in kargen, sandigen Böden
3. Pflanzen mit stickstofffixierenden Bakterien in reichhaltigem, organischem Boden
4. Pflanzen ohne stickstoffbindende Bakterien in reichhaltigem, organischem Boden

Mithilfe dieser Behandlungen konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich das Vorhandensein oder Fehlen stickstoffbindender Bakterien auf das Wachstum und die Attraktivität der Pflanzen für Bestäuber unter verschiedenen Bodenbedingungen auswirkte. Das Experiment lief 16 Monate lang und gab den Forschern ausreichend Zeit, die langfristigen Auswirkungen dieser Variablen zu beobachten.

Beim Vergleich der Pflanzen im stickstoffarmen Boden waren die Ergebnisse verblüffend. Diese Pflanzen waren die Spitzenreiter in der Blütenproduktion und brachten von allen Gruppen die meisten Blüten und Blütenknospen hervor. Sie brachten nicht nur mehr Blüten hervor, sondern wiesen auch die höchste Blütendichte auf, was zu einer eindrucksvollen Blütenpracht führte. Diese Pracht war nicht nur eindrucksvoller, sondern auch besser sichtbar. Diese Pflanzen wuchsen deutlich höher und größer als ihre Gegenstücke, was sie für vorbeikommende Bestäuber möglicherweise besser sichtbar machte, und begannen früh zu blühen, mit einem gleichmäßigeren Blütenmuster während des gesamten Untersuchungszeitraums.

Ein weiterer Unterschied bestand in der Farbe der Blüten bzw. der Staubbeutel. Die Staubbeutel, der Teil der Pflanze, der den Pollen enthält, wiesen bei den inokulierten Pflanzen einen stärkeren Farbkontrast auf. Dies machte die Blüten attraktiver, wenn sie sich in der Nähe der Pflanzen befanden, was laut Souza und Kollegen entscheidend ist bei durch Stimmungsbestäubung Pflanzen.

Dieser Farbunterschied ist deshalb bemerkenswert, weil er nur bei den inokulierten Pflanzen in stickstoffarmen Böden zu sehen war. Souza und Kollegen schreiben: „NF+-Pflanzen in +N-Bioböden entsprachen nicht immer unseren Erwartungen hinsichtlich einer erhöhten Attraktivität für Bestäuber und ähnelten NF--Pflanzen in +N-Bioböden.“

Der Grund für diesen Unterschied könnte eine fehlende Beziehung zu den Rhizobien der Pflanzen im stickstoffreichen Boden sein. Die Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die Bildung dieser Knöllchen und die Bereitstellung dieser Bakterien viel mehr Arbeit bedeutet, als einfach nur Stickstoff aus dem Boden zu ziehen. Die inokulierten Pflanzen im stickstoffreichen Boden bildeten also nicht so viele Knöllchen und hatten vermutlich keine so starke Beziehung zu ihren Rhizobien. Dieser Unterschied zeigt, dass es die Bakterien sind, die dazu beitragen, die Blüten für Bestäuber attraktiver zu machen.

Für die Landwirtschaft ist eine der interessanten Implikationen, dass die bloße Zugabe von Stickstoff zum Boden nicht unbedingt der beste Weg ist, um eine Ernte zu verbessern. Obwohl Stickstoff für eine gute Ernte entscheidend ist, könnte es zu einer besseren Ernte führen, wenn man den Pflanzen die Werkzeuge gibt, um Stickstoff aufzunehmen, anstatt ihn ihnen einfach zu geben. Es würde bestätigen, dass die Das Geheimnis der Pflanzengesundheit liegt im Boden.

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Souza, C., Valadão-Mendes, LB, Schulze-Albuquerque, I., Bergamo, PJ, Souza, DD und Nogueira, A. (2024) „Stickstofffixierende Bakterien steigern die Blütenattraktivität einer tropischen Leguminosenart bei Nährstoffmangel" Amerikanische Zeitschrift der Botanik. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1002/ajb2.16363.

Titelbild: Chamaecrista latistipula. Foto Mauricio Mercadante / Flickr.CC - Die besten Seiten zum Thema CC BY-NC-SA.