土壤养分从一开始就影响植物对蜜蜂的吸引力

根据宾夕法尼亚州立大学领导的研究，授粉对许多植物至关重要，在这些植物发芽之前土壤中存在的营养物质可能会影响它们最终对传粉媒介的吸引力。

在一项针对黄瓜植物的研究中，研究人员发现，一般来说，土壤中较高的氮和磷含量会导致更大的植物和花卉展示，包括花的数量和大小，从而增加对传粉媒介的吸引力并增加水果产量。

然而，他们还发现，无论氮和磷水平如何，传粉媒介的“奖励”，如花蜜中的糖含量、雌花的花蜜量以及花粉中的蛋白质和脂质浓度保持不变。

美国农业部林务局研究生物科学家安东尼·沃多(Anthony Vaudo)领导了这项研究，而宾夕法尼亚州立大学农业科学学院的昆虫学博士后学者表示，这些发现 - 最近发表在科学报告中 - 表明植物可以在所有条件下优先考虑这些奖励，以确保它们吸引传粉者。

“我们发现，在土壤中的某些养分的帮助下，植物可以变得更有吸引力，同时保持其奖励的质量一致，这对于让蜜蜂访问是必要的，”Vaudo说。“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之后。

根据研究人员的说法，以前的研究发现土壤中较高的氮和磷与更快的植物生长之间存在关联，以及花朵的数量和大小以及花粉数量和大小等积极影响。然而，关于这些营养素如何影响授粉媒介的吸引力并最终影响植物繁殖，几乎没有做过什么工作。

宾夕法尼亚州立大学昆虫学教授Christina Grozinger说，由于土壤养分条件会因土地利用，气候变化和土地管理(如肥料和放牧牲畜)而发生变化，因此更多地了解这些养分如何影响植物生长至关重要。

“我们四分之三的粮食作物使用传粉媒介结实和种子，超过80%的开花植物受益于传粉媒介，”格罗辛格说，“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的植物 - 传粉媒介相互作用，这一点非常重要。

在这项研究中，研究人员在宾夕法尼亚州立大学的温室中种植了黄瓜植物。他们用五种肥料溶液中的一种处理植物：一种没有添加氮或磷的对照，另外四种具有不同氮和磷浓度和比例的对照。

研究人员测量了植物的几个特征，包括高度和地上生物量，每种植物的雄花和雌花的大小，每株植物开了多少朵花，植物播种后开始开花需要多长时间，以及每株植物产生了多少黄瓜。他们还分析了花朵的花蜜和花粉，以及大黄蜂访问花朵的频率。

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，对传粉媒介的吸引力和水果产量有关，但非常高的氮水平开始对其中一些性状产生负面影响。然而，增加磷水平可以缓解这种情况。

总体而言，他们发现他们测试的理想氮与磷的比例为4：1，这导致了最佳的整体生长，传粉媒介吸引力和繁殖。

绵阳师范大学的研究员穆俊鹏(Junpeng Mu)在从事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，雄花的某些性状 - 例如每株植物的花朵数量和大小，花蜜浓度和每朵花的花粉数量 - 随土壤养分而变化，但雌花的特征却没有。

“这些发现使我们能够更好地了解植物和传粉媒介之间相互作用的机制，”Mu说，“以及农业生态系统运作。

此外，Vaudo表示，他预计这些发现也将在他目前的职位上有用，他将成为恢复已被砍伐的森林区域的努力的一部分。他说，由于穿过这些地区的重型机械，土壤通常非常紧凑，并且缺乏养分。

“松动土壤后，我们将使用一种称为生物炭的材料来增加土壤保持水分和结合养分的能力，”Vaudo说。“然后，我们可以开始将植物和传粉媒介重新引入该地区。我很感激能从这项研究中获得经验，这为我实际做一些现实生活中的应用程序提供了一个良好的起点。

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