Poppelns fördel: hur poppelträd använder organiskt kväve för att trivas

När vi talar om gödsling inom skogsbruket handlar det oftast om nitrat eller ammonium - de "oorganiska" formerna av kväve som dominerar den industriella gödslingen. Men naturen har ett annat sätt.

Forskning om Populus-arter - familjen som omfattar poppel och asp - avslöjar något anmärkningsvärt: dessa träd tolererar inte bara organiskt kväve. De föredrar det.

Och denna preferens kan vara nyckeln till ett mer hållbart skogsbruk, med högre kväveeffektivitet, mindre läckage och bättre långsiktig motståndskraft.

1. Poplar kan absorbera aminosyror - direkt

Under lång tid antog forskare att växter bara kunde absorbera kväve när det omvandlats till oorganiska former av markmikrober. Den idén håller nu på att skrivas om.

I studien "Amino acid uptake: A widespread ability among boreal forest plants" mätte forskarna hur rötter av Populus tremula (europeisk asp) absorberade aminosyror direkt från omgivningen.

• Populus uppvisade en upptagningshastighet på 0,67 ± 0,07 µmol g-¹ rot DW h-¹ - i nivå med många vintergröna arter.

• Träden förlitade sig på ektomykorrhizasamhällen (EM) för att stödja detta aminosyraupptag.

Enkelt uttryckt: popplar kan hämta kväve från organiska molekyler som arginin och glutamin och hoppa över den mikrobiella mellanhanden.

Det innebär att de kan utnyttja kvävekällor som ofta anses vara "inlåsta" i organiskt material - en enorm ekologisk fördel i boreala och tempererade jordar.

2. Organiskt kväve ökar tillväxteffektiviteten

Nästa fråga som forskarna ställde sig var: gör organiskt kväve faktiskt någon skillnad?

Svaret kom från en studie från 2016 som publicerades i Plant, Cell & Environment med titeln "The carbon bonus of organic nitrogen enhances nitrogen use efficiency".

Plantor av poppel(P. tremula) odlades på sterila agarplattor och matades med antingen:

• Oorganiskt kväve (som nitrat eller ammonium), eller

• Organiskt kväve (som arginin eller glutamin).

Den sterila uppställningen säkerställde att endast växten - inte mikrober - var ansvarig för upptag och användning av kväve.

Resultatet?

• Poplar som matades med organiskt kväve använde kol mer effektivt per absorberad kväveenhet.

• "Kolbonusen" från organiskt kväve förbättrade effektiviteten i kväveanvändningen (NUE) och gynnade rottillväxt och fördelning.

Detta tyder på att popplar som använder aminosyror som arginin kan utveckla starkare rötter - ett resultat som stämmer väl överens med Arevos fältdata om ökad rotbiomassa och överlevnad hos plantor som matats med argininbaserad näring.

3. Argininbaserad näring stödjer naturliga tillväxtcykler

Medan unga popplar kan frodas på organiskt kväve, hur är det med mogna träd?

Det är vad artikeln "Nitrate fertilization may delay autumn leaf senescence while amino acid fertilization does not" från Physiologia Plantarum 2022 försökte ta reda på.

Med hjälp av Populus-genotyper från den svenska Populus (SwAsp)-samlingen - som representerar populationer från Dorotea och Umeå - jämförde forskarna olika kvävebehandlingar:

• Nitratbaserad (NH₄NO₃)

• Aminosyrabaserad (arginin, glutamin, glutaminsyra, leucin)

De testade även "precisionsgödsling" genom att injicera näringsämnen direkt i trädstammar inom klonbestånd - en metod som efterliknar kontrollerad näringstillförsel och som liknar Arevos rotzonstillförsel.

Resultaten:

• Nitrat fördröjde höstsenescensen och förlängde bladens livslängd på konstgjord väg.

• Aminosyrabefruktning förändrade inte säsongens timing, vilket innebär att träden följde sin naturliga cykel.

• Höga koncentrationer av aminosyror hade inga negativa effekter - vilket bevisar arginins säkerhet och kompatibilitet.

Vad kan man dra av det?
Arginin stöder tillväxt utan att störa trädets säsongsrytm - en nyckelfaktor för att upprätthålla motståndskraft, vila och övervintringskapacitet i nordliga skogar.

4. Poplarnas dubbla partnerskap: rötter och mykorrhiza

Slutligen sticker Populus-träden ut av en annan anledning - deras dubbla mykorrhizasamarbeten.

Forskning på Populus angustifolia och P. tremula visar att de kan bilda både arbuskulära (AM) och ektomykorrhizala (ECM) partnerskap och anpassa sig till temperatur och markförhållanden.

Denna dubbelhet gör att popplar kan trivas i olika miljöer - från rika lågland till kalla boreala jordar - och förbättrar sannolikt deras förmåga att ta upp organiskt kväve.

Genom att para ihop argininbaserad gödsling med naturliga mykorrhizanätverk kan vi återskapa denna effektivitet i skogsbruk och plantskolor.

Varför det är viktigt

Tillsammans ger dessa studier en konsekvent bild:

• Popplar kan absorbera och trivas med organiskt kväve som arginin.

• Organiskt kväve förbättrar effektiviteten, rotutvecklingen och de naturliga tillväxtcyklerna.

• Aminosyragödselmedel, som arGrow från Arevo, arbetar med naturens system - inte mot dem.

Inom skogsbruket, där näringsförluster och kväveläckage är ett ständigt problem, erbjuder denna vetenskap ett verkligt alternativ: ett näringssystem som matchar trädets biologi.

Poplar visar oss vägen framåt - och framtiden för gödsling kanske bara är lite mer organisk.

Referenser

1. "Effekter av tidig, småskalig kvävetillförsel på groning och tidig tillväxt hos plantor av skotsk tall (Pinus sylvestris) och på rekryteringen av rotassocierade svampar." (Studie som hänvisar till Populus angustifolia mykorrhizabildning och temperaturrespons.)

2. "Kväveföreningar i jordlösningar från jordbruksmark." (Noterar förekomsten av Populus tremula i en gallrad björkskog.)

3. Fataftah, N. et al (2022). "Nitratbefruktning kan fördröja höstbladets senescens medan aminosyrabefruktning inte gör det." Physiologia Plantarum, 174(2).

4. Franklin, O. et al (2016). "Kolbonusen för organiskt kväve förbättrar effektiviteten för kväveanvändning." Plant, Cell & Environment, 39(8): 1672-1683.

5. Robinson, N. et al (2023). "Dubbel mykorrhizal kolonisering i poppelarter: konsekvenser för näringsupptag och kolöverföring." Trender inom växtvetenskap, 28(5).

6. Näsholm, T. et al (2009). "Växters upptag av organiskt kväve". New Phytologist, 182(1): 31-48.