Moltes plantes invasives han estat introduïdes originàriament com a plantes ornamentals. Al capdavall, l’horticultura ornamental aprofita una sèrie de trets que, d’altra banda, constitueixen factors botànics d’invasivitat. La relació entre horticultura ornamental i plantes invasives interessa de fa temps al grup de recerca la professora Adriana F. Sestras, de la Universitat de Cluj-Napoca. Una de les seves doctorandes, Diana-Maria Mircea ha estudiat com un model de laboratori d’estrès hídric, l’exposició de llavors a concentracions creixents de polietilenglicol, afecta el desenvolupament de plantes ornamentals. En un article del qual Mircea és primera autora, i que apareix aquesta setmana a Scientific Reports contemplen sis espècies diferents: tres són reconegudes com a invasives (Bidens pilosa L., Oenothera biennis L., Centaurea cyanus L.) i tres no (Limonium sinuatum (L.) Mill, Lobularia marítima (L.) Desy, Echinacea purpurea (L.) Moench.). A més de l’exposició de llavors a concentracions creixents de polietilenglicol, Mircea et al. sotmeten plançons a dos nivells d’estrès hídric. En les condicions control (sense estrès hídric), les plantes invasives resulten les més competitives. No obstant de les sis espècies estudiades, són dues natives de la regió mediterrània, Li. sinuatum i Lo. marítima les que més toleren l’estrès hídric, cosa que es manifesta en una acumulació superior de prolina. Mircea et al. troben que els trets que més afavoreixen la invasivitat, relacionats amb la germinació, actuen especialment en absència d’estrès hídric.
Entre les espècies analitzades en aquest estudi hi ha “Bidens pilosa”, ací fotografiada el 2021 per Jiròni B.
Plantes ornamentals i estrès hídric
Aquesta recerca fou concebuda per Adriana F. Sestras (del Departament de Ciències Forestals de la Universitat de Ciències Agrícoles i Medicina Veterinària de Cluj-Napoca) i Oscar Vicente (de l’Institut de Conservació i Millora de l’Agrodiversitat Valenciana, de la Universitat Politècnica de València). L’anàlisi formal fou duta a terme per Diana M. Mircea (Cluj-Napoca), Roberta Calone (del Consell de Recerca i Economia Agrícoles de Bologna), Elena Estrelles (de l’Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva de la Universitat de València, amb seu a Quart) i Pilar Soriano (Cavanilles). La metodologia fou dissenyada per Mircea, Calone, Monica Boscaiu (de l’Institut Agroforestal Mediterrani, de la Universitat Politècnica de València). Mircea, Calone i Boscaiu redactaren l’article original. En la confecció de figures i el text final participaren Mircea, Calone, Estrelles, Soriano, Radu E. Sestras (Cluj-Napoca), Adriana Sestras i Oscar Vicente.
La recerca es finançà amb fons de la Universitat de Cluj-Napoca. Els autors agraeixen la tasca de Michael Grantham en l’edició lingüística. L’article fou tramès a Scientific Reports el 5 de juny, i acceptat l’11 d’agost.
Les invasions biològiques constitueixen una de les principals amenaces a la biodiversitat mundial. La globalització i el canvi climàtic les afavoreixen. En el cas de les plantes hi ha una relació directa entre la seva importància econòmica (ornamental, medicina, culinària o farratgera) i el seu potencial invasiu. De fet, la primera font d’invasions de plantes és l’horticultura ornamental, bé a través de la introducció deliberada o a través del transport no-deliberat de llavors. A les plantes ornamentals, hom els demana que tinguin capacitat d’adaptació, que germinin amb rapidesa, que siguin prolífiques, de creixement ràpid, que floreixin aviat o que floreixen durant força temps. Totes aquestes qualitats són factors d’invasivitat.
La relació entre canvi climàtic i invasivitat és, en general, directa. L’augment de CO2 és un factor d’invasió, però canvis en la temperatura i la precipitació poden actuar a fre per a algunes espècies invasores. L’escalfament global pot afavorir la difusió de plantes ornamentals de climes càlides cap a zones temperades.
Sis espècies de males herbes
Mircea et al. utilitzen en aquest estudi sis espècies incloses en el Compendi Global de Males Herbes:
– Bidens pilosa (bident eriçat), considerada d’alt risc invasiu.
– Centaurea cyanus (blavet), considerada d’alt risc invasiu.
– Oenothera biennis (bella de nit), considerada d’alt risc invasiu.
– Limonium sinuatum, planta ornamental de risc d’invasivitat mitjà.
– Lobularia maritima (morrissà bord), planta ornamental de risc d’invasivitat mitjà.
– Equinacea purpurea, planta ornamental i medicinal, de baix risc d’invasivitat.
Les llavors utilitzades en l’estudi procedien de cases comercials (Cantueso de Córdoba o Vilmorin de París) o de plantes silvestres recollides l’autumni del 2021 a València. Els experiments es realitzaren en els laboratoris i hivernacles de l’Institut COMAV de la UPV, a València.
Els assaigs de germinació in vitro es feien per quadruplicat. En cada assaig es col·locaven 25 llavors (prèviament pesades) en discs de Petri damunt de dues capes de paper de filtre. El paper era humitejat amb aigua destil·lada pel control i amb concentracions creixents de polietilenglicol 6000, de forma que hi haguessin potencials osmòtics de -0,25 MPa, -0,5 MPa, -0,75 MPa i -1 MPa. Les plaques eren mantingudes a una temperatura de 25 °C i un fotoperíode de 12 hores, dins de bosses per evitar evaporació. Cada dia fins el dia 30 s’estudiava el nombre de llavors germinades (és a dir les que havien desenvolupat un mínim d’1 mm de radícula). Així s’estimava el potencial de germinació (percentatge de llavors germinades) i el temps mitjà de germinació.
Plançons dels assaigs de germinació eren trasplantats manualment en pots de 12 cm de diàmetre omplerts de torba comercial. Els pots eren regats dues vegades a la setmana. El tractament d’estrès hídric començava a les cinc setmanes del trasplantament. Així, si les plantes control rebien per cada regada 1,5 L d’aigua; les plantes d’estrès intermedi rebien 0,75 L; i les d’estrès total no rebien gens d’aigua. Al cap de quatre setmanes es collien les plantes per anàlisi bioquímiques de les parts aèries i de les arrels.
Entre les anàlisis bioquímiques hi havia l’estudi dels pigments fotosintètics, la concentració de prolina, la concentració de sucres solubles totals, marcadors d’estrès oxidatiu (malondialdehid i peròxid d’hidrogen), compostos fenòlics totals i compostos flavonoids totals.
Germinació, creixement i estrès hídric
En les condicions control, de les sis espècies analitzades mostraven taxes de germinació superiors al 80% quatre d’elles (O. biennis arribava al 94,6%). Per sota quedaven L. sinuatum (73%) i C. cyanus (51%).
La concentració de polietilenglicol que generava -0,25 MPa no afectava els percentatges de germinació de les espècies analitzades. És més, en el cas de C. cyanus, aquesta concentració estimulava la germinació.
En arribar a -0,50 MPa, es mantenia l’estímul de germinació per a C. cyanus, però en el cas d’E. purpurea es registrava una davallada en el percentatge de germinació.
Amb -0,75 MPa hi havia declivi de germinació en totes les espècies, particularment en L. marítima. Tan sols s’hi mantenia C. cyanus, ara amb valors semblants al control.
Amb -1 MPa, tan sols hi havia germinació entre C. cyanus i L. sinuatum.
Val a dir que llavors que no havien germinat en presència de polietilenglicol podien recuperar-se bé després de vint dies d’exposar-les a aigua destil·lada.
Pel que fa al temps de germinació mitjà en condicions control, el valor més elevat era el de C. cyanus.
Pel que fa al creixement de les plantes hi ha divergència entre les diferents espècies. B. pilosa és la de creixement més vigorós. E. purpurea és la que fa relativament més arrels.
En condicions d’estrès hídric intermedi, hi ha una reducció de la massa d’arrels de L. sinuatum i E. purpurea.
En condicions d’estrès hídric sever, hi ha una reducció del creixement de les sis espècies analitzades. També hi ha una caiguda en el contingut de pigments fotosintètics.
Entre les respostes a l’estrès hídric sever hi ha un augment en els nivells de prolina. No hi ha variació, en canvi, en el contingut de sucres solubles. En aquests experiments, l’estrès hídric no s’associa amb un estrès oxidatiu.
La tolerància a la sequera
Els resultats mostren que la tolerància a l’estrès osmòtic de les llavors difereix respecte de la tolerància a l’estrès hídric dels plançons. La germinació sembla que és la fase més crítica en la capacitat invasiva d’una planta. Així, en condicions controls, els millors percentatges de germinació els mostra O. biennis, que ha aconseguit establir-se en molts continents des del seu origen sud-americà. La germinació més ràpida correspon a C. cyanus.
Pel que fa a l’estrès hídric en la fase de plançó, O. biennis hi és força susceptible. Això explica que aquesta espècie hagi tingut més èxit en climes més temperats i més humits que el clima mediterrani.
Lligams:
– Responses of different invasive and non-invasive ornamental plants to water stress during seed germination and vegetative growth. Diana M. Mircea, Roberta Calone, Elena Estrelles, Pilar Soriano, Radu E. Sestras, Monica Boscaiu, Adriana F. Sestras, Oscar Vicente. Sci. Rep. 13: 13281 (2023).
Des de la Mediterrània 