Однолетний инвазивный костёр кровельный высвобождает больше азота, чем житняк гребневидный, за счёт корневых экссудатов и отмирания корней

Обратные связи между растениями и почвой — важный фактор успеха инвазивных видов. Один из механизмов таких связей — изменение круговорота питательных веществ в почве. Распространение костра кровельного на западе США связано с увеличением содержания доступного растениям азота, однако механизм этого явления не установлен. Чтобы выяснить, могут ли различия в выделении корневых экссудатов и отмирании корней объяснять увеличение содержания азота в почве, костёр кровельный и житняк гребневидный — распространённый многолетний злак пастбищ на западе США — метили мочевиной с изотопом ¹⁵N. Мезокосмы с растениями поддерживали во влажном состоянии либо подсушивали в течение последних 10 дней, чтобы определить роль отмирания корней в высвобождении азота. Скорость превращения азота в почве определяли методом изотопного разбавления пулов ¹⁵N. Через 75 дней роста в почве с костром кровельным накопилось на 30% больше общего азота и органического углерода, чем в почве с житняком гребневидным. Корни костра кровельного выделяли вдвое больше азота, чем корни житняка гребневидного (0,11 и 0,05 мг N·кг⁻¹ почвы·сут⁻¹ соответственно), при обоих режимах влажности почвы. Это происходило несмотря на меньшую биомассу корней (7,0 и 17,3 г сухих корней на кг почвы) и более низкую концентрацию азота в них (6,0 и 7,6 г N на кг корней) у костра кровельного по сравнению с житняком гребневидным. Мы предполагаем, что увеличение запасов азота в почве и скорости его превращения под костром кровельным обусловлено более интенсивным выделением корневых экссудатов или поступлением органического вещества с относительно высоким содержанием лабильного азота. Полученные результаты впервые свидетельствуют о механизме, благодаря которому инвазивный однолетний костёр кровельный повышает доступность азота и формирует положительные обратные связи между растением и почвой, способствующие его распространению на пастбищах запада США.