In de afgelopen decennia zijn de biomassa en diversiteit aan insectensoorten in Nederland zeer sterk afgenomen. Sommige oorzaken hiervoor zijn al bekend, bijvoorbeeld vermesting, verzuring, verdroging en klimaatverandering. Niet van alle insectengroepen is echter even duidelijk waarom ze achteruit zijn gegaan.
Bladluizen en zomereik
Het valt op dat verschillende bedreigde insectengroepen zich voeden met bladluizen. Voorbeelden van zulke groepen zijn bijvoorbeeld zweefvliegen (pdf: 4,1 MB), bosmieren (pdf: 349 kB), weekschildkevers en gaasvliegen. Daarom onderzoeken Stichting Bargerveen en de Radboud Universiteit de ecologie van bladluizen in eikenbossen op de hogere zandgronden. We gebruiken zomereik en de daarop gespecialiseerde bladluizensoorten als model, omdat de zomereik een belangrijke waardplant is voor een groot aantal insectensoorten. We proberen inzicht te krijgen in de vraag of de achteruitgang van bladluisetende insecten mogelijk samenhangt met veranderingen in bladluispopulaties. Van bladluizen zijn alleen geen populatietrends beschikbaar, dus om hypothesen over veranderingen in hun populaties te kunnen toetsen is experimenteel onderzoek nodig.
Het effect van stikstof
Een van de drukfactoren waarvan we verwachten dat deze in Nederland effect op bladluizenpopulaties heeft, is de hoge atmosferische stikstofdepositie. De neerslag van stikstofverbindingen uit de lucht heeft verschillende effecten op de bodem. Ten eerste zorgt deze er natuurlijk voor dat het stikstofgehalte in de bodem stijgt. Hierdoor is ook meer stikstof beschikbaar voor planten. Op de hogere zandgronden zorgt stikstofdepositie echter ook voor bodemverzuring, waardoor andere belangrijke voedingsstoffen uitspoelen. Deze verschillende effecten van stikstofdepositie maken de doorwerking ervan op plantenetende insecten complex, zoals we al weten voor bladetende insecten als de veldkrekel.
Floeëmsap
Bladluizen voeden zich echter met het sap uit de bastvaten (het floeëmsap) van planten. Er is nog veel minder kennis over hoe de chemische samenstelling van deze sapstroom verandert als gevolg van stikstofdepositie. Floeëmsap bevat voornamelijk veel suikers. Planten produceren suikers in hun blad en transporteren ze via de bastvaten naar opslag in bijvoorbeeld de wortels, of naar plantendelen waar deze suikers gebruikt kunnen worden, zoals in groeipunten. Er zit maar een klein beetje stikstof in floeëmsap. Hierdoor is dit element voor bladluizen vaak sterk limiterend. Daarom verwachten we dat een toename in de hoeveelheid stikstof in het floeëm op zichzelf een positief effect op bladluizen zou kunnen hebben. We verwachten echter dat de uitspoeling van andere voedingsstoffen kan zorgen dat bladluizen hier ook tekorten van ondervinden. Hierdoor zou stikstofdepositie uiteindelijk een netto negatief effect op bladluizen kunnen hebben. In het experiment gaan we deze verwachtingen onder gecontroleerde omstandigheden toetsen.
Het experiment
We werken met een modelsysteem van de algemeen voorkomende bladluizensoort Tuberculatus annulatus op zomereik. Deze soort drinkt floeëmsap uit de nerven aan de onderkant van eikenbladeren.
Alle eikenbomen krijgen een specifieke bemestingsbehandeling, bestaande uit verschillende stikstofniveau’s. Afhankelijk van de behandeling krijgen ze ook een bemesting met van nature aanwezige basische kat-ionen zoals calcium, magnesium, kalium en ijzer. Zo stimuleren we de eerder genoemde directe (verhoogde stikstofniveau’s door atmosferische stikstofdepositie) en indirecte (uitspoeling van andere voedingsstoffen door bodemverzuring) effecten van stikstofdepositie. De bemestingsniveau’s zijn bepaald op basis van bodemchemisch onderzoek in het veld, zodat de waarden in het experiment zoveel mogelijk aansluiten bij de veldsituatie.
De eikenboompjes nemen de meststoffen op, met als resultaat boompjes waarvan naar verwachting het blad en het floeëmsap verschillen in chemische samenstelling, en dus mogelijk in voedselkwaliteit voor herbivore insecten. Nadat de boompjes zijn geacclimatiseerd in het bemeste bodemsubstraat, plaatsen we bladluizen op de bladeren en volgen we de populaties gedurende twee maanden, om te kijken of de verschillen in bodemchemie leiden tot verschillen in de ontwikkeling van de bladluizenpopulaties. Aan het einde van het experiment wordt bovendien van alle boompjes de chemische samenstelling van het blad en het floeëmsap gemeten, zodat we ook inzicht krijgen in hoe de bemestingsbehandelingen effect hebben gehad op de voedselkwaliteit voor de bladluizen.
Het experiment is een onderdeel van een groter onderzoeksproject van Stichting Bargerveen en de Radboud Universiteit naar de ecologie en oorzaken van achteruitgang van bladluizen en bladluiseters. In dit project wordt gewerkt met een combinatie van veldstudies naar bladluizenpopulaties in eikenbossen en experimenten aan de effecten van verschillende drukfactoren op bladluizen. Zo wordt geprobeerd meer inzicht te krijgen in de vraag of bladluiseters achteruit zijn gegaan omdat bladluispopulaties achteruit zijn gegaan.
Tekst: Quiniver Tuinder & Marleen Thomassen; Stichting Bargerveen
Beeld: Quiniver Tuinder