Les Leguminosae sont la troisième plus grande famille de plantes, se classant derrière les Asteraceae et les Orchidaceae, et sont de loin le groupe de plantes le plus répandu, non présent uniquement en Antarctique et dans les îles Falkland. Les légumineuses sont écologiquement importantes en raison de leur capacité à fixer l'azote atmosphérique, régulant ainsi l'apport de ce nutriment dans les écosystèmes. Vachellia sieberiana est une légumineuse Fynbos hautement adaptée aux écosystèmes de savane pauvres en nutriments. Cependant, la présence d'autres espèces ayant des besoins nutritionnels similaires peut favoriser des changements dans les préférences de la légumineuse pour l'azote, y compris le passage de la fixation biologique de l'azote à l'utilisation de l'azote du sol. Chromolaena odorata a envahi les écosystèmes naturels et les terres agricoles à travers l'Afrique du Sud en raison de ses taux de croissance rapides et de ses taux d'acquisition de nutriments améliorés. Par conséquent, cette espèce est susceptible d'affecter l'établissement et la croissance des légumineuses indigènes telles que V. sieberiana, en particulier dans les sols pauvres en phosphore. Pourtant, aucune recherche n'a été menée à ce jour pour comprendre comment la présence de C. odorata affecte les légumineuses indigènes dans les sols pauvres en éléments nutritifs des écosystèmes de savane d'Afrique australe.
Dans une étude récente publiée dans AoBP, Ndzwanana et al. combler cette lacune dans les connaissances en étudiant la concurrence entre C. odorata et V. sieberiana dans les sols de savane pauvres en éléments nutritifs et comment la présence des premiers modifie les schémas de croissance des seconds. Il s'est avéré que V. sieberiana peut résister à la concurrence des arbustes envahissants comme C. odorata en utilisant à la fois les sources d'azote atmosphériques et telluriques. Ce changement de stratégie d'acquisition d'azote est induit par des symbiotes telluriques de la famille des Rhizobiaceae, qui augmentent l'allocation souterraine aux nodules et les rendent plus efficaces pour fixer l'azote atmosphérique. De cette manière, V. sieberiana les semis soumis à la concurrence ont des coûts de croissance en C plus élevés lorsqu'ils sont intégrés sur l'ensemble du cycle de croissance de la plante par rapport à V. sieberiana semis poussant sans concurrence. L'allocation de la biomasse aux structures souterraines de ces semis leur permet de survivre dans des sols appauvris et de surpasser C. odorata.
Point culminant du chercheur
Anathi Magadlela a grandi dans le petit village d'Idutywa, dans la province du Cap-Oriental, en Afrique du Sud. En 2011, il s'est installé dans la province du Cap-Occidental pour préparer un master et un doctorat en physiologie végétale au département de botanique et de zoologie de l'université de Stellenbosch, au Cap. Anathi est actuellement maître de conférences à l'École des sciences de la vie de l'université du KwaZulu-Natal, à Pietermaritzburg.
Anathi est biologiste végétal et se concentre sur les aspects fonctionnels et évolutifs des interactions plantes-sol-microbes en situation de stress nutritionnel. Ses recherches actuelles portent sur la flexibilité fonctionnelle des légumineuses dans les écosystèmes naturels et les systèmes agricoles durables, en situation de stress nutritionnel. Ces recherches visent à évaluer les adaptations phénotypiques et moléculaires des légumineuses soumises à un stress nutritionnel, afin de comprendre les gènes et protéines spécifiques impliqués dans l'adaptation des légumineuses et des bactéries fixatrices d'azote au stress nutritionnel.
