Bawełna jest najczęściej uprawianą i ekonomicznie ważną uprawą niespożywczą na świecie. W samych Stanach Zjednoczonych rolnicy uprawiają bawełnę na obszarze od 12 do 14.5 miliona akrów i produkują roczne zbiory o wartości prawie 25 mld USD.

Zanim pojawią się puszyste torebki bawełny, roślina wytwarza duże białe kwiaty, podobne do kwiatów hibiskusa. Te kwiaty przyciągają szeroką gamę owadów, w tym pszczoły, muchy, motyle i chrząszcze, które odwiedzają kwiaty, aby zbierać nektar i pyłek jako pokarm i działają jak zapylacze, przenosząc pyłek między kwiatami.

Rośliny wytwarzają nasiona po połączeniu męskich ziaren pyłku i żeńskich jajników. Niektóre rośliny zapylają się samoczynnie, ale inne potrzebują zapylaczy, aby wspomóc ten proces. Podczas gdy bawełna może wytwarzać nadające się do sprzedaży, wypełnione włóknem owoce bez pomocy owadów zapylających, zapylacze znacznie zwiększyć wagę torebek bawełnianych. Większe torebki owocowe dają większe plony i wyższe zyski dla hodowców.

Zapylacze są zagrożone na całym świecie, a ich sytuacja zagraża zarówno plonom rolników, jak i zapylaniu naturalnej roślinności. Populacje pszczół miodnych, które są szeroko stosowane komercyjnie do zapylania upraw, spadły o co najmniej 18 krajów europejskich, jak również w Stany Zjednoczone. Dzikie zapylacze – w tym 20,000 XNUMX gatunków pszczół na całym świecie – może być cierpi podobny los.

Wykorzystując narzędzia genetyki i ekologii krajobrazu, Laboratorium Jha poszukuje sposobów na przywrócenie i utrzymanie zapylaczy w krajobrazach rolniczych, co dałoby możliwość zwiększenia plonów i zysków, a jednocześnie byłoby korzystne dla środowiska. W Ostatnie badania, pokazaliśmy, że rolnicy uprawiający bawełnę w Teksasie mogą być w stanie zarówno zwiększyć swoje plony, jak i pomóc zapylaczom rozwijać się, zwiększając ilość naturalnego pokrycia terenu wokół pól bawełny.

Zapylanie bawełny w południowym Teksasie

Aby sprawdzić, czy możemy opracować strategie, które przyniosą korzyści zarówno zapylaczom, jak i rolnikom, współpracowaliśmy z właścicielami gruntów i lokalnymi plantatorami bawełny w południowym Teksasie. Korzystając z systemów informacji geograficznej (GIS), wybraliśmy miejsca do badań bawełny, które oferowały lokalni zapylacze zróżnicowaną jakość zasobów – czyli pobliskie obszary lęgowe i zapasy żywności. Następnie zmierzyliśmy liczebność i różnorodność gatunków zapylaczy w każdym miejscu. W sumie stwierdziliśmy, że 52 gatunki owadów odwiedziły kwiaty bawełny na tych stanowiskach, aby żywić się nektarem lub pyłkiem.

Na koniec oszacowaliśmy stopień zapylania każdej z naszych stron. Za pomocą prostych technik porównaliśmy wielkość torebek wytworzonych w trzech zabiegach.

W pierwszym zabiegu mierzyliśmy wielkość torebek, które powstały, gdy zapylacze zostały wyłączone ze zwiedzania. To leczenie „bez zapylania” symulowało potencjalny najgorszy scenariusz, w którym zapylacze były całkowicie nieobecne.

Przy drugim zabiegu zezwoliliśmy zapylaczom na wizytę w normalny sposób. To „typowe zapylanie” mierzyło, jak dobrze radzą sobie zapylacze w każdym miejscu, gdy tylko zostawimy je w spokoju.

Na koniec stworzyliśmy kurację, w której my, jako badacze, działaliśmy jako „super-zapylacze”, przenosząc mnóstwo pyłku między kwiatami z pomocą ogromnej cierpliwości i bardzo małych pęsety. W tym zabiegu „doskonałego zapylania” zasymulowaliśmy najlepszy scenariusz, w którym zapylacze wykonały doskonałą robotę, przenosząc pyłek między kwiatami. W ten sposób byliśmy w stanie zmierzyć, jak dobrze radzą sobie typowe zapylacze w każdym miejscu w porównaniu z najgorszym scenariuszem („brak zapylania”) i najlepszym scenariuszem („doskonałe zapylanie”).

Więcej roślin w pobliżu zapewnia lepsze zapylanie

Nasze wyniki pokazały, że stanowiska z płatami naturalnego obszaru w pobliżu – na przykład lasy dębowe lub naturalne zarośla – miały najliczniejsze i najróżniejsze zapylacze. Miejsca, które znajdowały się w pobliżu nawet niewielkich ilości naturalnych lasów lub zarośli, miały zarówno więcej pojedynczych zapylaczy, jak i więcej gatunków zapylaczy odwiedzających kwiaty bawełny. Uważamy, że ta zależność odzwierciedla fakt, że obszary naturalne zawierają zasoby lęgowe i pokarmowe ważne dla zdrowia zapylaczy.

Ponadto odkryliśmy, że kwiaty, które zostały „doskonałe zapylone”, wytwarzały torebki, które były średnio o 18 procent cięższe niż te, które zostały poddane „typowemu zapyleniu”. Oznacza to, że zapylacze mogą zapewnić większe korzyści rolnikom, jeśli otrzymają większe wsparcie. W rzeczywistości, w miejscach, gdzie owady zapylające były bardziej obfite i zróżnicowane, torebki lecznicze „typowego zapylania” były znacznie bliższe rozmiarom torebek „doskonałego zapylania”. Na stanowiskach, w których brakowało różnorodnych i obfitych zapylaczy, torebki „typowe zapylanie” były znacznie bliższe rozmiarom niż w przypadku leczenia „bez zapylania”.

Rozszerzając nasze odkrycie, że wspieranie zapylaczy zwiększyło plony bawełny o 18 procent w całym regionie Południowego Teksasu, obliczyliśmy, że rolnicy stosujący tę strategię mogą zarobić średnio o 108 USD więcej na akr. Przekłada się to na wzrost o ponad 1 milion dolarów rocznie dla hodowców w regionie.

Przywracanie zapylaczy

Nasze wyniki sugerują, że nawet niewielkie fragmenty naturalnego siedliska na lub wokół gruntów uprawnych mogą pomóc w tworzeniu i utrzymaniu różnorodnych i obfitych zbiorowisk zapylaczy, co z kolei zwiększa plony bawełny.

Chociaż może upłynąć kilka lat, zanim obszary naturalne, takie jak lasy dębowe lub naturalne zarośla, dojrzeją po utworzeniu ich przez zarządców gruntów na gruntach rolnych, istnieją również sposoby na szybsze zwiększenie siedlisk zapylaczy. Hodowcy mogą sadzić rzędy polnych kwiatów między rzędami upraw lub na krawędziach pól uprawnych, aby zapewnić pożywienie dla zapylaczy. Rolnicy mogą również wprowadzić do płodozmianu rośliny kwitnące, takie jak słonecznik, okra, arbuz czy melon piżmowy.

Inną strategią jest odłożenie małych pól na rok lub dwa, aby kwiaty mogły odrodzić się w odpowiednim czasie. Wreszcie, hodowcy mogą ograniczyć uprawę na polach, co pozwoliłoby zachować ważne siedliska lęgowe dla wielu gatunków zapylaczy, które odwiedzają kwiaty bawełny.

Osoby, które nie są rolnikami, mogą pomóc, uprawiając polne kwiaty na swoich podwórkach i ogrodach, zwłaszcza te, które kwitną w różnych porach roku. Aby uzyskać sugestie dotyczące Twojego regionu, zobacz Towarzystwo Ochrony Bezkręgowców Xerces.

Dzięki tym małym krokom hodowcy mogą osiągnąć duże zyski przy stosunkowo niewielkim nakładzie. A korzyści mogą przenosić się na inne uprawy, które potrzebują zapylaczy, takich jak arbuzy, jagody i migdały. Przyniosą korzyści również obszarom naturalnym i miejskim, takim jak parki i place zabaw – a może nawet Twojemu podwórkowi.

O Autorach

Sarah Cusser, doktorantka, University of Texas w Austin

Shalene Jha, adiunkt biologii integracyjnej, University of Texas w Austin

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon