Бавовна - це найбільш широко вирощувана та економічно важлива непродовольча культура у світі. Тільки в Сполучених Штатах фермери вирощують бавовну на площі від 12 до 14.5 мільйонів гектарів і дають щорічний урожай на суму майже 25 мільярдів доларів США.

До появи пухнастих коробочок бавовни рослина виробляє великі білі квіти, подібні до квіток гібіскуса. Ці квіти приваблюють широкий спектр комах, включаючи бджіл, мух, метеликів та жуків, які відвідують квіти, щоб збирати нектар і пилок як їжу і виконувати роль запилювачів, переміщуючи пилок між квітами.

Рослини виробляють насіння після того, як зібрані пилкові зерна, вироблені чоловіком, і зав'язі жіночих рослин. Деякі рослини самозапилюються, але інші потребують запилювачів, які допомагають цьому процесу. Хоча бавовна може виробляти товарні плоди, наповнені клітковиною, без допомоги комах-запилювачів, запилювачі значно збільшити вагу бавовняних коробок. Більші коробочки дають більший урожай та більший прибуток для виробників.

Запилювачі знаходяться під загрозою у всьому світі, і їхнє становище загрожує як урожайності фермерів, так і запиленню природної рослинності. Популяції медоносних бджіл, які широко використовуються в комерційних цілях для запилення сільськогосподарських культур, припали на щонайменше 18 європейських країн, а також в Росії Сполучені Штати. Дикі запилювачі - у тому числі 20,000 XNUMX видів бджіл у всьому світі - можливо спіткала подібна доля.

Використовуючи інструменти ландшафтної генетики та екології, Лабораторія Джа шукає шляхи відновлення та утримання запилювачів у сільськогосподарських ландшафтах, що дало б можливість збільшити врожайність та прибуток сільськогосподарських культур, а також принести користь навколишньому середовищу. В Недавнє дослідження, ми показали, що фермери бавовни в Техасі можуть як збільшити свою врожайність, так і допомогти запилювачам процвітати, збільшивши кількість природного земного покриву, що оточує бавовняні поля.

Запилення бавовни в Південному Техасі

Щоб побачити, чи зможемо ми розробити стратегії, які принесли б користь і запилювачам, і фермерам, ми співпрацювали з землевласниками та місцевими виробниками бавовни у Південному Техасі. Використовуючи геоінформаційні системи (ГІС), ми обрали сайти для вивчення бавовни, які пропонували місцевим запилювачам різну якість ресурсів - тобто місця гніздування та запаси продуктів харчування поблизу. Потім ми виміряли чисельність та різноманітність видів запилювачів на кожному місці. Загалом ми виявили, що 52 види комах відвідували бавовняні квіти на цих ділянках, щоб харчуватися або нектаром, або пилком.

Нарешті, ми оцінили, наскільки добре запилюється кожен наш сайт. Використовуючи деякі прості методики, ми порівняли розмір колб, вироблених за три обробки.

У першій обробці ми вимірювали розмір коробочок, що утворилися, коли запилювачів було виключено з відвідування. Ця обробка «без запилення» імітувала потенційний найгірший сценарій, при якому запилювачі були повністю відсутні.

Для другого лікування ми дозволили запилювачам відвідувати їх, як зазвичай. Ця обробка "типового запилення" вимірювала, наскільки добре працювали запилювачі на кожному місці, якщо ми просто залишимо їх у спокої.

Нарешті, ми створили лікування, де ми, як дослідники, виступали як «суперзапилювачі», переміщуючи велику кількість пилку між квітами за допомогою величезного терпіння та дуже маленького пінцета. У цій процедурі «ідеального запилення» ми змоделювали найкращий сценарій, коли запилювачі бездоганно справлялися з переміщенням пилку між квітами. Таким чином, нам вдалося виміряти, наскільки добре працюють типові запилювачі на кожному місці порівняно з найгіршим сценарієм («без запилення») та найкращим сценарієм («ідеальне запилення»).

Більше рослин поблизу виробляють краще запилення

Наші результати показали, що ділянки з ділянками природної зони поблизу - наприклад, дубові ліси чи природні чагарники - мали найпоширеніших та різноманітних запилювачів. Місця, які були близькі навіть до невеликої кількості природного лісу або чагарнику, мали як більше окремих запилювачів, так і більше видів запилювачів, які відвідували бавовняні квіти. Ми вважаємо, що цей зв'язок відображає той факт, що природні території містять гніздові та харчові ресурси, важливі для здоров'я запилювачів.

Крім того, ми виявили, що квіти, які отримали «ідеальне запилення», виробляли цибулини, які були в середньому на 18 відсотків важчі, ніж ті, які пройшли «типове запилення». Це означає, що запилювачі могли б надати більші вигоди фермерам, якщо вони матимуть більшу підтримку. Насправді, на місцях, де запилювачі були більш численні та різноманітні, “типові” запилювальні кульки “за типом запилення” були набагато ближчими до “ідеальних запилювачів”. На місцях, де не вистачало різноманітних і рясних запилювачів, кульки «типового запилення» були набагато ближчими до обробки «без запилення».

Розширюючи наш висновок, що підтримка запилювачів збільшила врожайність бавовни на 18 відсотків у всьому регіоні Південного Техасу, ми підрахували, що фермери, які використовують цю стратегію, могли б заробляти в середньому на 108 доларів більше з гектара. Це призводить до збільшення більш ніж на 1 мільйон доларів на рік для виробників у цьому регіоні.

Повернення запилювачів

Наші результати свідчать про те, що навіть невеликі ділянки природного середовища існування в сільськогосподарських угіддях або навколо них можуть допомогти створити та підтримувати різноманітні та рясні спільноти запилювачів, що, у свою чергу, підвищує врожайність бавовни.

Хоча для того, щоб природні зони, такі як дубові ліси чи природні чагарники, дозріли після того, як землевпорядники створили їх на сільськогосподарських землях, може знадобитися кілька років, існують також способи швидшого збільшення середовища існування запилювачів. Вирощувачі можуть висаджувати ряди польових квітів між рядами посівів або по краях полів, щоб забезпечити їжу запилювачам. Фермери також можуть впроваджувати у свої сівозміни квіткові культури, такі як соняшник, бамія, кавун або баштан.

Інша стратегія полягає в тому, щоб відводити невеликі поля, щоб протягом року чи двох вони перепадали, щоб квіти могли відновитись у свій час. Нарешті, виробники можуть зменшити обробіток ґрунту на полях, що збереже важливе місце гніздування для багатьох видів запилювачів, які відвідують бавовняні квіти.

Люди, які не є фермерами, можуть допомогти, вирощуючи польові квіти у своїх дворах та садах, особливо сорти, які цвітуть у різний час протягом року. Щоб отримати пропозиції щодо вашого регіону, див Товариство збереження безхребетних Ксерцеса.

Завдяки цим маленьким крокам виробники можуть приносити великі прибутки за порівняно невеликі витрати. А користь може перелитися на інші культури, які потребують запилювачів, такі як кавуни, чорниця та мигдаль. Вони також підуть на користь природним та міським територіям, таким як парки та дитячі майданчики - і, можливо, навіть ваше власне подвір’я.

Про авторів

Сара Кассер, докторант, Техаський університет в Остіні

Шален Джа, асистент кафедри інтегративної біології, Техаський університет в Остіні

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon