Хлопок является наиболее широко выращиваемой и экономически важной непищевой культурой в мире. Только в Соединенных Штатах фермеры выращивают хлопок на 12 миллионов до 14.5 миллионов акров и производят ежегодный урожай на сумму почти 25 миллиардов долларов США.

Прежде чем появляются хлопковые пушистые коробочки, растение дает крупные белые цветки, похожие на листья гибискуса. Эти цветы привлекают широкий спектр насекомых, в том числе пчел, мух, бабочек и жуков, которые посещают цветы для сбора нектара и пыльцы в качестве пищи и действуют как опылители, перемещая пыльцу между цветами.

Растения производят семена после того, как производятся мужские пыльцевые зерна и женские яичники растений. Некоторые растения самоопыляются, но другим нужны опылители, чтобы помочь процессу. В то время как хлопок может производить товарные, наполненные клетчаткой фрукты без помощи насекомых-опылителей, опылители значительно увеличить вес коробочек хлопка, Большие коробочки дают большую урожайность и большую прибыль для производителей.

Опылители находятся под угрозой во всем мире, и их тяжелое положение угрожает как урожаю фермеров, так и опылению естественной растительности. Популяции медоносных пчел, которые широко используются в коммерческих целях для опыления сельскохозяйственных культур, сократились на минимум 18 европейских стран, а также в Соединенные Штаты. Дикие опылители - включая виды пчел 20,000 по всему миру - может быть терпит похожую судьбу.

Используя инструменты ландшафтной генетики и экологии, Jha lab ищет способы восстановления и поддержания опылителей в сельскохозяйственных ландшафтах, которые позволили бы повысить урожайность и прибыль, а также принести пользу окружающей среде. В Недавнее исследованиеМы показали, что фермеры, выращивающие хлопок в Техасе, могут как повысить урожайность, так и помочь опылителям преуспеть, увеличив объем естественного земельного покрова вокруг хлопковых полей.

Опыление хлопка в Южном Техасе

Чтобы узнать, сможем ли мы разработать стратегии, которые принесут пользу как опылителям, так и фермерам, мы работали с землевладельцами и местными производителями хлопка в Южном Техасе. Используя геоинформационные системы (ГИС), мы выбрали места для изучения хлопка, которые предлагали местным опылителям различное качество ресурсов, то есть места гнездования и близлежащие запасы продовольствия. Затем мы измерили численность и разнообразие видов опылителей на каждом участке. В общей сложности мы обнаружили, что виды насекомых 52 посещали цветы хлопка на участках, чтобы питаться нектаром или пыльцой.

Наконец, мы оценили, насколько хорошо опылялся каждый из наших сайтов. Используя несколько простых техник, мы сравнили размер коробочек, произведенных в трех обработках.

На первом этапе мы измерили размер коробочек, произведенных, когда опылители были исключены из посещения. Это лечение «без опыления» имитировало потенциальный наихудший сценарий, при котором опылители полностью отсутствовали.

Для второго лечения мы разрешили посещать опылителей, как обычно. Эта «типичная опылительная» обработка показала, насколько хорошо работают опылители на каждом участке, если мы просто оставим их в покое.

Наконец, мы создали методику, при которой мы, как исследователи, действовали как «супер-опылители», перемещая много пыльцы между цветами с помощью огромного терпения и очень маленьких пинцетов. В этой процедуре «идеального опыления» мы смоделировали сценарий наилучшего случая, в котором опылители отлично справились с перемещением пыльцы между цветами. Таким образом, мы смогли измерить, насколько хорошо работают типичные опылители на каждом участке по сравнению с наихудшим сценарием («без опыления») и сценарием с наилучшим случаем («идеальное опыление»).

Чем больше растений поблизости, тем лучше опыление

Наши результаты показали, что на участках с участками естественного района, например, дубовыми лесами или природными кустарниками, были самые обильные и разнообразные опылители. Участки, которые были близки даже к небольшим количествам естественного леса или кустарника, имели как более индивидуальные опылители, так и больше видов опылителей, посещающих хлопковые цветы. Мы считаем, что эти отношения отражают тот факт, что природные территории содержат гнездование и продовольственные ресурсы, важные для здоровья опылителей.

Кроме того, мы обнаружили, что цветы, получившие «идеальное опыление», произвели коробочки, которые были в среднем на 18 процентов тяжелее, чем те, которые получили «типичное опыление». Это означает, что опылители могут принести фермерам большую выгоду, если они получат больше поддержки. Фактически, на участках, где опылители были более многочисленными и разнообразными, коробочки для обработки «типичного опыления» были намного ближе по размеру к коробочкам для «идеального опыления». На участках, где отсутствовали разнообразные и обильные опылители, коробочки «типичного опыления» были намного ближе по размеру к обработке «без опыления».

Расширяя наш вывод о том, что поддержка опылителей увеличила урожай хлопка на 18 процентов по всему региону Южного Техаса, мы подсчитали, что фермеры, использующие эту стратегию, могли бы зарабатывать в среднем на 108 больше на акр. Это приводит к увеличению более чем на 1 миллионов долларов в год для производителей в регионе.

Возвращение опылителей

Наши результаты показывают, что даже небольшие участки естественной среды обитания на или вокруг обрабатываемой земли могут помочь в создании и поддержании разнообразных и обильных сообществ опылителей, что, в свою очередь, повышает урожайность хлопчатника.

Хотя созревание природных территорий, таких как дубовые леса или естественные кустарники, может занять несколько лет после того, как управляющие землями создадут их на сельскохозяйственных землях, существуют также способы более быстрого увеличения среды обитания опылителей. Производители могут сажать ряды полевых цветов между рядами культур или по краям полей, чтобы обеспечить пищу для опылителей. Фермеры также могут вносить цветущие культуры, такие как подсолнечник, бамия, арбуз или мускусная дыня, в севооборот.

Другая стратегия заключается в том, чтобы отложить небольшие поля на год или два, чтобы позволить цветам восстанавливаться в свое время. Наконец, производители могут уменьшить обработку почвы на полях, что сохранит важные места гнездования для многих видов опылителей, которые посещают цветы хлопчатника.

Люди, которые не являются фермерами, могут помочь, выращивая полевые цветы на своих дворах и в садах, особенно сорта, которые цветут в разное время в течение года. Для предложений, характерных для вашего региона, см. Xerces 'общество по сохранению беспозвоночных.

Этими небольшими шагами производители могут получать большую прибыль при относительно небольших затратах. И выгоды могут перетекать в другие культуры, которые нуждаются в опылителях, таких как арбузы, черника и миндаль. Они также принесут пользу природным и городским районам, таким как парки и игровые площадки - и, возможно, даже ваш собственный задний двор.

Об авторах

Сара Кассер, докторант, Техасский университет в Остине

Shalene Jha, доцент кафедры интегративной биологии, Техасский университет в Остине

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon