Impact of wild bees on pollination of chilli crops in Southern India

Abstract

Wild bees provide an important ecosystem service for humanity by pollinating many important food crops. Studies from around the world have shown declines in bee diversity and abundance. One of the reasons to these declines is the loss of natural habitats that are important for bees’ nesting and foraging. The declines are often a result of agricultural intensification. Chilli, Capsicum annuum, is an economically important spice crop in India. The crop is capable of self-pollination but has been shown to benefit from cross pollination. This study aimed to investigate which pollinator taxa that visit chilli and how their visitation rates vary between different positions within fields and with agricultural intensity. An additional aim was to investigate to what degree chilli depends on cross-pollination and if its pollination is pollinator limited. In order to investigate the identity and visitation rate of pollinators to chilli plants, net surveys were conducted, and pan traps were put out. Cross-pollination dependence and pollinator limitation was experimentally investigated by cross pollinating by hand, excluding pollinators, or leaving flowers untreated for open pollination. Plants both in the centre of fields and in field edges were treated, in order to detect a possible effect of the position in the field. The proportion of semi-natural habitat was used as an index of agricultural intensity. The result showed that the vast majority of the flower visitors were bees and that fewer pollinators visited the fields as the proportion of semi-natural habitat near fields increased. Fruit set and fruit weight were significantly higher in open pollinated and hand cross-pollinated chillies than in those excluded from pollinators. However, no significant differences between hand cross pollinated chillies and open pollinated ones could be detected. Both fruit set and fruit weight declined as the proportion of semi-natural habitat increased. No difference in fruit yield was observed between field centres and edges, therefore it could not be inferred whether the bees preferred to forage at any particular position within the field. To conclude, bees are the most common pollinator of chilli and the crop appeared to benefit from cross pollination but did not seem to be pollination limited in the area of the study.

Popular Abstract (Swedish)

Bättre pollinering ger större avkastning av chili

Blommor och bin. Vem har inte hört berättelsen om blommor och bin som liten? Nej, det kanske inte är några bin inblandade när ett människobarn blir till, men det är sanningen för en del växter, inklusive många av våra grödor. De är i varierande grad beroende av bin för sin reproduktion. Vår befolkning växer sig allt större och vi behöver allt större markyta att bo och odla vår mat på. Marker som kan vara en boplats för bin. Marker som vi tar ifrån dem.

Denna utökning av jordbruksmark på bekostnad av mer naturliga livsmiljöer pågår bland annat i Indien, ett land som är hem till omkring en femtedel av världens befolkning. Indien har gjort om nästan all sin odlingsbara mark till jordbruk. Detta har lämnat landskapet fragmenterat med en mosaik av många mindre åkrar odlade med olika sorters grödor. Min studie gjordes i södra Indien och strävade efter att undersöka hur beroende fokusgrödan chili är av korspollinering, det vill säga när pollen från en växt förflyttas till en annan, och hur pollineringen varierar med avståndet till naturliga livsmiljöer för bin och andra pollinerare.

För att kunna avgöra hur beroende chili är av korspollinering och om det i området var brist på pollinerare för att fullt tillfredsställa pollineringen av chili utförde jag ett experiment där jag stängde pollinerare ute från några blommor med små nätpåsar, lät andra blommor vara tillgängliga för pollinerare, och pollinerade en tredje grupp blommor extra för hand. Utöver detta gjorde jag inventeringar med håv och insektsfällor i chilifälten för att få reda på antal och arter av potentiella pollinerare.

Bättre pollinering ger fler och tyngre chilifrukter
Mina resultat visar tydligt att chili gynnas av pollinerande insekter och att bin är de vanligaste pollinerarna. Öppen pollinering där bin och annat fick tillgång till blommorna ledde till att avkastningen av chili blev högre, både mätt i vikt och fruktsättning. Vidare visade det sig att mina resultat skulle kunna tolkas som att studieområdet tillhandhöll tillräckligt många bin och andra pollinerare för att tillgodose med korspollinering nog för chilin att uppnå sin fulla potential i tillväxt och fruktsättning. Detta motsäger mina tankar att avkastningen till följd av antalet pollinerare skulle minska vid ett mer intensivt jordbruk.

Hur förklarar vi detta? Först och främst är det möjligt att studieområdet trots dominansen av jordbruk tillhandahöll en bra tillgång till boplatser och födosökningsplatser för bin. För det andra är det också möjligt att bina föredrar att leva och födosöka i omgivningen av en åker i ett landskap med lägre intensitet av jordbruk snarare än i själva åkern. Tvärtom kan det fält som är placerat i ett landskap med ett mer intensivt jordbruk bli som en oas för bina. Relativt varandra så skulle åkern i det intensivare jordbruket kunna besökas oftare än åkern i det mindre intensiva jordbruket.

Kandidatexamensarbete, inriktning biologi, 30 högskolepoäng 2018
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Henrik Smith and Johanna Yourstone, Biologiska institutionen

• author: Gunnarsson, Josefin
• supervisor: Henrik Smith; Johanna Yourstone
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BIOY01 20181
• year: 2019
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 8969131
• date added to LUP: 2019-02-01 09:09:32
• date last changed: 2019-02-01 09:09:32