Znaczenie zapylaczy aktywnych nocą w plonowaniu rzepaku

Miniatura 2019–2020: 2019/03/X/NZ8/01461

Kierownik

Aleksandra Łangowska

Usługi zapylania, świadczone w głównej mierze przez owady, są kluczową funkcją ekosystemów, ale także niezbędnym wkładem w produkcję wielu upraw rolnych na całym świecie (Gallai et al., 2009). Obecnie istnieje duże zainteresowanie owadami zapylającymi, ze względu na obserwowany ogólny spadek ich liczebności i różnorodności w skali światowej, a wśród owadzich zapylaczy szczególną uwagę poświęca się pszczołowatym. Natomiast zapylacze inne niż pszczoły do tej pory budziły niewielkie zainteresowanie, mimo że wykazano ich znaczący wkład w światową produkcję żywności (e.g. Rader et al., 2016).

Najmniej poznaną grupą zapylaczy wydają się być zwierzęta aktywne nocą. Tymczasem wykazano, że ćmy nocne odwiedzają znacznie więcej roślin niż przypuszczano, w tym wiele roślin uprawnych. Ćmy przenoszą na swych ciałach spore ilości pyłku, przy czym transportują go na większe odległości niż pszczoły, wydają się więc uzupełniać działalność dziennych owadów (Macgregor et al., 2018).

Wśród roślin odwiedzanych przez ćmy znajduje się rzepak, roślina oleista o istotnym znaczeniu gospodarczym i sporym areale upraw. Zapylenie rzepaku następuje częściowo w wyniku autogamii, lecz przede wszystkim z udziałem wektorów: wiatru i owadów. Obecność owadów zapylających wpływa nie tylko na wielkość, ale i na jakość plonu rzepaku (Bommarco et al., 2012). Lista taksonów owadów oblatujących rzepak w ciągu dnia jest w dużej mierze znana, przy czym ich znaczenie dla zapylenia jest zróżnicowane (Garratt et al., 2014). Prawie nic natomiast nie wiadomo o owadach oblatujących kwiaty rzepaku w nocy. Celem mojego działania było określenie w pilotażowym eksperymencie polowym znaczenia owadów aktywnych nocą dla plonowania rzepaku.
Aby określić wkład zapylaczy w plon rzepaku, fragmenty kwitnących uprawach zaizolowano ustawiając na nich osiatkowane klatki. Siatka umożliwiała przenoszenie pyłku przez wiatr, ale nie pozwalała owadom na dostanie się do środka. Na części klatek siatka założona była tylko w dzień, a zdejmowana w nocy, by tylko nocne owady miały dostęp do kwiatów, a na części odwrotnie: siatkę zakładano na noc, a zdejmowano na czas dnia. Niektóre klatki izolowały rośliny przez cały okres kwitnienia, a więc zapylacze w ogóle nie odwiedzały kwiatów. W czasie zbiorów określono kilka parametrów plonu dla roślin dostępnych wcześniej dla różnych zapylaczy. W eksperymencie potwierdzono istotność zapylaczy aktywnych w ciągu dnia dla jednego z najważniejszych parametrów plonu – masy nasiona, wyrażonej masą 1000 nasion. Masa nasiona w roślinach oblatywanych przez owady dzienne w stosunku do roślin zapylanych tylko przez wiatr była większa o 6%. Wartość ta zawiera się w dolnych granicach przedziału wskazywanego przez inne badania. Jednocześnie masa nasiona w roku eksperymentu była bardzo niska, ze względu na niekorzystne warunki pogodowe, przede wszystkim suszę trwającą przez cały sezon wegetacji upraw. Ponadto w okresie kwitnienia temperatury były bardzo niskie, z przymrozkami. Dlatego, choć eksperyment wykazał znaczenie owadów aktywnych w czasie dnia, ale generalnie nie wykazał istotności owadów aktywnych w nocy, znaczenia tych ostatnich dla plonowania rzepaku wykluczyć nie można. Niskie temperatury nocą w maju 2020 roku całkowicie uniemożliwiły aktywność owadów – po prostu uprawy w nocy w ogóle nie były oblatywane.
Do pilotażu jako roślinę modelową wybrano rzepak, ze względu na jego znaczenie ekonomiczne. W okresie kwitnienia rzepaku temperatury nocą charakteryzują się zmiennością pomiędzy latami, i to w bardzo szerokim zakresie. Dlatego wydaje się celowym w przyszłe badania włączyć inne gatunki roślin uprawnych, kwitnące później w sezonie. Znajomość fauny zapylającej może pomóc w ukierunkowaniu i promowaniu działań konserwatorskich w agrocenozach, np. poprzez dobór środków ochrony roślin.

Bibliografia

Bommarco R., Marini L., Vaissiere B.E. 2012. Insect pollination enhances seed yield, quality, and market value in oilseed rape. Oecologia 169:1025–1032.

Gallai N., Salles J.M., Settele J., Vaissiere B.E. 2009. Economic valuation of the vulnerability of world agriculture confronted with pollinator decline. Ecol. Econom. 68:810–821.

Garratt M.P., Coston D.J., Truslove C.L., Lappage M.G., Polce C.,… Potts S.G. 2014. The identity of crop pollinators helps target conservation for improved ecosystem services. Biol. Conserv. 169:128–135.

Macgregor C.J, Kitson J.J.N., Fox R., Hahn C., Lunt D.H, Pocock M.J.O, Evans D.M. 2018. Construction, validation, and application of nocturnal pollen transport networks in an agro-ecosystem: a comparison using light microscopy and DNA metabarcoding. Ecol. Entomol. 44:17–19.

Rader R., Bartomeus I., Garibaldi L.A., Garratt M.P.D., Howlett B.G,… Woyciechowski M. 2016. Non-bee insects are important contributors to global crop pollination. PNAS 113:146–151.