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Bienen, Bohnen und Blüten

Kolumbien: Grundlagen zu Insekten in Nutzpflanzen erweitern

Im Herzen Kolumbiens streifen Forscher der Universidad Nacional de Colombia durch Bohnenfelder. Mit dieser von Bayer finanziell unterstützten Studie wollen sie identifizieren, welche Bienenarten Bohnenpflanzen bestäuben und welche nur die Blüten besuchen.


Kolumbien: Grundlagen zu Insekten in Nutzpflanzen erweitern

Auf einen Blick

// Es bestehen noch Wissenslücken, welche Insektenarten die unterschiedlichen Nutzpflanzen anfliegen.

// Eine Studie in Kolumbien untersucht daher die Bestäuberpopulation in Bohnenfeldern.


Focus Chile Bees, Beans & Blossoms

Bohnen für die Wissenschaft

Hülsenfrüchte haben in der Forschung bereits Geschichte geschrieben. Der dänische Botaniker Wilhelm Johannsen nutzte beispielsweise Anfang des 20. Jahrhunderts Bohnenpflanzen, um herauszufinden, wie stark sich die Erbanlagen auf bestimmte Eigenschaften der Pflanze auswirken – etwa das Gewicht der Samen oder die Höhe der Staude. Gregor Mendel leitete 1865 anhand von Erbsenpflanzen grundlegende genetische Vererbungsregeln her.

Die Gartenbohne ist der Star unter den Hülsenfrüchten. In vielen Ländern Süd- und Mittelamerikas zählt sie zu den Hauptnahrungsmitteln, und auch Landwirte schätzen das Gewächs: In Lateinamerika werden Bohnen oft zusammen mit Mais oder Kaffee angebaut. Denn die Hülsenfrucht reichert den Boden mithilfe spezieller Bakterien an ihren Wurzeln mit Stickstoff an und düngt so die anderen Kulturen. Außerdem bestäubt sich die Ackerbohne in der Regel selbst und ist daher nicht von Insekten abhängig. Bienen oder Hummeln können trotzdem unterstützen: Bislang ging man davon aus, dass insgesamt höchstens zwei Prozent der Pflanzen auf die Bestäubung durch von Insekten angewiesen sind. Doch Wissenschaftler vermuten, dass ein größerer Anteil an so bestäubten Pflanzen eine höhere Ernte erzielen könnte.

Um diese Annahme genauer einschätzen zu können, benötigen die Forscher noch grundsätzliche Informationen – zum Beispiel wie beliebt Bohnengewächse und ihre Blüten für Honigbienen und andere Insekten sind. Deswegen haben die Wissenschaftler der Universidad Nacional de Colombia eine Studie entwickelt, die Bayer finanziell unterstützt hat. Dr. Roberto Ramírez Caro, verantworlich für Public & Governmental Affairs und Stewardship in Nord- Lateinamerika, betreut und koordiniert das Forschungsprojekt gemeinsam mit seiner Kollegin Beatriz Arrieta seitens Bayer. „Geht es um die Bestäubung von Nutzpflanzen, dominiert in Kolumbien normalerweise die Honigbiene Apis mellifera. Sie ist in den meisten Kulturen zu finden“, erklärt Dr. Ramírez Caro. „Aber ob die Honigbiene auch in Bohnenfeldern vorkommt, war bisher nicht klar.“

DR Roberto Ramirez

Dr. Roberto Ramírez Caro koordinierte die Studie auf Bayer-Seite.

Zu Beginn der Studie wählten die Forscher der Universität fünf landwirtschaftliche Betriebe, bei denen Bohnen angebaut werden, nahe der Hauptstadt Bogotá im Herzen Kolumbiens aus. Dort wachsen unterschiedliche Sorten der Gartenbohne, beispielsweise die in Kolumbien entstandene Cargamanto – im Englischen auch oft „cranberry bean“ genannt. Auf jeweils etwa zwei bis fünf Hektar untersuchten die Forscher, unterstützt von Bayer-Experten, wie viele und welche Bestäuber sich zwischen den Bohnenpflanzen finden ließen. Dafür beobachteten die Wissenschaftler die Insekten zu unterschiedlichen Tageszeiten direkt im Feld und nahmen auch Stichproben. Welche Arten in ihren Fangnetzen landeten, bestimmten die Experten anschließend im Labor.

Honigbienen haben mit der Struktur von Bohnenblüten zu kämpfen.

„Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Gartenbohne nicht sonderlich attraktiv für Honigbienen ist“, fasst Professor Dr. Augusto Ramírez Godoy, der die Studie gemeinsam mit Professor Dr. Rodulfo Ospina geleitet hat, zusammen. Professor Ospina ergänzt: „Das liegt an der Blütenstruktur. Sie ist beinahe geschlossen und macht es den Bienen schwer, an Nektar und Pollen zu gelangen.“ Manche Bienenarten können die Blüte allerdings aufsperren und an die süße Nahrung im Inneren gelangen, fanden die Forscher heraus.

Trigona

Stachellose Bienen wie die Trigona (links) zwängen sich in die fast geschlossene Struktur der Bohnenblüte (rechts). So entsteht eine Öffnung, von der andere Insekten profitieren können.

Das gelingt beispielsweise den Stachellosen Bienen, vor allem der Gattung Trigona: Diese Insekten öffnen die Blüten mit ihren Kiefern und genießen dann den Nektar. Mit ihrem forschen Eintritt durchbohren die Bienen zwar oft die Basis der Bohnenblüte, doch sie entwickelt sich trotzdem zur Hülsenfrucht. Die resolute Arbeit der Trigona-Bienen wirkt sich demnach nicht negativ auf die Ernten aus. Andere Insekten profitieren sogar davon: Honigbienen, die nur schwer mit der Blütenform zurechtkommen, gelangen durch die entstandene Öffnung ebenfalls leicht zur Nahrung. Professor Ospina: „Die Häufigkeit dieses Phänomens, also dass Trigona den Honigbienen Zutritt verschafft, ist sehr unterschiedlich.“ In der ersten Auswertung traf dies nur bei sieben Prozent der Bohnenblüten auf der Versuchsfläche zu. Auf einem anderen Feld war der Prozentsatz fünfmal höher. „Wir vermuten, dass die Variabilität damit zusammenhängt, dass sich die Nahrungsressourcen für die Insekten an den Standorten stark unterscheiden“, erklärt Professor Ramírez Godoy. Denn Trigona-Bienen leben ähnlich wie Honigbienen sozial in Kolonien. Je nachdem, wie das Bohnenfeld bewirtschaftet wird und welche Landschaft es umgibt, haben die Bienen mehr oder weniger Möglichkeiten, nahe am Acker zu nisten.

Neben Honigbiene und Trigona sammelten auch Hummeln oder Wegwespen auf den Bohnenfeldern Futter. Vermutlich ist die Bohnenblüte für sie sogar eine wichtige Nahrungsquelle. Denn die Insekten sind vergleichsweise groß, stark und besitzen lange Zungen – sie gelangen damit leichter an den Nektar als kleinere Arten wie etwa die Honigbiene.

Professor Dr Rodulfo Ospina & Team

Professor Dr. Rodulfo Ospina (zweiter von rechts) und sein Team nahmen die Bestäuber, die sie in den Bohnenfeldern fanden, unter die Lupe.

Neben der Beobachtung der Bienenaktivitäten auf den Testfeldern nahmen die Forscher auch die Insektenpopulationen in der Umgebung unter die Lupe. Rund um die Bohnenäcker wuchsen entweder Gras oder weitere Nutzpflanzen wie Gemüsesorten, Kartoffeln oder Mais. Die am meisten gesichtete Art war die Honigbiene, aber auch Vertreter verschiedener Wildbienenarten, beispielsweise aus den Familien Halictidae oder Megachilidae waren anwesend.

Wie viele Bienenarten die Bohnenpflanzen und angrenzende Nutzpflanzen anfliegen, müssen die Forscher noch exakt auswerten, aber sie planen schon jetzt weitere Projekte: „In anderen Regionen Kolumbiens wollen wir ähnliche Studien etablieren“, erklärt Professor Ramírez Godoy. Außerdem wollen die Professoren noch den Pollen untersuchen, den die Insekten gesammelt haben – ebenso den Blütenstaub aus Bohnenblüten und umgebenden Nutzpflanzen. „Anhand der Pollenanalyse können wir sehen, welche Bienen tatsächlich Bohnenpollen sammeln – im Vergleich zu denen, die nur über das Feld fliegen. Zudem wollen wir wissen, welche und wie viele Pflanzen sie zusätzlich in der Umgebung ansteuern.“ Die Studie wird also eine Lücke schließen, die im Wissen um die pollensammelnden Insekten besteht – vor allem, wenn sie auf Bohnen fliegen.

 

Fazit

Welche Bienenarten in bestimmten landwirtschaftlichen Feldern vorkommen, ist in einigen Fällen noch nicht bekannt. Die Studie in Kolumbien schließt diese Wissenslücke für Bohnenkulturen. Doch Bestäuberpopulationen können sich je nach Klima und Geografie von Land zu Land unterscheiden. Deshalb unterstützt Bayer weitere, ähnliche Projekte, um das Zusammenspiel von Bestäubern und Nutzpflanzen in Kolumbien und anderen südamerikanischen Ländern besser zu verstehen.




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Bienen, Bohnen und Blüten Kolumbien: Grundlagen zu Insekten in Nutzpflanzen erweitern
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