Bestäubung: Entscheidender Faktor für den Ernteerfolg
Das Fehlen von Bienen und anderen wildlebenden Insekten als Bestäuber kann den Ernteertrag von Nutzpflanzen stärker beeinflussen als eine ausbleibende Düngung oder eine reduzierte Bewässerung. Eine ausreichende Bestäubung hingegen führt zu einem höheren Fruchtansatz und verändert die Nährstoffgehalte der Früchte.
Diese Erkenntnisse wurden von der Freiburger Ökologin Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein und einem Team aus den USA in einem Experiment an Mandelbäumen in Kalifornien gewonnen. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in den Fachzeitschriften "Plant Biology" und "PLoS ONE" veröffentlicht. Für ihre Arbeiten zur Bedeutung von Insekten für die Bestäubung von Kulturpflanzen erhielt Alexandra-Maria Klein den mit 25.000 Euro dotierten CULTURA-Preis der Alfred Toepfer Stiftung F.V.S.
Experimentelle Untersuchung an Mandelbäumen
Im Rahmen des Experiments manipulierten Alexandra Klein und ihre Kolleginnen der University of California, Berkeley, Mandelbäume. Dabei wurde die Bestäubung durch Bienen mittels Käfigen verhindert, zugelassen oder die Blüten wurden manuell bestäubt. Parallel dazu wurden die Bäume nach lokalen Praktiken bewässert und gedüngt, oder es wurde nur wenig Wasser bzw. kein Dünger zugeführt.
Durch die Kombination dieser Manipulationen an einzelnen Mandelbäumen konnten die Effekte auf den Ertrag und die Nährstoffzusammensetzung der Nüsse getrennt und in ihrer Wechselwirkung untersucht werden. Mandelbäume, die manuell bestäubt wurden, produzierten die höchste Anzahl an Nüssen, die jedoch sehr klein waren. Ein unbestäubter Baum trug hingegen kaum Nüsse, diese waren jedoch sehr groß. Die Bestäubung durch Bienen steigerte den Ertrag im Vergleich zur Selbstbestäubung um etwa 200 Prozent. Düngung und Bewässerung zeigten nur in Kombination mit den Bestäubungsmanipulationen einen Effekt auf den Ertrag.
Unzureichend bewässerte Bäume verloren mehr Blätter, und ohne Dünger verfärbten sich die Blätter vermehrt gelb. Die Wissenschaftler schlussfolgerten, dass ein Mandelbaum kurzfristige Nährstoff- und Wasserentzüge ausgleichen kann, indem er Reserven aus dem Baum in die Früchte verlagert. Defizite in der Bestäubung kann der Baum jedoch nicht kompensieren. Zudem zeigten die Untersuchungen, dass sich die Nährstoffzusammensetzungen je nach Bestäubungsmanipulation unterschieden: Nüsse aus Selbstbestäubung wiesen einen geringen Anteil an Linolsäuren, aber einen höheren Anteil an Vitamin E auf.