Il cotone è la coltura non alimentare più diffusa ed economicamente importante del mondo. Solo negli Stati Uniti, gli agricoltori coltivano cotone su 12 milioni a 14.5 milioni di acri e producono un raccolto annuale vale quasi US $ 25 miliardi.

Prima che le soffici capsule di cotone emergano, la pianta produce grandi fiori bianchi, simili a quelli dell'ibisco. Questi fiori attirano una vasta gamma di insetti, tra cui api, mosche, farfalle e coleotteri, che visitano i fiori per raccogliere il nettare e il polline come cibo e agiscono come impollinatori, spostando il polline tra i fiori.

Le piante producono semi dopo che i grani di polline di origine maschile e le ovaie delle piante femminili sono stati riuniti. Alcune piante sono auto-impollinanti, ma altre hanno bisogno di impollinatori per aiutare il processo. Mentre il cotone può produrre frutta commercialmente ricca di fibre senza l'aiuto di insetti impollinatori, gli impollinatori in modo significativo aumentare il peso delle capsule di cotone. Le capsule più grandi producono maggiori raccolti e maggiori profitti per i coltivatori.

Gli impollinatori sono minacciati in tutto il mondo e la loro difficile situazione minaccia sia la resa degli agricoltori che l'impollinazione della vegetazione naturale. Le popolazioni di api mellifere, che sono ampiamente utilizzate commercialmente per impollinare i raccolti, sono cadute in meno paesi europei 18, così come in Stati Uniti. Impollinatori selvaggi - incluse le specie di api 20,000 in tutto il mondo - potrebbe essere soffrendo un destino simile.

Usando gli strumenti della genetica del paesaggio e dell'ecologia, il Jha lab è alla ricerca di modi per ripristinare e mantenere gli impollinatori nei paesaggi agricoli, che offrirebbe un'opportunità per aumentare i raccolti e i profitti delle colture e allo stesso tempo giovare all'ambiente. In un recente studio, abbiamo dimostrato che i coltivatori di cotone del Texas potrebbero essere in grado sia di aumentare i loro raccolti sia di aiutare gli impollinatori a prosperare aumentando la quantità di copertura del suolo naturale che circonda i campi di cotone.

Cotone impollinazione nel sud del Texas

Per vedere se potremmo sviluppare strategie che potrebbero avvantaggiare sia gli impollinatori che gli agricoltori, abbiamo lavorato con proprietari terrieri e coltivatori locali di cotone nel sud del Texas. Usando i sistemi di informazione geografica (GIS), abbiamo scelto i siti di studi sul cotone che offrivano una diversa qualità delle risorse agli impollinatori locali, ovvero aree di nidificazione e forniture di cibo nelle vicinanze. Quindi abbiamo misurato l'abbondanza e la diversità delle specie di impollinatori in ciascun sito. In totale, abbiamo scoperto che le specie di insetti 52 hanno visitato i fiori di cotone nei siti per nutrirsi di nettare o polline.

Infine, abbiamo stimato il livello di impollinazione di ciascuno dei nostri siti. Utilizzando alcune semplici tecniche, abbiamo confrontato la dimensione delle capsule prodotte in tre trattamenti.

Nel primo trattamento, abbiamo misurato le dimensioni delle capsule prodotte quando gli impollinatori sono stati esclusi dalla visita. Questo trattamento "senza impollinazione" simulava un potenziale scenario peggiore in cui gli impollinatori erano del tutto assenti.

Per il secondo trattamento, abbiamo permesso agli impollinatori di visitare come normalmente farebbero. Questo trattamento di "tipica impollinazione" ha misurato quanto bene stavano facendo gli impollinatori in ogni sito se li avessimo lasciati soli.

Infine, abbiamo creato un trattamento in cui noi, come ricercatori, abbiamo agito da "superimpollinatori", spostando un sacco di polline tra i fiori con l'aiuto di un'enorme pazienza e di piccolissime pinzette. In questo trattamento di "perfetta impollinazione", abbiamo simulato uno scenario migliore in cui gli impollinatori hanno fatto un lavoro perfetto per spostare il polline tra i fiori. In questo modo, siamo stati in grado di misurare la qualità degli impollinatori tipici di ogni sito rispetto a uno scenario peggiore ("nessuna impollinazione") e uno scenario migliore ("impollinazione perfetta").

Altre piante nelle vicinanze producono una migliore impollinazione

I nostri risultati hanno mostrato che i siti con macchie di area naturale nelle vicinanze - per esempio, boschi di querce o cespugli naturali - avevano gli impollinatori più abbondanti e diversi. I siti che erano vicini anche a piccole quantità di foreste o arbusti naturali avevano sia più singoli impollinatori che più specie di impollinatori che visitavano i fiori di cotone. Riteniamo che questa relazione rifletta il fatto che le aree naturali contengono nidi e risorse alimentari importanti per la salute degli impollinatori.

Inoltre, abbiamo trovato fiori che ricevevano capsule "impollinazione perfetta" prodotte in media 18 per cento più pesanti di quelle che ricevevano un trattamento di "impollinazione tipica". Ciò significa che gli impollinatori potrebbero offrire maggiori benefici agli agricoltori se hanno più sostegno. Infatti, nei siti in cui gli impollinatori erano più abbondanti e diversi, le capsule di trattamento "ad impollinazione tipica" erano molto più vicine alle capsule "impollinazione perfetta". Nei siti che mancavano di impollinatori diversi e abbondanti, le capsule "di impollinazione tipica" erano molto più vicine alle dimensioni del trattamento "senza impollinazione".

Espandendo la nostra scoperta che il sostegno agli impollinatori ha aumentato i raccolti di cotone del 18 per cento nell'intera regione del Texas meridionale, abbiamo calcolato che gli agricoltori che utilizzano questa strategia potrebbero guadagnare una media di $ 108 in più per acro. Ciò si traduce in un aumento di oltre $ 1 milioni annuo per i coltivatori nella regione.

Riportando gli impollinatori

I nostri risultati suggeriscono che anche piccole macchie di habitat naturale all'interno o intorno a terreni coltivati ​​possono aiutare a stabilire e mantenere comunità di impollinatori diversi e abbondanti, che a loro volta aumentano la resa delle colture di cotone.

Mentre possono passare alcuni anni prima che le aree naturali, come i boschi di querce o le foreste naturali, maturino dopo che i gestori del terreno le hanno create su terreni agricoli, ci sono anche modi per aumentare più rapidamente l'habitat degli impollinatori. I coltivatori possono piantare file di fiori selvatici tra le file di colture o ai margini dei campi coltivati ​​per fornire cibo agli impollinatori. Gli agricoltori possono anche introdurre colture in fiore, come girasoli, gombo, anguria o melone muschiato, nelle loro rotazioni colturali.

Un'altra strategia è quella di mettere da parte piccoli campi per incendiarsi per un anno o due, permettendo ai fiori di ristabilirsi nel loro tempo libero. Infine, i coltivatori possono ridurre la lavorazione del terreno nei campi, il che preserverebbe un importante habitat di nidificazione per molte delle specie di impollinatori che visitano i fiori di cotone.

Le persone che non sono agricoltori possono aiutare coltivando fiori di campo nei loro cortili e giardini, in particolare le varietà che fioriscono in momenti diversi durante l'anno. Per suggerimenti specifici per la tua regione, vedi il La società di Xerces per la conservazione degli invertebrati.

Con questi piccoli passi, i coltivatori possono produrre grandi profitti con un input relativamente basso. E i benefici hanno il potenziale di riversarsi in altre colture che hanno bisogno di impollinatori, come angurie, mirtilli e mandorle. Vorrebbero anche beneficiare le aree naturali e urbane, come i parchi e i parchi giochi - e forse anche il proprio cortile.

Riguardo agli Autori

Sarah Cusser, dottorando, Università del Texas a Austin

Shalene Jha, ricercatrice di biologia integrativa, Università del Texas a Austin

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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