Analiza wpływu pasów kwietnych i zadrzewień na zapylanie roślin oraz na ich ochronę przed szkodnikami.

pasy kwietne; zadrzewienia; agroekologia

Dr Matthias Albrecht z Agroscope wspólnie z grupą badaczy z 13 krajów opublikowali analizę wpływu pasów kwietnych i zadrzewień śródpolnych na ochronę roślin przed szkodnikami, zapylanie oraz plon roślin. W analizie autorzy wykorzystali dane z 35 innych badań, pochodzących z 529 lokalizacji w Ameryce Północnej, Europie i Nowej Zelandii. Wyniki opublikowali oni na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Ecology Letters.

Zapewnienie rosnącego zapotrzebowania na żywność przy jednoczesnym minimalizowaniu negatywnego wpływu na różnorodność biologiczną i ekosystemy jest jednym z największych współczesnych globalnych wyzwań. Intensywna produkcja rolna i uproszczenie agro-ekosystemów zagrażają bioróżnorodności terenów rolniczych na całym świecie. Obawy związane z utratą różnorodności biologicznej i potencjalny spadek funkcjonalności ekosystemów wpływają na aktywniejsze wdrażanie nowoczesnych programów rolno-środowiskowych. Poza przywróceniem różnorodności biologicznej celem tych programów jest wspieranie zrównoważonej produkcji rolnej dzięki ekologicznej intensyfikacji rolnictwa poprzez zapylanie upraw czy biologiczną ochronę przed szkodnikami roślin. W intensywnie prowadzonych systemach rolnych pasy kwietne i/lub zadrzewienia śródpolne są jednymi z najpowszechniejszych elementów zielonej infrastruktury. Mają za zadanie zapewniać siedliska i zasoby pokarmowe pożytecznym owadom (m.in. owadom zapylającym, czy też wrogom naturalnych szkodników upraw). Istnieje jednak wiele hipotez dotyczących efektywności tych rozwiązań. Według jednych różnorodność gatunków kwitnących roślin w pasie kwietnym może prowadzić do konkurencji z kwitnącymi roślinami uprawnymi, prowadząc do czasowej agregacji owadów zapylających (np. pszczół) i innych pożytecznych owadów (np. wrogów naturalnych szkodników) na tych obszarach, co może wpływać negatywnie na efektywność tych założeń w utrzymywaniu funkcji ekosystemowych (np. zapylania upraw). Takie hipotezy wyjaśniają dlaczego w niektórych przypadkach stosowanie ekologicznej intensyfikacji w rolnictwie poprzez stosowanie m.in. miedz i pasów kwietnych może przynieść odwrotny skutek do zakładanego. W związku z powyższym istnieje wiele niejasności związanych z pozytywnym wpływem zielonej infrastruktury na usługi ekosystemowe, tj. zapylanie czy biologiczną ochronę roślin rolniczych przed szkodnikami.

W celu zwiększenia efektywności ekologicznej infrastruktury niezbędne jest lepsze poznanie czynników warunkujących porażkę lub sukces takich rozwiązań w rolnictwie. Dlatego na wstępie analizy badacze określili trzy główne czynniki wpływające na efektywność zielonej infrastruktury w zakresie usług ekosystemowych. Zaliczają się do nich:

  • różnorodność gatunkowa roślin w pasach kwietnych i zadrzewieniach,
  • czas, który upłynął od momentu utworzenia rozwiązania ekosystemowego,
  • typ krajobrazu, w którym zastosowano rozwiązanie.

W analizie autorzy wykorzystali dane z 35 innych badań, pochodzących z 529 lokalizacji w Ameryce Północnej, Europie i Nowej Zelandii. W pracy szczegółowo poddano ocenie:

(1) zakres, w jakim pasy kwiatowe i zadrzewienia śródpolne sprzyjają zapylaniu i zwalczaniu szkodników w uprawach otaczających;

(2) jak sposób zapylania i zwalczania szkodników w uprawach rolniczych zmienia się wraz z ich odległością od pasów kwiatowych i zadrzewień śródpolnych;

(3) jaki jest związek pomiędzy zapylaniem i zwalczaniem szkodników a różnorodnością roślin w pasach kwietnych oraz czasem, który upłynął od  ich założenia;

(4) czy uproszczenie struktury otaczającego krajobrazu zmienia efektywność zapylania i ochrony przed szkodnikami;

(5) czy pasy kwietne, zadrzewienia śródpolne zwiększają plony na sąsiednich polach.

pasy kwietne, zrównoważone rolnictwo, agroekologia, zapylacze

Analiza wykonana przez autorów wykazała, że pasy kwietne wpływają pozytywnie na ochronę roślin uprawnych przed szkodnikami (wzrost o 16% w stosunku do pól, przy których nie było rozwiązań ekosystemowych). W większości przypadków widoczny był dobroczynny wpływ na usługi w postaci zapylania roślin. Ustalono, że wpływ pasów kwietnych na zapylanie roślin znacząco wzrasta wraz ze zróżnicowaniem gatunkowym oraz wiekiem roślin znajdujących się w pasie. Sugeruje to, że jakość pasa kwietnego może być kluczowa w uzyskaniu zakładanego celu. Ważnym przy zakładaniu pasów kwietnych czy zadrzewień śródpolnych wydaje się również ich odległość od pola z rośliną uprawną, ponieważ wraz ze wzrostem dystansu spada efektywność zapylania roślin rolniczych.

Innym ważnym wnioskiem płynącym z tych badań jest to, że istotny jest czas jaki jest niezbędny dla lokalnych gatunków owadów zapylających, aby rozwinąć swoje populacje (np. miejsca zimowania owadów zapylających). Najlepsze rezultaty uzyskano natomiast przy trzyletnich pasach kwietnych. Już przy roślinach dwuletnich zapylenie wzrosło o 27% w porównaniu z roślinami trzymiesięcznymi, Ponadto analiza wskazuje, że wzrost efektywności zapylania roślin uprawnych utrzymuje się nawet po 3 latach od wysiewu pasa kwietnego.

Kolejnym istotnym wnioskiem autorów opracowania jest to, że zwiększona różnorodność gatunkowa kwitnących roślin zastosowanych w pasie kwietnym zwiększa zapylanie roślin w przyległej uprawie. Zwiększenie ilości gatunków roślin z 1 do 25 wpływało na wzrost zapylenia nawet o 52%. To jeden z ważniejszych wniosków płynących z tej analizy. Udowadnia on, że odbudowywanie różnorodności gatunkowej roślin może nie tylko wspomagać występowanie rzadkich gatunków owadów zapylających i ich różnorodność, ale również samo zapylanie przez te owady. Zwiększona różnorodność kwitnących gatunków roślin zapewnia zasoby pokarmowe dla wielu różnych gatunków owadów zapylających, nie tylko dla pszczół, ale również chrząszczy, much, motyli i wielu innych grup owadów. Biorą one udział w zapylaniu zarówno dziko występujących gatunków roślin, ale również ważnych gospodarczo roślin rolniczych. Badania autorów wykazały, że ekologiczna infrastruktura wpływa pozytywnie na zapylanie roślin, ale tylko w części uprawy przyległej do niej. W odległości 10m od pasa kwietnego czy zadrzewienia efektywność zapylania roślin może ulec spadkowi nawet o 50% w porównaniu do przylegającego bezpośrednio obszaru uprawy.

Dodatkowo analiza autorów na podstawie danych z kilku stref geograficznych wykazała, że usługi ekosystemowe związane z zapylaniem roślin spadają o 12% gdy krajobraz rolniczy jest zdominowany od 50% do 100% przez rośliny uprawne, co pokazuje, że pozytywny wpływ na zapylanie mają nie tylko mieszanki stosowane w tworzeniu pasów kwietnych, ale również proces zmiany krajobrazu rolniczego ze zróżnicowanego (zielona infrastruktura) do uproszczonego (tylko rośliny uprawne).

 

pasy kwietne, zrównoważone rolnictwo, agroekologia, zapylacze

Opracowanie autorów pod przewodnictwem dr Mathiasa Albrechta wykazało zwiększanie efektywności biologicznej ochrony przed szkodnikami przez pasy kwietne w różnych regionach geograficznych, systemach rolnictwa i stosowanych mieszankach. Przedstawiła również wiele niejasności i jednocześnie bardzo zróżnicowanych wyników w zakresie wpływu pasów kwietnych, zadrzewień śródpolnych na efektywność w zapylaniu roślin i wpływu na ostateczny plon roślin uprawnych. Dlatego niezbędne są dalsze badania, które by posłużyły identyfikacji czynników wpływających na efektywność wykorzystania elementów zielonej infrastruktury, szczególnie przy wykorzystywaniu różnych mieszanek roślin w pasach kwietnych i sposobach ich uprawy. Pomogą one w tworzeniu przyszłych standardów wysiewania pasów kwietnych i zadrzewień.

Niemniej jednak opierając się na wynikach analizy badacze zdecydowanie zachęcają do zakładania, odpowiedniego zarządzania i przywracania istniejących wieloletnich nasadzeń kwiatowych, które zapewniają dostępność dużej różnorodności kwiatowej przez kilka lat, jako obiecujących ścieżek w kierunku zoptymalizowanych środków dla intensyfikacji ekologicznej.

Pełna analiza: plik pdf.
Pełna analiza: link.

Przewiń do góry