The Carpenter Bee Xylocopa pubescens as an Agricultural Pollinator in Greenhouses

Abstract

Many greenhouse crops depend on bees for pollination. Global declines of honeybee populations, and their limited efficiency in pollinating some greenhouse food-plants, motivate the search for additional pollinators. We evaluated the carpenter bee X. pubescens, a local species to Israel, as a pollinator of greenhouse-grown honey dew melons, in comparison to honeybees. We recorded the bees’ daily and seasonal activity patterns in relation to floral nectar levels, frequencies and durations of flower visits, and fruit quantity and quality. The bees’ daily foraging schedule on melon did not correlate with nectar yield and nectar production patterns by the flowers. Visit durations per flower were shorter for X. pubescens than for honeybees. Pollination by both bees resulted in similar fruit mass and seed numbers, but X. pubescens pollination increased fruit set threefold as compared to honeybee pollination. We conclude that X. pubescens can effectively pollinate melons in enclosures.

Zusammenfassung

Viele Nutzpflanzen sind von Bienen als Bestäubern abhängig, besonders in Gewächshäusern. Die Populationen von Honigbienen haben über die vergangenen Jahrzehnte durch den Verlust von Habitaten, Krankheiten, Bekämpfungsmittel und andere Einwirkungen abgenommen. Als Folge leiden viele landwirtschaftliche Pflanzen wegen unzureichender Bestäubung unter verminderter Menge oder Qualität des Ertrags. Die begrenzte Bestäubungsleistung von Honigbienen bei vielen Gewächshauspflanzen ist ein zusätzlicher Anstoß, weitere potentielle Bestäuber zu untersuchen. Die in Israel heimische Holzbiene Xylocopa pubescens (L.) stellt einen möglichen Kandidaten für die Einführung als landwirtschaftlicher Bestäuber dar. Unsere Untersuchung zielte darauf ab, das Bestäubungspotential von X. pubescens mit dem Standardbestäuber Honigbiene zu vergleichen. Im Gewächshaus angebaute Honigmelonen wurden von März bis Dezember 2005 als Modellpflanzen untersucht. Für jeden der Bestäuber untersuchten wir (a) die täglichen und saisonalen Aktivitätsmuster der Bienen im Hinblick auf den Nektarertrag der Melonenblüten (b), die Häufigkeit und Dauer von Blütenbesuchen und (c) die Anzahl, Masse und Samenanzahlen der reifenden Früchte. Sowohl X. pubescens als auch A. mellifera waren in allen Jahreszeiten zumeist in den Morgenstunden aktiv. Die zeitliche Verteilung der Besuche korrelierte bei beiden Bestäuberarten zu allen Jahreszeiten nicht mit dem zeitlichen Verteilungsmuster des Nektarertrages der Blüten, was darauf hinweist, dass das Aktivitätsmuster der Bienen nicht von der Verfügbarkeit ihrer Nahrung beeinflusst wurde. X. pubescens brachte auf jeder Blüte eine kürzere Zeit zu als A. mellifera. Es gab keinen signifikanten Unterschied in der Masse der Melonen oder der Anzahl von enthaltenen Samen zwischen von A. mellifera und X. pubescens bestäubten Blüten. Der Fruchtansatz war demgegenüber bei von X. pubescens bestäubten Blüten dreimal so hoch wie bei von A. mellifera bestäubten Blüten. Dieser hochsignifikante Unterschied weist darauf hin, dass X. pubescens für Melonen in Zelten oder Gewächshäusern einen effizienten Bestäubungsdienst erbringen können. Unsere Daten stellen zum ersten Mal eine quantitative und vergleichende Erfassung der Bestäubungseffizienz von X. pubescens in einem landwirtschaftlichen System dar und tragen weiterhin zu der steigenden Anzahl von Belegen für die Nutzbarkeit lokaler Bienen zur Bestäubung von Gewächshausnutzpflanzen bei.