Кофе: больше биоразнообразия — лучше урожай

Пчёлы, птицы и летучие мыши вносят огромный вклад в высокие урожаи кофе у фермеров вокруг горы Килиманджаро. Это пример того, как биоразнообразие может окупаться. Таков результат исследования, опубликованного в Proceedings of the Royal Society B. Его провели тропические экологи из Вюрцбургского университета совместно с коллегами из Исследовательского центра биоразнообразия и климата LOEWE (BiK-F, Франкфурт-на-Майне) и Института экспериментальной экологии Ульмского университета.

На Килиманджаро выращивают много кофе. Самую традиционную форму возделывания можно найти в садах народа чагга, где тенелюбивые кофейные деревья и другие культуры растут в тени банановых и высоких деревьев. Однако большая часть кофе выращивается на плантациях. Обычно на них ещё много тенистых деревьев, но их постепенно вырубают из-за замены «обычных сортов кофе, нуждающихся в тени, на сорта, которые переносят много солнца и более устойчивы к грибкам». Эта интенсификация сельского хозяйства должна привести к более высоким урожаям, но они могут стагнировать: если останется мало тенистых деревьев, среда может стать непригодной для видов животных, которые опыляют кофе и поедают вредителей, тем самым помогая повысить урожай.

Вклад животных в выращивание кофе

Исследователи изучили, как пчёлы, птицы, летучие мыши и другие животные способствуют опылению и биологическому контролю вредителей на кофейных полях. Эксперименты проводились в 12 районах на склонах Килиманджаро во всех трёх системах земледелия (сады чагга, затенённые и незатенённые плантации). С помощью сеток ограничивали доступ животных к цветкам или целым деревьям.

Результаты показали:

• Там, где у птиц и летучих мышей был доступ к растениям, завязываемость плодов была почти на 10% выше. Учёные полагают, что это связано с уничтожением животными вредителей, которые в противном случае питались бы растениями.
• Опылители (пчёлы и другие насекомые) оказались важны, несмотря на то что изучаемый сорт Coffea arabica самоопыляемый. При доступе опылителей к цветкам кофейные ягоды были примерно на 7% тяжелее, что способствует более высокому качеству кофе.

«Эффекты опыления и борьбы с вредителями идеально дополняют друг друга; оба важны для повышения урожайности», — говорит профессор Ингольф Штеффан-Девентер. Птицы и летучие мыши обеспечивают больше ягод; пчёлы и другие опылители гарантируют лучшее качество.

Неожиданный результат

К удивлению исследователей, интенсификация земледелия, по-видимому, не оказывает негативного влияния: вклад животных в урожай был одинаково высок во всех трёх системах земледелия, даже на незатенённых плантациях. Учёные объясняют это мозаичной структурой ландшафта на Килиманджаро с его садами, лесами и лугами. Благодаря разделению на небольшие участки опылители, птицы и летучие мыши всё ещё могут найти подходящую среду обитания и расселиться оттуда на плантации.

Шаткая основа на незатенённых плантациях

Тем не менее, учёные полагают, что «эти, казалось бы, стабильные экосистемные услуги на незатенённых плантациях покоятся на шатком фундаменте». На цветках кофе в таких плантациях был зарегистрирован лишь один тип посетителей — медоносные пчёлы. В садах чагга, помимо них, были отмечены дикие пчёлы, журчалки и бабочки. Таким образом, если численность медоносных пчёл снизится (например, в неблагоприятные климатические годы), это может сократить урожай на незатенённых плантациях.

Эти результаты были получены в рамках исследовательской группы Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG), изучающей экосистемы Килиманджаро.