Bee Pollinators and Economic Importance of Pollination in Crop Production

Abstract

Bees are the main animal pollinators of crops worldwide. In Kakamega, Western Kenya, farmers do not manage them for pollination but rely on feral pollinators from the nearby habitats. The ability of these habitats to continuously support bees depends on how they are managed by the adjacent communities. Therefore, the overall aim of this study was to elucidate strategies that can be used to improve bee pollination in the Kakamega farmland. The following objectives were defined: i) determine whether the presence of Kakamega forest affects bee pollinator diversity and foraging activity density in crops in the farmland, ii) establish the contribution of bee pollination to crop productivity, iii) assess the knowledge of farmers about bees and pollination, and iv) quantify the economic benefit that farmers derive from pollination of their crops by bees. The data were collected: i) through observation of bees along a transect from fields near the forest to fields 8 km away, ii) in experimental plots with crops with and without bee-pollination, iii) through questionnaire administration to 352 farmers, and iv) through secondary data, mainly sourced from the Ministry of Agriculture. <br /> The number of bee species recorded in the fields near and far from the forest was not statistically different, implying that bee diversity in the farmland does not necessarily depend on the forest. However, the activity density of some bee populations (e.g., Xylocopa calens) was significantly higher in fields near the forest, indicating that the forest might be an important element in providing sufficient pollination services in the system, while the presence of a sufficient number of bees for pollination will depend on how the farmland landscape is managed. The increase in crop yield due to bee pollination, tested on nine crops (beans, cowpeas, green grams, bambara nuts, tomatoes, capsicum, passion fruit, sunflower and squash) ranged from 25% (tomatoes) to more than 99% (squash). Thus, although some crops can produce without bee pollination, presence of bees is important to increase yields, and hence, food security and income. Similarly, bee pollination is essential for reproduction in other crops. There was a significant increase in the quality of seeds (e.g., 21%; sunflower oil) and fruit sizes (e.g., capsicum by 29%, leading to a higher market price). The contribution of bee pollination to the farmers’ income in Kakamega in 2005 was about 50% of the annual value of the selected crops (except squash). This was an almost 40% net benefit, suggesting that bee pollination economically benefits crop producers. More than 98% of the farmers knew different bee species but only about 50% knew of the function of bee pollination in crop production. However, after informing them of the role of pollination, more than 98% were willing to pay an estimated US$ 90 per household annually for pollination of their crops by bees. Both the knowledge of pollination and willingness to pay amount correlated significantly with the education of the farmers. This suggests that education of farmers on issues of bees and pollination can have an impact on bee conservation in the Kakamega farmland. <br /> Therefore, farmers and other stakeholders should be trained on the role of bee pollination and its contribution to their welfare and on the use of cost-effective strategies for bee conservation, taking into consideration the locally available resources. For example, landscape management strategies are possible, e.g., proper utilization of hedgerows, which are unique in the farmland and connects it with the forest. Other methods such as use of trap nests for cavity nesting bees and integrated farm management systems, e.g., pest management, should also be considered. Research should be done to provide guidance on how best these strategies can be adopted for bee conservation in the region.

<strong>Bienenbestäuber und die wirtschaftliche Bedeutung der Bestäubung in der landwirtschaftlichen Produktion - Beispiel Kakamega, West-Kenia</strong><br /> Bienen sind die wichtigsten tierischen Best äuber von Nutzpflanzen weltweit. In Kakamega, West-Kenia, betreiben die Bauern keine Bienenhaltung, sondern verlassen sich ausschließlich auf wilde Bestäuber aus den nahe liegenden Habitaten. Die Fähigkeit dieser Habitate, dauerhaft als Lebensraum für die Bienen zu dienen, hängt davon ab, wie diese durch die angrenzenden lokalen Dorfgemeinschaften bewirtschaftet werden. Das Gesamtziel dieser Studie war daher, Strategien zur Verbesserung der Bienenbestäubung im Farmland in Kakamega herauszuarbeiten. Die Ziele im einzelnen waren: i) herauszufinden, ob die Existenz des Kakamega-Waldes die Diversität der Bienenbestäuber sowie die Aktivitätsdichte der futtersuchenden Bienen in den Nutzpflanzen beeinflusst, ii) den Beitrag der Bienenbestäubung zur Produktivität der Nutzpflanzen zu bestimmen, iii) die Kenntnisse der Bauer über Bienen und Bestäubung zu ermitteln, und iv) den wirtschaftlichen Nutzen für die Bauern durch die Bestäubung ihrer Nutzpflanzen durch die Bienen zu quantifizieren. Die Daten wurden erhoben durch: i) Beobachtung der Bienen entlang eines Transekts von Feldern nahe dem Wald bis zu Feldern in 8 km Entfernung, ii) in Versuchsflächen mit Nutzpflanzen mit und ohne Bienenbestäubung, iii) durch Befragungen (Fragebogen) von 352 Bauern, und iv) durch Sekundärdaten, hauptsächlich vom Landwirtschaftsministerium. <br /> Die Anzahl der Bienenarten in den Feldern in der Nähe und weiter entfernt vom Wald unterschied sich nicht signifikant. Dies deutet darauf hin, dass die Bienendiversität in den Feldern nicht notwendigerweise von der Nähe des Waldes abhängt. Jedoch war die Aktivitätsdichte einiger Bienenvölker (z.B. Xylocopa calens) signifikant höher in Feldern nahe am Wald, was darauf hindeutet, dass der Wald ein wichtiges Element in der Bereitstellung von Bestäubungsdiensten durch diese Bienenarten darstellen könnte. Der Mehrertrag der Pflanzen durch Bienenbestäubung wurde an neun Anbaupflanzen (Bohne, Kuhbohne, Kichererbse, Bambaranuss, Tomate, Paprika, Passionsfrucht, Sonnenblume und Kürbis) gemessen und lag zwischen 25% (Tomaten) und mehr als 99% (Kürbis). Dies zeigt, dass, obwohl manche Pflanzen ohne Bienenbestäubung produzieren können, die Gegenwart von Bienen den Ertrag und damit Nahrungsmittelsicherheit und Gewinn erhöhen kann. Die Qualität (z.B. 21%; Sonnenblumenöl) und auch die Größe der Früchte (z.B. 29% bei Paprika, wodurch höhere Preise erzielt werden können) waren signifikant erhöht. Der Beitrag der Bienenbestäubung zum Einkommen der Bauern in Kakamega betrug in 2005 ca. 50% des jährlichen Wertes der ausgewählten Anbaupflanzen (außer Kürbis). Dies war ein fast 40%iger Nettogewinn, und zeigt, dass Bienenbestäubung einen wirtschaftlichen Vorteil für die Bauern darstellt. Mehr als 98% der Bauern kannte verschiedene Bienenarten, aber nur ungefähr 50% wussten von der Funktion der Bienenbestäubung in der landwirtschaftlichen Produktion. Nachdem sie allerdings über die Rolle der Bestäubung informiert wurden, waren mehr als 98% bereit, für die Bestäubung ihrer Pflanzen ca. US$ 90 jährlich pro Haushalt zu bezahlen. Sowohl die Kenntnisse über die Bestäubung als auch die Höhe der Summe, die sie bereit waren zu bezahlen, korrelierte signifikant mit der Bildung der Bauern. Dies deutet darauf hin, dass eine entsprechende Ausbildung zum Schutz der Bienen im Farmland in Kakamega beitragen würde. <br /> Daher sollten die Bauern und andere Beteiligte eine Ausbildung hinsichtlich der Rolle der Bienenbestäubung und deren Beitrag zu ihrem Wohlergehen sowie über kosteneffektive Bienenschutzstrategien erhalten, wobei die lokalen Gegebenheiten berücksichtigt werden sollten. Strategien zur Bewirtschaftung der Landschaft wären u.a. möglich durch die richtige Nutzung der dort einzigartigen Hecken, die die Felder mit dem Wald verbinden. Andere Maßnahmen wie die Nutzung von Fallennestern für höhlennistende Bienen und integrierte Farmbewirtschaftung, z.B. in der Schädlingsbekämpfung, sollten ebenfalls in Erwägung gezogen werden. Weitere Forschung sollte aufzeigen, wie diese Strategien für den Bienenschutz in dieser Region umgesetzt werden können.