Optimierte Kakaobestäubung für höhere Erträge

13.09.2023

Wie lässt sich der Anbau von Kakao durch die richtige Bestäubungstechnik verbessern? Das hat eine Studie untersucht, an der der Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie von Ingolf Steffan-Dewenter beteiligt war.

Damit eine Kakaopflanze so reich Früchte trägt, braucht es eine effektive Bestäubung. Wie diese am besten gelingen kann, das hat eine Forschungsgruppe untersucht, an der die JMU beteiligt war. (Bild: Justine Vansynghel / Uni Würzburg)

Wie erfolgreich der Anbau von Kakao ist, hängt zu einem großen Teil von einer funktionierenden Bestäubung ab. Fehlt es beispielsweise an Bestäubern, führt dies zu geringeren Erträgen – und damit zu finanziellen Problemen für die Bäuerinnen und Bauern. Eine Studie, an der die Julius-Maximilians-Universität (JMU) beteiligt war, hat nun untersucht, wie sich der Ertrag und die Qualität von Bio-Kakao steigern lassen – und zwar durch ein effizienteres Plantagendesign, das ökologische Aspekte berücksichtigt. Bei Feldforschungen in Peru identifizierten die Forschenden Bestäubungstechniken, die den Bestäubungserfolg verbessern und qualitativ hochwertigere Früchte hervorbringen.

Zu diesem Zweck verglich das Team zunächst die Selbstbestäubung der Blüten mit der Fremdbestäubung. Bei der Selbstbestäubung wird die Blütennarbe mit Pollen der eigenen Blüte (die genetisch identisch sind) bestäubt, während bei der Fremdbestäubung der Pollen von einer Blüte eines anderen Kakaobaums stammt. Das Ergebnis: Während die Selbstbestäubung nur zu einem geringen Erfolg führte, verbesserte sich dieser Wert bei fremdbestäubten Pflanzen um das Drei- bis Achtfache.

Studie liefert Grundlage für verbesserte Plantagenplanung

„Kakao verfügt über einen Mechanismus, der die Selbstbestäubung zu verhindern scheint“, erklärt Dr. Justine Vansynghel, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III). Ein hoher genetischer Unterschied, also der geringstmögliche Verwandtschaftsgrad zwischen Pollenspender und Pollenempfänger, ist für den Bestäubungserfolg entscheidend.

„Unsere Forschung hilft der Landwirtschaft ganz konkret, Plantagen in Zukunft für eine natürliche Fremdbestäubung zu optimieren“, so Vansynghel weiter. „Wir können Bestäuber-Empfänger-Kombinationen identifizieren, die qualitativ hochwertige Früchte hervorbringen und daher räumlich eng beieinander gepflanzt werden sollten. Das geht einher mit einer besseren Landnutzung und höheren Erträgen.“ Neben der genetischen Ausstattung konnten die Forschenden sogar weitere Umweltfaktoren ermitteln, die sich auf den Bestäubungserfolg auswirken, etwa die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit.

Das Forschungsprojekt wurde durchgeführt im Auftrag des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) von der Universität Würzburg zusammen mit der Universität Göttingen und Bioversity International. Finanzielle Unterstützung gab es vom Fonds für Internationale Agrarforschung (FIA), der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) und aus Mitteln der globalen Forschungspartnerschaft CGIAR.

Über den Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III)

Der Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III) an der Universität Würzburg genießt seit Langem internationales Ansehen in der Erforschung des globalen Wandels. Das Team um Professor Ingolf Steffan-Dewenter erforscht die Ursachen für den regionalen und globalen Rückgang der biologischen Vielfalt. Ein Schwerpunkt ist die Erforschung von Insekten und ihrer Ökologie.

Publikation

Cross-pollination with native genotypes improves fruit set and yield quality of Peruvian cacao. Justine Vansynghel, Evert Thomas, Carolina Ocampo-Ariza, Bea Maas, Carlos Ulloque-Samatelo, Dapeng Zhang, Teja Tscharntke, Ingolf Steffan-Dewenter. Publiziert in Agriculture, Ecosystems and Environment. DOI: 10.1016/j.agee.2023.108671. https://authors.elsevier.com/a/1hTtNcA-Inxce