In this post Patricia Landaverde-González discusses her recent paper ‘Sweat bees on hot chillies: provision of pollination services by native bees in traditional slash-and-burn agriculture in the Yucatán Peninsula of tropical Mexico

Patricia has also provided a Spanish translation of this post to reach out to Spanish readers interested in this topic. Journal of Applied Ecology is dedicated to making papers more accessible for an international audience and increasing engagement with the wider ecological community. We encourage authors to write dual-language posts to increase the international relevance and real-world impact.

Habitat clearance and deterioration are considered the most important drivers of biodiversity loss, and native bee decline in particular. Slash-and-burn is an agricultural practice strongly associated with habitat clearance worldwide. However, as unusual as it sounds, traditional slash-and-burn agriculture could, if not practised intensively, be beneficial for some native pollinator species such as sweat bees (genus Lasioglossum).

In the tropical Yucatán Peninsula of Mexico, milpa is a form of traditional agriculture practised by Mayan communities for more than 4000 years. Milpa consists of an intercropping system of production of the traditional stable foodstuffs: maize, beans and squash, through small-scale slash-and-burn followed by a cycle of cultivation then land abandonment. This land management, like others forms of agriculture, may adversely affect ecosystem services such as pollination. Yet ironically pollination is required for the successful yield of over 70% of crop plants in the tropics. However, the impacts of traditional agricultural practices such as milpa on pollinator communities and their pollination services to crops have been little studied. One such crop in the Yucatán Peninsula is hot ‘Habanero’ chilli, a major pollinator-dependent plant that nowadays is often grown by Maya peasant farmers in monoculture as a cash crop within the milpa system.

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We set out to determine the impact of traditional milpa agriculture on native bee communities, for which we studied 37 local peasant farmers’ chilli fields across the Yucatan Peninsula. Our expectation was that agriculture of any form would compromise native bee communities. We then determine how milpa agriculture affects the pollination service provided by bees and other flying insects to Habanero chilli using so-called ‘bagging’ experiments at 11 of our sites. These allowed us to quantify pollination services provided by wild insects to chilli. We expected that negative impacts of milpa agriculture on bee communities would also compromise the pollination of chilli.

After collecting and identifying many wild bees, weighing and counting the seeds in lots of Habanero chilli pods, generating reams of local and landscape variables around each site, and after subjecting all of our data to various forms of multivariate statistical modelling, we came to some rather unexpected conclusions that provide far greater nuance to the idea that agriculture is a one-way road to bee decline and loss of pollination services. As expected, we found that agriculture does indeed have a negative impact on pollinators, even if practiced at low intensity as in the traditional milpa system; there were more bees and more species of wild bee at sites surrounded by lots of forest and little milpa agriculture. Surprisingly, though, chilli pollination within milpa agriculture was enhanced by a surrounding mix of fallow, gardens and pasture that was linked to milpa; this suggests that milpa agriculture, if practiced at low intensity, enhances Habanero chilli pollination and production. How can we resolve these seemingly contradictory results?

All those bee identifications paid off; we found that native sweat bees (genus Lasioglossum) were the most abundant bee taxon in chilli fields and their abundance was correlated with chilli pollination. Thus, although milpa agriculture reduces wild bee abundance and species diversity, it does so selectively. Native, small-bodied ground-nesting sweat bees seem to relish the diversity of habitats, including lots of fallow land, provided by low-intensity milpa agriculture and thereby visit in large numbers – and successfully pollinate – chilli flowers.

However, we urge caution in over-interpreting our results. Other flowering crop plants on the Yucatán Peninsula such as avocado, squash, passion and star fruits may need different pollinators that may only be supported by natural habitat. Also, intensification of current traditional milpa agriculture may cause the decline of Lasioglossum sweat bees as well as many other native pollinators. There is therefore a need to conserve forests (as well as diverse successional stages) to maintain bee biodiversity and the ecosystem service of pollination for a wide range of other crops and wild plants.

So, the next time you bite into a spicy taco, think of the tiny sweat bee buzzing its way through the Mayan milpa matrix to pollinate your chilli.

 

*Abejas halictidas nativas (sweat bees; del sudor) en chiles calientes: prestación de servicios de polinización por abejas nativas en la agricultura tradicional de roza-tumba-quema, en la tropical península de Yucatán, México 

La destrucción y deterioro del hábitat se consideran los conductores más importantes de la pérdida de la biodiversidad, y el declive de abejas nativas en particular. Roza-tumba-quema es una práctica agrícola fuertemente asociada con la destrucción del hábitat en todo el mundo. Sin embargo, por insólito que parezca, la agricultura tradicional de roza-tumba-quema podría ser beneficiosa para algunas especies polinizadoras nativas como las abejas halictidas (sweat bees; del sudor, género Lasioglossum).

En la tropical península de Yucatán, México, la milpa es una forma de agricultura tradicional practicada por las comunidades mayas por más de 4000 años. La milpa consiste en un sistema de intercalado de cultivos para la producción de los alimentos tradicionales: maíz, frijol y calabaza, a través de roza-tumba-quema a pequeña escala seguido de un ciclo de cultivo y abandono de la tierra. Este manejo de la tierra, al igual que otras formas de agricultura, puede afectar negativamente los servicios ecosistemicos, como la polinización. Irónicamente la polinización es necesaria para el rendimiento exitoso de más del 70% de los cultivo en los trópicos. Sin embargo, los efectos de las prácticas agrícolas tradicionales como la milpa en las comunidades de polinizadores y en los servicios de polinización a los cultivos han sido poco estudiados. Uno de estos cultivos en la Península de Yucatán es el chile “Habanero”, una planta importante dependiente de polinizadores, que hoy en día es cultivada por campesinos mayas en monocultivo como cultivo comercial dentro del sistema de milpa.

Nos propusimos determinar el impacto de la agricultura tradicional milpa en las comunidades de abejas nativas, para lo cual estudiamos 37 campos de chile de campesinos locales a través de la Península de Yucatán. Nuestra expectativa era que cualquier forma de agricultura comprometería a las comunidades de abejas nativas. Luego, determinamos cómo la agricultura milpa afecta el servicio de polinización proporcionado por las abejas y otros insectos voladores al chile Habanero utilizando los llamados experimentos de exclusión de polinizadores por medio de bolsas que cubren las flores “embolsado” en 11 de nuestros sitios. Esto nos permitió cuantificar los servicios de polinización proporcionados por los insectos silvestres al chile. Esperábamos que los impactos negativos de la agricultura milpa sobre las comunidades de abejas también comprometerían la polinización del chile.

Después de recolectar e identificar muchas abejas silvestres, pesar y contar las semillas en el chile Habanero, generando resmas de variables locales y del paisaje alrededor de cada sitio, y después de someter todos nuestros datos a varias formas de modelado de estadística multivariada, llegamos a algunos conclusiones bastante inesperadas que proporcionan un matiz mucho mayor a la idea de que la agricultura es un camino unilateral hacia la disminución de las abejas y la pérdida de servicios de polinización. Como se esperaba, encontramos que la agricultura sí tiene un impacto negativo en los polinizadores, incluso si se practica a baja intensidad como en el sistema tradicional de milpa; había mayor número y más especies de abejas silvestres en sitios rodeados por mucho bosque y poca agricultura milpa. Sorprendentemente, sin embargo, la polinización del chile dentro de la agricultura milpa fue incrementada por una mezcla circundante de barbecho, huertos domésticos maya y pastos que estaba vinculado a la milpa; Esto sugiere que la agricultura milpa, si se practica a baja intensidad, mejora la polinización y la producción de chile Habanero. ¿Cómo podemos resolver estos resultados aparentemente contradictorios?

Todas esas identificaciones de abejas dieron sus frutos; Se encontró que las abejas halictidas (género Lasioglossum) eran el taxón de abejas más abundante en los campos de chile y su abundancia se correlacionó con la polinización del chile. De esta manera, aunque la agricultura milpa reduce la abundancia de abejas silvestres y la diversidad de especies, lo hace de manera selectiva. Las pequeñas abejas nativas que anidan en el suelo parecen disfrutar de la diversidad de hábitats, incluyendo muchas tierras de barbecho, proporcionadas por la agricultura de milpa de baja intensidad y así visitar en gran número – y polinizar con éxito – las flores de chile.

Sin embargo, exhortamos a la prudencia en la sobre-interpretación de nuestros resultados. Otras plantas de cultivos con flor en la península de Yucatán como el aguacate, la calabaza, las frutas de la pasión y estrella pueden necesitar diferentes polinizadores que sólo pueden ser proporcionados por el hábitat natural. Además, la intensificación de la actual agricultura milpa tradicional puede causar la disminución de las abejas halictidas Lasioglossum, así como de muchos otros polinizadores nativos. Por lo tanto, es necesario conservar los bosques (así como las diversas etapas sucesionales de bosque) para mantener la biodiversidad de las abejas y el servicio ecosistémico de polinización para una amplia gama de otros cultivos y plantas silvestres.
Así que la próxima vez que usted muerda un taco picante, piense en la pequeña abeja halictida del sudor zumbando a través de la matriz maya de milpa para polinizar su chile.

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