Bloesem bestuiven met zeepbellen uit een drone

Biologie Gewassen zijn afhankelijk van bestuiving. Maar als er minder insecten zijn, lukt dat niet altijd. Onderzoekers zoeken alternatieven.

De onderzoekers testten verschillende zeepsopmengsels en zochten naar de ideale stuifmeelconcentratie.
De onderzoekers testten verschillende zeepsopmengsels en zochten naar de ideale stuifmeelconcentratie. Foto Xi Yang en Eijiro Miyako

Zeepsop als collega van de honingbij: het klinkt onwaarschijnlijk. Toch zijn zeepbellen de bestuivers van de toekomst, verkondigen twee Japanse onderzoekers in iScience. Zij voorzagen een zelfstandig opererende drone van een bellenblaasmachine en bestoven er perenbloesems mee. De perenoogst van de zeepbelbloesems was even groot als die van handbestoven bloesems – vrijwel alle bomen bleken vruchten te dragen.

Natuurlijke bestuiving door bijen en andere insecten is een essentiële factor in onze voedselvoorziening: zo’n driekwart van alle gewassen wereldwijd is ervan afhankelijk. Maar door de grootschalige achteruitgang van insecten wordt gezocht naar alternatieve bestuivingsmethoden.

Kwastje of wattenstaafje

Handmatig met een kwastje of een wattenstaafje is een goede maar tijdrovende methode. En het nadeel van kunstmatige bestuivingsmethodes is dat ze vaak duur en inefficiënt zijn, en de bloemen soms beschadigen. Zo probeerden auteurs van het huidige onderzoek eerst een methode uit waarbij ze een speelgoeddrone bestuurden. Die was voorzien van kleverig paardenhaar, dat stuifmeel op de stampers van bloemen deponeerde. Omdat die methode arbeidsintensief was én omdat de bloesems erdoor kapot gingen, zochten ze naar een geautomatiseerd bloemvriendelijk alternatief.

Zeepbellen zijn volgens de auteurs ideaal, omdat ze licht en flexibel zijn (en dus de bloemen niet beschadigen) en zich makkelijk over een groot oppervlak verspreiden. De stuifmeelkorrels zelf zijn zo klein dat ze zonder problemen in het zeepbellenvlies worden opgenomen. Bij het gebruik van ecologisch sop blijven er bovendien geen onwenselijke restproducten achter.

Allereerst testten de onderzoekers verschillende zeepsopmengsels uit, en zochten ze naar de ideale stuifmeelconcentratie – een teveel aan korrels zorgde voor verstoring van de zeepbelformatie. Zo’n 2.000 perenbloesemstuifmeelkorrels per zeepbel bleek optimaal. Bovendien voegden ze een klein beetje gelatine toe, én de kunstmatige polymeer HPMC, waardoor de bellen iets steviger werden en het stuifmeel beter van kwaliteit bleef.

Meer dan tien bellen per bloem zorgde voor minder succesvolle bestuiving

Aanvankelijk schoten ze verschillende aantallen zeepbellen op de perenbloesems af (0, 1, 2, 5, 10, 20 of 50 bellen), maar algauw bleek dat méér dan 10 bellen per bloem voor een minder succesvolle bestuiving zorgde – vermoedelijk was het zeepsop toch licht giftig voor de bloesems. Toen ze het experiment vervolgden met een lager aantal zeepbellen (tot maximaal 10 per bloem) waren de resultaten een stuk succesvoller: 95 procent van de bestoven bomen was vruchtdragend. Datzelfde percentage gold voor de met de hand bestoven bomen. Van de door insecten bestoven bomen was slechts 58 procent vruchtdragend.

Vervolgens bevestigden de onderzoekers hun bellenblaasapparaat aan een gps-gestuurde drone. Omdat de bloesems inmiddels waren uitgebloeid, kozen ze ervoor om kunstbloemen te ‘bestuiven’ – ze wilden immers vooral weten of de stuifmeelkorrels op de juiste plek terechtkwamen. Ook dit experiment bleek succesvol: meer dan 90 procent van de korrels landde op de juiste plek. Wel was de snelheid van de drone bepalend voor het succes. Een snelheid van 2 meter per seconde werkte goed; een snelheid van 4 meter per seconde zorgde voor te veel turbulentie.

Die gevoeligheid voor wind is een nadeel van de zeepbellenbestuiving: als het waait, komen de stuifmeelkorrels minder snel op de bloesems terecht. Ook bij regen zal de succesratio afnemen, omdat de zeepbellen dan voortijdig uit elkaar spatten.