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Apidologie

, Volume 39, Issue 2, pp 235–246 | Cite as

Field use of an incubation box for improved emergence timing of Osmia lignaria populations used for orchard pollination

  • Theresa L. Pitts-SingerEmail author
  • Jordi Bosch
  • William P. Kemp
  • Glen E. Trostle
Original Article

Abstract

Wintered populations of blue orchard bees, Osmia lignaria, may require incubation to time emergence to crop bloom. In this study, bee nests were placed in an almond (California) and an apple (Utah) orchard under two incubation treatments: in wood blocks and field incubation boxes. Loose cocoons were also placed in the boxes. Incubation boxes had heating units (set to max. temperature = 22 °C) to increase or prolong daytime temperatures to higher than ambient (⩾ 14 °C higher in Utah). Bee emergence was monitored, and temperatures were recorded. The incubation boxes allowed for faster accumulation of heat units compared to wood blocks. Bees survived well under all conditions (> 90% emergence). Compared to bees in wood blocks, females in incubation boxes required three days less in CA and eight days less in Utah for 50% emergence. Results show the utility of heated incubation boxes for shortening O. lignaria emergence time, helping to synchronize bee emergence with bloom initiation.

Megachilidae Osmia lignaria blue orchard bee incubation pollination 

Utilisation au champ d’une boîte d’incubation pour améliorer la date d’émergence des populations d’Osmia lignaria utilisées pour la pollinisation des vergers

Osmia lignaria Megachilidae incubation pollinisation étude au champ 

Feldversuche zur Nutzung einer Brutbox zur Verbesserung des Schlüpfzeitpunkts von Osmia lignaria Populationen in der Bestäubung von Obstpflanzungen

Zusammenfassung

Die Blaue Mauerbiene Osmia lignaria Say ist eine in Nordamerika heimische höhlenbrütende solitäre Biene. Für Obstgärten mit Rosaceen ist sie ein effizienter Bestäuber. Den Winter verbringen die Blauen Mauerbienen als Adulte, aber noch in ihren Kokons, aus denen sie mit Einsetzen der warmen Frühjahrstemperaturen innerhalb weniger Tage schlüpfen und ausfliegen. Bei entsprechendem Management können die Populationen an Blauen Mauerbienen in Obstgärten erhalten und sogar gesteigert werden. Ein Problem für den Einsatz dieser Bienen in der Bestäubung von Obstgärten stellt jedoch die frühe Blütezeit dar, bei der oft noch so niedere Temperaturen herrschen, dass sie die Aktivität der Bienen begrenzen. Unsere Studie geht dieses Problem an und hierzu führten wir Feldversuche mit einer Freilandbrutbox (FIB) durch (Abb. 1). Hauptziel war es, die Schlupfzeitpunkte von Bienen, die in solchen Brutboxen gehalten wurden, mit denen von Bienen zu vergleichen, die unter Normaltemperaturen in Holz nisteten. Vor allem wollten wir sehen, ob die Bienen früher schlüpfen und eine niedrigere Mortalität aufweisen. Ein zweites Ziel war es, die Schlüpfzeitpunkte aus den Kokons mit dem Zeitpunkt des Verlassens der Brutnester in Verbindung zu setzen.

Nester der Blauen Mauerbiene wurden in zwei Obstpflanzungen (einer Mandelpflanzung in Californien und einer Apfelpflanzung in Utah) entweder in Brutboxen oder in Holzblocknestern ausgebracht. In die Brutboxen wurden zudem lose Kokons in Glasröhrchen gegeben. Während des jeweiligen Beobachtungszeitraums registrierten wir die Temperatur (Abb. 2, 3) und die Schlüpfzeitpunkte (Abb. 4, 5). Beim Vergleich der Schlüpf- und Überlebensraten von Bienen aus Brutboxen und Holzblöcken (Tab. I, II; Abb. 4, 5) zeigte sich folgendes. In den Brutboxen wärmten die Nester schneller auf und wurden für einen längeren Zeitraum pro Tag warmgehalten. Dies resultierte in einem früheren Schlupf aus den Kokons und in einer früheren Ausflugszeit (Tab. II). Ausser in einem Fall, in dem die Temperaturen in der Brutbox bis auf 41 °C gestiegen waren, konnten wir keine Unterschiede in den Mortalitätsraten verzeichnen. Der Einsatz von Brutboxen erwies sich auch als erfolgreich, wenn es darum ging, die Wiederbenutzung alter Nester zu reduzieren.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Brutboxen ein effizientes Verfahren darstellt, um die Schlüpfzeitpunkte zu verkürzen und damit den Einsatz von Osmia lignaria in der Bestäubung zu verbessern, insbesondere solange die Wetterbedingungen noch variabel und unvorhersehbar sind.

Megachilidae Osmia lignaria Blaue Mauerbiene Brutbox Bestäubung 

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References

  1. Bosch J., Kemp W.P. (2000) Development and emergence of the orchard pollinator, Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae), Environ. Entomol. 29, 8–13.CrossRefGoogle Scholar
  2. Bosch J., Kemp W.P. (2001) How to manage the blue orchard bee as an orchard pollinator, Sustainable Agricultural Network, Handbook No. 5, Beltsville.Google Scholar
  3. Bosch J., Kemp W.P. (2002) Developing and establishing bee species as crop pollinators: the example of Osmia spp. (Hymenoptera: Megachilidae) and fruit trees, Bull. Entomol. Res. 92, 3–16.PubMedGoogle Scholar
  4. Bosch J., Kemp W.P. (2003) Effect of wintering duration and temperature on survival and emergence time in males of the orchard pollinator Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae), Environ. Entomol. 32, 711–716.CrossRefGoogle Scholar
  5. Bosch J., Kemp W.P. (2004) Effect of pre-wintering and wintering temperature regimes on weight loss, survival, and emergence time in the mason bee Osmia cornuta (Hymenoptera: Megachilidae), Apidologie 35, 469–479.CrossRefGoogle Scholar
  6. Bosch J., Kemp W.P., Peterson S.S. (2000) Management of Osmia lignaria (Hymenoptera: megachilidae) populations for almond pollination: methods to advance bee emergence, Environ. Entomol. 29, 874–883.CrossRefGoogle Scholar
  7. Bosch J., Kemp W.P., Trostle G.E. (2006) Cherry yields and nesting success in an orchard pollinated with Osmia lignaria (Hymenoptera: Megachilidae), J. Econ. Entomol. 99, 408–413.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  8. Delaplane K., Mayer D.F. (2000) Crop pollination by bees, CABI, New York.CrossRefGoogle Scholar
  9. Faust M. (1989) Physiology of temperate zone fruit trees, John Wiley and Sons, New York.Google Scholar
  10. Kester D.E, Griggs W.H. (1959) Fruit setting in the almond: the effect of cross-pollinating various percentages of flowers, Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 74, 177–192.Google Scholar
  11. Maccagnani B., Giovanni B., Stanisavljevic L., Maini S. (2007) Osmia cornuta management in pear orchard, Bull. Insectology 60, 77–82.Google Scholar
  12. McGregor S.E. (1976) Insect pollination of cultivated plants. ARS-USDA, Agricultural Handbook No. 496, Washington, D.C.Google Scholar
  13. Mitchell T.B. (1962) Bees of the eastern United States, Vol. II, Tech. Bull. No. 152, North Carolina Exp. Sta.Google Scholar
  14. Nyéki J., Soltész M. (1996) Floral biology of temperate zone fruit trees and small fruits, Akadémiai Kiadó, Budapest.Google Scholar
  15. Pitts-Singer T.L. (2007) Olfactory response of megachilid bees, Osmia lignaria, Megachile rotundata and M. pugnata, to individual cues from old nest cavities, Environ. Entomol. 36, 402–408.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  16. Rau P. (1937) The life-history of Osmia lignaria and O. cordata, with notes on O. conjuncta, Ann. Entomol. Soc. Am. 30, 324–343.Google Scholar
  17. Thompson M. (1996) Flowering, pollination and fruit set, in: Webster A.D., Looney N.E. (Eds.), Cherries: Crop physiology, production and uses, CAB Int., Wallingford.Google Scholar
  18. Torchio P.F. (1976) Use of Osmia lignaria Say (Hymenoptera: Apoidea, Megachilidae) as a pollinator in an apple and prune orchard, J. Kans. Entomol. Soc. 49, 475–482.Google Scholar
  19. Torchio P.F. (1981) Field experiments with Osmia lignaria propinqua Cresson as a pollinator in almond orchards: II, 1976 studies (Hymenoptera: Megachilidae), J. Kans. Entomol. Soc. 54, 824–836.Google Scholar
  20. Torchio P.F. (1982a) Field experiments with Osmia lignaria propinqua Cresson as a pollinator in almond orchards: III, 1977 studies (Hymenoptera: Megachilidae), J. Kans. Entomol. Soc. 55, 101–116.Google Scholar
  21. Torchio P.F. (1982b) Field experiments with the pollinator species, Osmia lignaria propinqua Cresson in apple orchard: II, 1976 studies (Hymenoptera: Megachilidae), J. Kans. Entomol. Soc. 55, 759–778.Google Scholar
  22. Torchio P.F. (1984) Field experiments with the pollinator species, Osmia lignaria propinqua Cresson (Hymenoptera: Megachilidae) in apple orchards: III, 1977 studies, J. Kans. Entomol. Soc. 57, 517–521.Google Scholar
  23. Torchio P.F. (1985) Field experiments with the pollinator species, Osmia lignaria propinqua Cresson in apple orchards: V, 1979–1980, methods of introducing bees, nesting success, seed counts, fruit yields (Hymenoptera: Megachilidae), J. Kans. Entomol. Soc. 58, 448–464.Google Scholar
  24. Torchio P.F. (1987) Use of non-honey bee species as pollinators of crops, Proc. Entomol. Soc. Ontario 118, 111–124.Google Scholar
  25. Vicens N., Bosch J. (2000) Weather-dependent pollinator activity in an apple orchard, with special reference to Osmia cornuta and Apis mellifera (Hymenoptera: Megachilidae and Apidae), Environ. Entomol. 29, 413–420.CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer S+B Media B.V. 2008

Authors and Affiliations

  • Theresa L. Pitts-Singer
    • 1
    Email author
  • Jordi Bosch
    • 2
  • William P. Kemp
    • 3
  • Glen E. Trostle
    • 1
  1. 1.USDA-ARS Bee Biology & Systematics LaboratoryUtah State UniversityLoganUSA
  2. 2.Ecologia-CREAFUniversitat Autònoma de BarcelonaBellaterraSpain
  3. 3.USDA-ARS RRVARCUniversity Station, FargoUSA

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