Введение к работе
1.1. Актуальность темы. За последние годы в РФ значительно снизилась численность пчелиных семей, сократились объемы производства продуктов пчеловодства. Для полноценного опыления энтомофильных сельскохозяйственных культур не хватает более 2 млн. пчелиных семей (Кривцов Н.И., Лебедев В.И., Шагун Я.Л., 2006). Далеко не исчерпаны возможности интенсификации пчеловодства за счет использования природных особенностей самих пчел.
Питомники Северного Кавказа перешли на разведение карпатских пчел. Особо актуальными стали вопросы качества исходного материала, контролируемого спаривания маток и трутней, совершенствования методики контроля чистопородности. Возникла необходимость системной оценки карпатских пчел различного происхождения. Неизученным остается характер наследования экстерьерных признаков помесями карпатских и серых горных кавказских пчел, требуют уточнения вопросы использования экстерьерных признаков в определении чистопородности пчел. Работа по сохранению и улучшению аборигенных пород пчел требует исследований в области генетики популяций пчелы медоносной, в т.ч. изучения влияния инбридинга на качество потомства. «Мнение, что «наилучшую пчелу» можно получить путем скрещивания разных пород, безосновательно. Селекцию пчел необходимо вести по общему плану, предусматривающему чистопородное разведение с межлинейной внутрипородной гибридизацией» (Ruttner F., 1984). Разработка новых стимулирующих подкормок для пчел предполагает увеличение интенсивности развития пчелосемей. Производство пчелиного яда – важный фактор повышения доходности пасек, но оборудование и технология его сбора далеки от совершенства. Актуальность проблемы дешевого кормового белка, источником которого служит клевер луговой, не вызывает сомнений. В связи с этим требуют дальнейшего изучения вопросы использования карпатских пчел на опылении его семенников в центральных и северных регионах России. Более широкое использование отечественных продуктов пчеловодства – важный фактор интенсификации отрасли.
Исследования проводились в рамках государственной тематики ОЦ.041.01.06 «Первичное и элитное семеноводство сельскохозяйственных культур», подраздел № 03 «Разведение и использование карпатских пчел для повышения семенной продуктивности клевера лугового в условиях Ярославской области»; программы фундаментальных и прикладных исследований РАСХН по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг. и 2006-2010 гг.; в соответствии с планом научно-исследовательской работы ГНУ Поволжский НИИ производства и переработки мясомолочной продукции Россельхозакадемии (15070.7713080668.06.8.001.4).
1.2 Цель и задачи исследований. Основной целью являлось изучение и использование биологических особенностей карпатских пчел для интенсификации отрасли, в том числе для увеличения производства продуктов пчеловодства, совершенствования селекционных программ, для стабилизации генетической основы пчел и повышения эффективности опыления клевера лугового, а также создание новых продуктов на основе продукции пчеловодства.
Для достижения поставленной решались следующие задачи:
- изучить биологические, морфологические и хозяйственно-полезные признаки карпатских пчел разных линий и групп;
- исследовать изменчивость и характер наследования экстерьерных признаков у пчел-помесей, полученных от реципрокных скрещиваний карпатской и серой горной кавказской пород, и выяснить пригодность этих признаков для контроля чистопородности;
- изучить влияние инбридинга на экстерьерные признаки пчел и показатель недопроизводства расплода матками в поколениях, создать математическую модель инбридинга;
- разработать новые стимулирующие подкормки для пчел и изучить их влияние на продуктивность пчелиных семей;
- модернизировать оборудование и усовершенствовать технологию сбора пчелиного яда;
- изучить биологические особенности карпатских и местных пчел при использовании их на опылении клевера лугового в условиях Ярославской области и влияние дрессировки на качество их опыленческой деятельности;
- изучить возможности использования меда, цветочной пыльцы, прополиса для разных отраслей промышленности, разработать новые пищевые продукты и способы их производства на основе продукции пчеловодства, выполнить их экспертизу;
- определить экономическую эффективность использования медоносных пчел и новых продуктов пчеловодства в народном хозяйстве РФ.
1.3. Научная новизна. Впервые в производственных условиях Северного Кавказа проведено сравнительное системное изучение карпатских пчел различного происхождения по комплексу биоморфологических и хозяйственно полезных признаков.
Сформулированы научные основы и проведены исследования по изучению характера наследования экстерьерных признаков пчел, полученных в результате реципрокных скрещиваний карпатской и серой горной кавказской пород. На основе полученных данных установлены наиболее контрастные признаки и разработан экспресс-тест на чистопородность.
Созданы и изучены: виртуальная и практическая модели инбредной замкнутой популяции карпатских пчел, разработана концепция метода стабилизации генетической основы карпатских пчел в ряде поколений при использовании схемы разведения с ослабленным влиянием инбридинга. Установлено влияние инбридинга на развитие некоторых биологических признаков у потомства, выяснено распределение серии аллелей гена пола в инбредной замкнутой популяции и его влияние на показатель недопроизводства расплода.
Научно обоснована эффективность использования новых стимулирующих подкормок «Элитцеол» и «Нутцеол» в кормлении карпатских пчел. Разработаны новые способы обогащения подкормок и технологии, повышающие продуктивность карпатских пчел и качественные показатели пыльцы.
В научно-экспериментальных опытах проведено изучение биологических особенностей карпатских и местных пчел при получении от них яда посредством модернизированного оборудования и усовершенствованной технологии. Изучено влияние отбора яда на жизнедеятельность и продуктивность пчел. Установлена целесообразность использования карпатских пчел для получения от них яда, выявлены и экспериментально обоснованы оптимальные режимы, обуславливающие повышенный выход яда и минимальное содержание механических примесей в нем, доказана эффективность применения модернизированного оборудования и усовершенствованной технологии.
Проведено сравнительное изучение биологических особенностей карпатских пчел при использовании их на опылении клевера лугового и выявлены способы повышения качества их опыленческой деятельности.
На основании проведенных экспериментальных исследований разработаны, утверждены и внедрены на российском уровне с использованием продукции пчеловодства более 40 видов новых продуктов питания, пищевых добавок, напитков, биологически активных добавок к пище и технологии их производства.
Даны рекомендации по повышению экономической эффективности пчеловодства путем рационального использования карпатских пчел, в т.ч. за счет совершенствования селекционных программ и элементов технологии производства продукции пчеловодства, а также за повышения качества их опыленческой деятельности на семенниках клевера лугового и за внедрения новых продуктов питания на основе продукции пчеловодства.
Ряд разработок по теме диссертации защищены патентами РФ на изобретения №№ 2304613, 2304611, 2265343, 2252532.
1.4. Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Результаты позволили автору рекомендовать к разведению в промышленном масштабе карпатских пчел линий 77,62, 69 и группы 159. Замена кавказских пчел на чистопородных карпатских указанных линий и группы позволила увеличить производство продуктов пчеловодства и повысить уровень рентабельности.
Разработка метода контроля чистопородности пчел и создание экспресс-теста позволяет оперативно определять породность карпатских и кавказских пчел.
Предложенная схема разведения с ослабленным влиянием инбридинга обуславливает стабилизацию генетической основы чистопородных пчел.
Применение новых стимулирующих подкормок обеспечивает быстрое развитие пчелиных семей, повышает их продуктивность и рентабельность производства на 10,7-21,5%. Применение усовершенствованной технологии сбора пчелиного яда обеспечивает увеличение выхода яда при минимальном содержании механических примесей в нем, повышение производительности труда пчеловода и уровня рентабельности пчеловодства. Использование карпатских пчел для опыления семенников клевера лугового с применением их дрессировки позволяет значительно увеличить урожайность семян клевера и повысить экономическую эффективность пчеловодства и кормопроизводства в условиях Верхней Волги.
Разработаны и внедрены новые технологии комплексного использования продуктов пчеловодства в отраслях пищевой промышленности, а также способы производства новых пищевых и биологически активных добавок на основе продукции пчеловодства.
Разработки автора внедрены в пчелосовхозах «Кисловодский», «Беканский», «Кабардино-Балкарский», в НПО «Ярославское» ВАСХНИЛ, в фермерских хозяйствах «Надежда» Ярославской обл. и А.П. Мосолова Волгоградской обл., в ЯНИЦПП «Парадокс» Ярославской обл. на предприятиях пищевой промышленности РФ всего более тридцати, в т.ч., на Московском заводе «Кристалл», ООО «ТЭССИ» (г. Барнаул), Пятигорском ЛВЗ, ООО «ТОПАЗ» (г. Пушкин Московской области), Ярославском ЛВЗ, Костромском ЛВЗ и др. Утверждены на российском уровне Технические условия на новые продукты: БАДы к пище «Тодикамп-Лакт», «Кумелакт», «Лактофлэкс», «Пыльца цветочная обогащенная «Волгоградская»,
«Тодикамп-бальзам», «Лактофит», «Лактумин», «ЦИКОЛА», комплексная пищевая добавка «LAR-M», модификатор вкуса «LAR-M».
1.5. Апробация работы. Материалы исследований и основные положения диссертации доложены и одобрены на научной конференции молодых ученых и специалистов в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (1987, 1990 гг.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения профессора П.Н. Кулешова «Научное наследие П.Н.Кулешова и современное развитие зоотехнической науки и практики животноводства» (г. Москва, 2004 г); на 5-й Международной научно-технической конференции (Москва, 2005 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Стратегия научного обеспечения развития конкурентоспособного производства отечественных продуктов питания высокого качества» (Волгоград, ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, 2006 г.); на Всероссийских научно-практических конференциях (Углич, 2006, 2007, 2009 гг.), ГНУ ВНИИМС РАСХН); на 32-й Международной научно-практической конференции в ЯГСХА (Ярославль, 2009 г.); на Международной научно-практической конференции «Современное пчеловодство. Проблемы, опыт, новые технологии» (Ярославль, 2010 г).
Собственные разработки соискателя и с его участием награждены медалями и дипломами на международных и всероссийских выставках и конкурсах, в т.ч. Золотыми медалями: на 5-й Международной научно-технической конференции «Пища. Экология. Человек» (Москва, 2005 г.), на Всероссийском смотре-конкурсе лучших пищевых продуктов (Волгоград, 2006 г.), на Российской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, ВВЦ, 2009-10 гг.).
Фрагменты диссертации были использованы в работе, за которую соискатель в составе коллектива удостоен премии Правительства РФ в области науки и техники за 2004 г.
1.6. Публикации результатов исследований. Основные положения диссертации отражены в 62 печатных публикациях, в том числе 4 монографии, 20 научных работ – в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
1.7. Объем и структура работы. Работа состоит из разделов: введение, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, выводы и предложения производству, список использованной литературы, включающий 434 источников, в том числе 92 на иностранных языках. Диссертация изложена на 420 страницах компьютерного текста, содержит 100 таблиц и 20 рисунков.
