Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1 О роли медоносной растительности 7
1.2 Нектарная продуктивность 9
1.3 Пыльцевая продуктивность растений 12
1.4 Поведение пчел разных пород при сборе и использовании корма 14
1.5 Опылительная продуктивность пчел разных пород 25
1.6 Карпатская популяция 29
1.70 типах карпатских пчел 37
Тип «Вучковский» 37
Тип «Колочавский» 38
Тип «Говерла» 39
2. Материал, методы исследований 40
2.1 Козлятник восточный 40
2.2 Материал и методика исследований 44
3. Результаты исследований 48
3.1 Эффективность перекрестного опыления козлятника восточного пчелами карпатской породы 48
3.2 Влияние опыления на биологические и агротехнические свойства козлятника восточного 57
3.3 Пыльцесобирательная деятельность пчел карпатской породы 63
3.4 Нектаропродуктивность и медопродуктивность козлятника восточного 71
3.5 Морфометрические признаки пчел карпатской породы 80
3.6 Особенности весеннего развития семей и воспитания расплода 83
4. Экономическая эффективность 86
5. Обсуждение результатов исследований 87
6. Выводы 94
7. Сведения о практическом использовании результатов 95
8. Рекомендации по использованию научных выводов 96
Список литературы 97
Приложение 107
- О роли медоносной растительности
- Опылительная продуктивность пчел разных пород
- Козлятник восточный
- Эффективность перекрестного опыления козлятника восточного пчелами карпатской породы
Введение к работе
Значение пчеловодства в народном хозяйстве нашей страны определяется не только тем, что оно служит источником получения специфических биологически-активных продуктов - меда, воска, прополиса, маточного молочка, пчелиного яда, цветочной пыльцы, но и тем, что пчелы являются незаменимыми опылителями сельскохозяйственных растений.
Интенсивная химизация сельского хозяйства, как считает В .В. Драчев (1991), резко сокращает численность диких насекомых-опылителей, Единственными надежными опылителями остаются медоносные пчелы, которые поистине стали незаменимыми помощниками в повышении урожайности, улучшении качества семян и плодов бобовых, зерновых, технических плодовых, ягодных, овощных и других насекомоопыляемых культур.
Вследствие демографического и экономического кризиса в разных регионах России, особенно в Нечерноземной зоне, продолжается сокращение численности сельского населения. Реорганизованные колхозы и совхозы из-за оттока в города и старения населения, роста цен на сельскохозяйственную технику, энергоносители, семена и удобрения не в состоянии обрабатывать и использовать все имеющиеся сельскохозяйственные угодья, часть которых оказалась выведенной из эксплуатации.
Из сельскохозяйственных угодий, как заметили А.Н. Бурмистров, Т.Н. Самохвалова, В.Б. Дроздов, А.И. Образцова (2000), прежде всего, исключаются поля с наименее плодородными почвами в отдаленных от населенных пунктов местах. Ввиду сокращения поголовья крупного рогатого скота, овец и лошадей, ликвидации многих ставших неперспективными мелких населенных пунктов, увеличились площади других неиспользуемых населенных сельскохозяйственных угодий - сенокосов, пастбищ, залежей.
Актуальность темы
Заброшенные площади пахотных земель в последние годы увеличиваются даже в Черноземных областях интенсивного земледелия. Исключаемые
из эксплуатации сельскохозяйственные угодья зарастают травянистой растительностью, кустарниками, мелколесьем. Однако на них нередко появляются заросли ценных медоносных растений, за счет которых существенно увеличивается медоносный потенциал местности. Общее проектируемое покрытие одуванчиком, бодяком, осотом полевым, горошком мышиным, клевером, васильком, цикорием и другими медоносными растениями достигает в разные годы на таких участках 25-50, иногда 60-70%. Средняя медопродутстивность 1 га неиспользуемой 1-2 года пашни составляет в некоторых областях центра России от 28,3 до 91,2 кг меда.
Помимо медоносов естественных угодий в последние годы приобретает значение малоизученная культура козлятника восточного. Изучение действия перекрёстного опыления пчелами на урожайность и качество семян этой культуры представляет актуальную задачу.
Доказано, что опыление медоносными пчелами является самым дешевым, наиболее эффективным технологическим приемом повышения урожайности энтомофильных сельскохозяйственных культур.
Стоимость дополнительной продукции, получаемой в результате опыления растений пчелами, значительно превышает доходы, получаемые от прямой продукции пчеловодства.
Цель и задачи исследований. Целью работы является изучить биологические и хозяйственно-полезные качества медоносных пчел карпатской породы в условиях Нечерноземной зоны, а также определить влияние медоносных пчел карпатской породы как опылителей на урожайность и качество семян козлятника восточного.
Для достижения цели исследований были поставлены следующие задачи:
- изучить работу пчел карпатской породы на посевах козлятника восточного в условиях учхоза МГАВМиБ им. К.И.Скрябина «Леоновское»;
установить влияние опыления пчелами цветков козлятника восточного на урожайность и посевные качества его семян;
изучить пыльцесобирательную деятельность и медовую продуктивность пчел карпатской породы в условиях Московской области в учхозе «Леонов-ское» и Рязанской области на базе пасеки НИИ пчеловодства;
- сравнить морфометрические признаки пчел карпатской породы в условиях
Московской и Рязанской областей;
- определить весеннее развитие и рост опытных пчелиных семей.
Научная новизна. Впервые изучены хозяйственно-полезные качества козлятника восточного как медоносной культуры в условиях Нечерноземной зоны, а также влияние опыления пчелами карпатской породы на продуктивность и качество его семян. Выявлены биологические и хозяйственно-полезные качества медоносных пчел карпатской породы в условиях Рязанской и Московской областей.
Практическая значимость работы сводится к выявлению ценности козлятника восточного как медовой и пыльценоснои культуры и к рекомендациям по активному использованию этой культуры в пчеловодстве.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
Действие перекрестного опыления пчелами на урожайность и качество семян козлятника восточного.
Особенности опылительной деятельности медоносных пчел карпатской породы в условиях Московской и Рязанской областей.
Хозяйственно-полезные и морфометрические признаки медоносных пчел-опылителей козлятника восточного.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на методической и научной конференции МГАВМиБ им. К.И.Скрябина (2004 г.), Международной учебно-методической и научно-практической конференции, посвященной 85-летию академии (Москва, 2004).
Публикации по теме работы. По материалам диссертации опубликовано 3 научные статьи.
О роли медоносной растительности
Медоносной базой пчеловодства называют совокупность дикорастущих и культурных растений, с которых пчелы собирают нектар и цветочную пыльцу.
За последние годы медоносная база пчеловодства во многом изменилась. Вместо полевых, плодовых, ягодных, овощных культур, служащих в недалеком прошлом главным источником сбора нектара, медоносная база многих районов страны теперь представлена дикорастущей флорой, включая и сорняки полевых культур.
В нашей стране насчитывается несколько сотен видов медоносных растений, практическое же значение для пчеловодства имеют 1-2 десятка из них. При этом в том или ином районе основную часть товарной медовой продукции дают, как правило, всего лишь 2-3 вида медоносов.
Особенно ценно для пчеловодства, по мнению А.С. Нуждина и В.П. Виноградова (1982), разнообразие медоносных угодий: наличие лесов, садов, лугов и полей с произрастающими на них медоносами. Последние в таких случаях цветут почти непрерывно без длительных перерывов в медосборе.
Наибольший интерес представляют такие медоносы как гречиха, подсолнечник, горчица сизая, хлопчатник, рапс, эспарцет, клевер белый, розовый и красный, донник, кориандр, лядвенец рогатый, люцерна, вика.
Основное количество нектара растения выделяют в первую половину цветения, поэтому подвозить к ним пасеки для медосбора следует перед началом цветения.
К медоносным плодовым и ягодным культурам относятся: яблоня, груша, черешня, вишня, малина, крыжовник, смородина, ежевика, земляника, клубника, апельсин, айва, миндаль, абрикос, лимон, хурма, маслины и другие. Медопродуктивность садовой малины может достигать 100 кг, вишни 30-40 кг, яблони и груши 20-30 кг, абрикоса до 25 кг с 1 га.
Исключительно большое значение для пчеловодства имеют лесные медоносы. В Российской Федерации, где сосредоточено около 95% всех лесов, основную часть товарного меда получают в лесной зоне. Кроме древесных и кустарниковых медоносов, хорошим источником получения меда служат травянистые медоносные растения.
Наиболее ценны для животноводства и пчеловодства луга, на которых произрастают в большом количестве клевер, люцерна желтая, лядвенец рогатый и другие бобовые растения.
На юге много ценных медоносов произрастают в степных лугах. Устойчивый поздний медосбор дают кермек, астра плавневая, дербенник-плакун, мята, чистец и другие.
В месте с тем в нашей стране имеется еще немало районов со скудной медоносной растительностью. Неблагоприятно отражаются на развитии пчеловодства и продукции пчелиных семей длительные перерывы в сборе нектара.
В таких случаях А.С. Нуждин и В.П. Виноградов (1982) рекомендуют проводить мероприятия по улучшению медоносной базы путем посева медоносных сельскохозяйственных растений, приурочивая сроки их цветения к безмедосборным периодам, а также путем посадки древесных кустарниковых растений. При проведении мероприятий по улучшению медоносной базы главное внимание должно быть сосредоточено на расширении посевных площадей гречихи, горчицы, кориандра, эспарцета, донника, клевера розового и белого, люцерны и других культур, являющихся хорошими медоносами.
Включение в кормовые смеси медоносов значительно повышает запасы нектара без выделения для них специальных площадей, что очень важно в смысле рационального использования земли. Для животноводства и пчело 9 водства выгодно использовать люцерно-фацелиевую, бобово-горчичную, доннико-кукурузную смеси и другие.
Опылительная продуктивность пчел разных пород
Пчел о опыление - важный агротехнический прием, способствующий получению высоких урожаев многих сельскохозяйственных культур.
Собирая нектар и пыльцу, перелетая с цветка на цветок в поисках пищи, пчелы переносят на своем теле пыльцу с одного растения на другое и тем самым осуществляют их перекрестное опыление, что доказано И.Н. Маде-бейкиным (2002) и многими другими учеными.
Преимущества перекрестного опыления цветков растений в сравнении с самоопылением, как указывают А.Н. Мельниченко и Р.Б. Козин (1983), бы ла блестяще раскрыта еще Дарвиным в его многолетних опытах. Им было доказано, что плодовитость и мощность растений, выращенных из семян, полученных в результате перекрестного опыления, значительно выше, чем у других растений из семян, полученных от самоопыления.
Эти выводы подтвердили своими работами К.А. Тимирязев и И.В. Мичурин. При перекрестном опылении цветки опыляются большим количеством разнокачественной пыльцы, в результате чего происходит избирательность оплодотворения, что подтверждает и Р.Б. Козин (2002).
Перекрестное опыление сыграло огромную роль в эволюции и видообразовании растений, в возникновении и биологическом прогрессе его высших форм покрытосеменных или цветковых растений.
Такими высшими насекомыми, благодаря которым возникли цветковые растения, были осообразные - отдаленные предки пчелиных, которые перешли на питание и воспитание своего расплода нектаром и пыльцой.
Известны факты, что в регионах, где нет насекомых-опылителей, не размножаются и энтомофильные растения. О взаимной связи насекомых-опылителей и энтомофильных растений свидетельствуют также факты совпадения видовых ареалов растений-энтомофилов и насекомых, наиболее приспособленных к перекрестному опылению их цветков. Таковы, например, совпадения группы видов шмелей и ареалов красного клевера.
Возрастание гетерозиса и видового разнообразия цветковых растений имело огромное значение для эволюции насекомых-опылителей. Все более полный переход насекомых-опылителей на питание нектаром и пыльцой послужили одной из важнейших причин возникновения у насекомых разнообразных изменений, на основе которых, посредством естественного отбора, создавались новые разновидности, подвиды и виды насекомых-опылителей.
Как утверждает Р.Б. Козин (2002), определенное значение в понимании положительной роли насекомых опылителей в эволюции энтомофильных растений имеют установленные факты (А.Н. Мельниченко 1966) значитель ного (на 50-100 %) повышения нектаропродуктивности при многократном посещении их пчелами. Пчелы при сборе нектара производят различные механические, а также химические раздражения частей цветка, стимулируя тем самым процесс нектаровыделения и накопления в цветках нектара.
В процессе эволюции растительного мира выработались взаимные приспособления для перекрестного опыления цветков растений насекомыми опылителями; а) пространственное разделение мужских и женских генеративных органов (двудомные растения); б) разновременное созревание мужских и женских генеративных органов в обоеполых цветках, что препятствует самоопылению (гетеростилия); в) физиологическая несовместимость или бесплодность (самостерильность), при которой после попадания на пестик собственной пыльцы самоопыления не происходит.
Г.А. Аветисян (1959, 1965) утверждает, что выделение цветками нектара, привлекающего насекомых, более тяжелая, чем у ветроопыляемых растений, цветочная пыльца, более крупные размеры и заметная окраска и аромат цветков - все эти особенности выработаны в процессе взаимной эволюции высших цветковых и насекомых опылителей.
А.С. Нуждин и В.П. Виноградов (1982) показали, что одна пчела в течение дня может посетить 2-3 тысячи и более цветков, а все летные пчелы одной средней по силе семьи - не менее 40-50 миллионов цветков. На волосяном покрове тела пчелы, посещающей цветки, может находиться, несколько десятков и даже сотен тысяч пыльцевых зерен (иногда до 2-3 млн. пыльцевых зерен).
Козлятник восточный
Эту ценную многолетнюю бобовую культуру начинают широко использовать для заготовки силоса, сена и травяной муки в хозяйствах Нечерноземной зоны, а также выращивают на кормовые цели на орошаемых землях Поволжья, Северного Кавказа и других регионов.
Козлятник восточный имеет очень высокие темпы весеннего развития и дает зеленый корм раньше озимой ржи. Его посевы более продуктивны по сравнению с другими бобовыми культурами. К середине мая урожайность зеленой массы козлятника в укосной спелости составляет 26 т/га, клевера 17,2, люцерны 16,0, донника 19,8 т/га. В Московской области урожайность зеленой массы козлятника на 2-3 год выращивания достигает 30-40 т/га.
Зеленую массу козлятника охотно поедают сельскохозяйственные животные, она хорошо силосуется как в чистом виде, так и в смеси с другими культурами (кукурузой, викоовсяной смесью, тимофеевкой, кострецом и др.). В 100 кг зеленой массы в среднем содержится 24 корм, ед., 3,25 кг переваримого протеина (135 г переваримого протеина в расчете на 1 корм. ед.).
Высокие кормовые качества этой культуры обусловлены хорошей об-лиственностью стеблей и большим удельным весом листьев в общей биомассе урожая (от 60 до 75 %).
Козлятник восточный (Galega orientalis Lam.) — многолетнее растение семейства бобовых. Формирует хорошо разветвленный стержневой корень с многочисленными нитевидными корешками, несущими на себе от 1000 до 1500 клубеньков. Основная масса корней расположена в пахатном слое почвы, отдельные корни проникают на глубину 0,7-1,0 м.
Стебли полые, хорошо облиственные, имеют 8-14 междоузлий, достигают высоты 0,7-1,5 м, в верхней части ветвятся.
Листья сложные, непарноперистые, длиной 15-30 см. Листочки овально-продолговатые или широколанцетные, 9-15 на лист.
Соцветие - прямостоячая кисть, длиной 17-25 см. Цветы сине-фиолетовые, бледно-голубые, длиной около 1 см. На одном стебле формируется от 3 до 4 соцветий.
Плод козлятника - боб темно-коричневой окраски, линейный, саблевидный, многосемянный, длиной 3-4 см. При созревании бобы не растрескиваются и не осыпаются.
Семена почковидные, длиной 3-4 мм и шириной 1,5 мм, Свежеубран-ные семена имеют желтовато-зеленоватую окраску, при хранении она переходит в светло-коричневатую, матовую. Масса 1000 семян 8-9 г. Семенная продуктивность в среднем составляет 185 кг/га.
Козлятник может расти на одном поле до 10-15 лет, однако продолжительность хозяйственного использования без существенного снижения продуктивности посевов составляет 7-8 лет.
Козлятник - многоукосная холодостойкая и морозостойкая культура. После первого скашивания на силос или сено полноценный урожай отавы в благоприятных условиях формируется за 60-70 дней; в разных зонах может давать 2-3 укоса.
Растения способны переносить суровые бесснежные зимы с понижением температуры до -25С, а при наличии снежного покрова до -ЦОС0.
Исследования проведены в 2003-2005 гг. Материалом для исследований являлись пчелы и пчелиные семьи карпатской породы в Московской и Рязанской областях. В период весенне-летнего развития, главного медосбора и зимовки обследовано по 12 пчелиных семей на пасеках в учхозе МГАВМиБ им. К.И. Скрябина «Леоновское» Воскресенского района Московской области и на пасеке при НИИ пчеловодства Рязанской области. Участки расположены в лесостепной зоне Европейской территории России с умеренно-континентальным климатом, с теплым летом и умеренно холодной зимой, в зоне с неустойчивым увлажнением. Средняя температура в январе —11,5С, в июле+19,0С.
Оценку хозяйственно-полезных признаков пчел производили по общепринятым методикам (В.В. Малков, 1985; Г.Ф. Таранов, 1986; Г.Д. Билаш, Н.И. Кривцов, 1991).
Изучали посещаемость пчелами козлятника восточного на разном удалении ог пасеки. Для этого выделили две учетные полосы на расстоянии 1000 м и 1500 м от пасеки, площадью 100 м2 каждая. Учетные полосы отметили по периметру (рис. 3).
Наблюдения проводили на протяжении цветения козлятника с 8 до 18 часов ежечасно. Чтобы установить влияние пчел на урожайность семян козлятника восточного около учетных полос до цветения растений выделили по два участка 1x1 м, накрытых марлей (марлевые изоляторы). По окончании цветения семена с участка, который посещали пчелы, и из-под изолятора были собраны и исследованы (масса семян, длина плодов, количество семян в бобе, посевные качества).
Всхожесть семян определяли в лаборатории методом проращивания. Пробы семян по 100 штук проращивали в чашках Петри в термостате 10 дней. К всхожим семенам относили не только проросшие, но и так называв мые твердые, которые за время анализа не проросли, но и не загнили. У таких семян через твердую оболочку за это время не проникла необходимая влага к зародышу, но они остались жизнеспособными. Одновременно определяли энергию прорастания, выраженную в процентах нормально проросших семян в пробе за первые 3-4 дня.
В апреле 2004 г. подготовили два участка, площадью 5x5 м каждый. На опытном участке посеяли примерно 10067 семян козлятника, который посещали пчелы. На контрольном — 10295 семян козлятника, изолированного от пчел.
Расчет произвели, исходя из нормы высева 30 кг семян на 1 га. На 25 м3 нам потребовалось 15 г семян. Масса 1000 семян опыленного козлятника равна 7,450 г, неопыленного 7,285 г.
Процент всхожих семян определяли подсчетом выросших растений, процент погибших - подсчетом засохших и больных. Высоту козлятника измеряли линейкой (рис. 7). Зеленую массу взвешивали на весах.
Нектаропродуктивность цветков козлятника восточного определяли в период цветения с 10 июня по 7 июля по методу микропипеток. Нектар собирали с 10.00 до 16.00 часов во время интенсивного лета пчел.
Перед отбором нектара микропипетки взвешивали на торсионных весах. Нектар отбирали с 50 цветков, затем по разности массы наполненной нектаром и пустой микропипетки определяли количество нектара. Брали по три пробы в 10.00, 13.00 и 16.00 часов в начале цветения, в период массового цветения и в конце цветения козлятника.
Эффективность перекрестного опыления козлятника восточного пчелами карпатской породы
Породную принадлежность пчел устанавливают по их происхождению и типичности, которая подтверждается основными характеристиками - экстерьером, окраской, поведением и др. Трудами ученых разных стран составлены морфометрические описания пчел разных пород. В них входит целый ряд экс-терьерных признаков: длина хоботка, длина и ширина 3-го и 4-го тергитов (верхних полуколец брюшка), длина и ширина 3-го стернита (нижнего полукольца брюшка), длина и ширина его воскового зеркальца, форма нижнего края воскового зеркальца, длина и ширина переднего крыла, дискоидальное смещение и кубитальный индекс (соотношение двух жилок третьей кубитальной ячейки переднего крыла друг к другу), индекс широколапости (соотношение длины и ширины первого членика задней лапки), опушенность, окраска и др., а также поведенческие особенности (агрессивность, печатка меда) и показатели развития семьи (Е.И. Назарова, 2001).
Было проведено исследование морфологических признаков пчел в Московской и Рязанской области, а также сравнение полученных результатов с SI данными промеров пчел карпатской породы по Г.Д. Билашу и Н.И. Кривцову (1991).
По данным таблицы 19 пчелы с пасеки при НИИ пчеловодства отличаются от пчел с пасеки учхоза МГАВМиБ более длинным хоботком (на 0,14 мм), большими размерами крыла (длина на 0,08 мм, ширина на 0,05 мм). У пчел из Рязанской области несколько длиннее и шире брюшко. Размер воскового зеркальца практически одинаков. Кубитальный индекс у пчел Рязанской группы на 7,64 % меньше, чем у пчел Московской, а тарзальныи - на 1,79 % выше.
Сравнивая полученные результаты с данными промеров пчел карпатской породы по Г.Д. Билашу и Н.И. Кривцову (1991) (таблица 19) видно, что пчелы опытной группы превосходят стандарт по длине крыла на 0,10 мм, по длине воскового зеркальца на 0,04 мм, пчелы контрольной группы - на 0,18 мм и 0,04 мм соответственно. Ширина крыла, длина третьего тергита и стернита пчел как опытной, так и контрольной группы несколько меньше стандарта. Тарзальныи и кубитальный индексы пчел Рязанской группы также немного меньше, чем соответствующие показатели по Г.Д. Билашу и Н.И. Кривцову (1991). Но кубитальный индекс пчел Московской популяции на 2,51% превосходит стандарт.
Наибольшей изменчивостью (таблицы 20, 21) отличаются такие морфометрические признаки пчел опытной группы, как длина хоботка (Cv=2,62%), ширина третьего тергита (Cv=3,88%) и кубитальный индекс (Cv=16,42%).
Изученные пчелы Рязанской области также неоднородны по таким промерам как длина хоботка (Cv=:2 26%), ширина третьего тергита (Cv=4,02%), по значению кубитального индекса (Cv= 19,01%), а также длине воскового зеркальца (Cv=2,52%). Полученные данные достоверны (Р 0,999), кроме длины воскового зеркальца (Р 0,95).
По нашим наблюдениям окраска хитинового покрова пчел Рязанской области серая, пчел Московской области немного темнее.
Подводя итоги полученных данных по промерам и окраске хитинового покрова изученных особей можно предположить, что пчелы Рязанской области и Московской области принадлежат к карпатской породе.
Особенности весеннего развития семей и воспитания расплода
Перспективы развития интенсивного пчеловодства России вызывает необходимость более эффективного использования пчелиных семей не только для получения меда, воска, для опыления сельскохозяйственных культур, но и для производства высококачественных маток и дополнительных продуктов.
Успехи отрасли во многом зависят от количества производимых пчелиных маток и их генетического потенциала. На качество маток влияют способы и сроки их вывода, состояние семей, условия погоды, характер цветения пыль-ценосов и выделение нектара растениями. Некоторые из этих факторов можно регулировать путем внедрения в производство наиболее эффективных приемов выращивания, кормления и содержания сильных пчелиных семей и разработки новых технологий вывода маток.
Сравнивая яйценоскость маток разных групп видно, что исследуемые матки Московской области оказались менее плодовитыми, чем в Рязанской. Так, в весенний период среднесуточная яйценоскость маток карпатской породы Рязанской области составляет 1346,3±52,2 яиц. Яйценоскость маток карпатской породы Московской области была на 240,5 яиц ниже.
