Результаты фенологических наблюдений за нектаропыльценосными растениями Чувашии

В статье представлены теоретические и экспериментальные данные результатов фенологических наблюдений за цветением основных нектаропыльценосных растений и посещаемостью их медоносными пчелами в окрестностях д. Вурманкасы-Шатьма Красноармейского района Чувашской Республики. Установлены сроки цветения основных весенних энтомофильных растений, липы мелколистной и интродуцированных видов лип, продуцирующих нектар в середине лета

Анализ результатов фенологических наблюдений позволяет отметить смещение периода начала цветения, окончания и у остальных видов растений. Следует отметить, что как в 2017, так и 2018 гг. видовой состав флоры на исследованной территории цвел непрерывно, заканчивая августом и сентябрем: золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea) – 01.09.2017 г. и 28.08.2018 г.; мордовник шароголовый (Echinops sphaerocephalus) – 05.09.2017 г. и 20.08.2018 г.

Введение. Чувашская Республика расположена в центре европейской части Российской Федерации - Волго-Вятском регионе. В западной части она граничит с Нижегородской областью, в северной - с Республикой Марий Эл, восточной - с Республикой Татарстан, в южной части – с Мордовской Республикой и Ульяновской областью (рис. 1).

По мнению специалистов, данное географическое положение обусловило важнейшие характеристики природно-климатических условий, флористических и фаунистических особенностей [Гафурова М.М. (2014). Сосудистые растения Чувашской Республики. Флора Волжского бассейна. Т.Ш. Тольятти: Кассандра. 333 с.].

Анатолий Иванович Скворцов ( кандидат сельскохозяйственных наук, докторант кафедры морфологии, акушерства и терапии ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет», г. Чебоксары, Республика Чувашия) считает, что флористическое и фитоценотическое разнообразие в Чувашии вызвано, прежде всего, его географическим местоположением - на стыке Европейской широколиственной, Евразийской таежной и степной ботанико-географических областей, бореального и континентального биорегионов.

Справка: В Чувашии выявлено 1586 видов природной флоры из 573 родов, 126 семейств, 77 порядков, 6 классов, 5 отделов. Однако, выше представленные характеристики, возрастающий численный состав населения во многом определяют степень хозяйственного освоения территории, на доминантной части которой почти полностью нарушен естественный ландшафт.

Венер Нуруллович Саттаров (доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры биоэкологии и биологического образования ФГБОУ ВО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы», Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Октябрьской революции, 3а) отмечает, что складывающаяся ситуация по трансформации природных ландшафтов, как в Чувашской Республике, так и во многих других регионах России приводит к сокращению популяций флоры или полному их исчезновению. Причинами, способствующими данным процессам называются: вырубка лесов, распаханность степей, мелиоративные работы, выпас скота, нарушения технологий землеведения, отчуждение земель при строительстве объектов, промышленные и транспортные выбросы (экотоксиканты), рекреационный прессинг и др. факторы.

Справка: За последние 50 лет на лугах Чувашии исчезла – шандра гребенчатая (Elsholtzia cristata), а на грани вымирания находятся такие нектаропыльценосные растения, как: валериана лекарственная (Valeriana officinalis), волчье лыко (Daphne mezereum) и др. Изучая вопросы трансформации экосистем различных уровней в республике, они отмечали о снижении численности насекомых (листорезы (Megachile), андрены (Andrena), осмии (Osmia), шмели (Bombus)), от которых зависит, прежде всего, биопотенциал энтомофильных дикорастущих и «культурных» растений [Мадебейкин И.Н., Мадебейкин И.И., Скворцов А.И. (2012). Пчеловодство Чувашии. Монография. Чебоксары. 264 с.].

Владимир Григорьевич Семенов (доктор биологических наук, профессор, академик РАЕ, заслуженный деятель науки Чувашской Республики, профессор кафедры морфологии, акушерства и терапии ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет», г. Чебоксары, Чувашская Республика, Россия) полагает что одним из путей решения представленных проблем является расширение сети хозяйств, занимающихся пчеловодством, основной задачей которых является разведение и содержание медоносных пчел (Apis mellifera).

Справка: С точки зрения хронологии, связь между пчелой и цветком была открыта еще в 1750 году А. Доббсом, а в 1793 г. К. Хр. Шпренгель доказал полезные свойства медоносных пчел и необходимость их для сохранения флоры. В настоящее время, установлено, что 75-85 % всех посетителей цветов составляют медоносные пчелы. Подсчитано, что косвенная польза сельскому хозяйству от пчел, при опылении, превышает прямую пользу, которую они приносят, собирая мед, примерно в 10 раз.

Благоприятные предпосылки для развития пчелиных семей и получения высоких медосборов создаются в тех случаях, когда пасеку окружают разнообразные медоносные угодья (ландшафты): леса, луга, сады, поля и лесополосы. На таких участках в течение всего пчеловодного сезона наблюдается непрерывное цветение естественных и «культурных» медоносов, т.е. возникает непрерывный медосбор или создается цветочно-нектарный конвейер. В тоже время, для правильного и полноценного использования медоносной базы необходимо иметь сведения о последовательности цветения представленных растений, начиная с весны и заканчивая осенью.

Для изучения и характеристики местных медосборных условий ежегодно проводят наблюдения за сроками цветения медоносных и пыльценосных растений в зоне продуктивного лета пчел пасеки или проводят фенологические наблюдения на пасеке [Белик Э.В. (2008). Календарь пчеловода. Ростов-на-Дону. 254 с.].

В целом, можно отметить, что фенология – это наука, изучающая периодические явления в развитии органического мира, обусловленные сменой времен года. Правильно составленные многолетние фенологические записи или календарь цветения энтомофильных растений дают возможность пчеловоду разумнее координировать свои действия по ведению хозяйства и улучшать медосбор путем включения в цветочный конвейер новых растений, заполняющих безмедосборные периоды. На основе анализа многолетних фенологических записей пчеловод может спрогнозировать медосбор и вводить корректировку в технологию содержания и ухода за пчелиными семьями [Мадебейкин И.Н. (2001). Медоносные растения Чувашской Республики. Монография. Чебоксары. 156 с. ].

Цель работы – установление времени цветения основных весенних энтомофильных растений и липы мелколистной, продуцирующей нектар в середине лета, а также определение посещаемости цветков данных растений медоносными пчелами (Apis mellifera), в окрестностях д. Вурманкасы-Шатьма Пикшикского сельского поселения Красноармейского района Чувашской Республики.

Объект, методы исследований. Работа проведена на стационарной пасеке в деревне Вурманкасы-Шатьма, Красноармейского района Чувашской Республики и кафедре общей и частной зоотехнии ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет». Объектами изысканий явились - видовой состав нектаропыльценосных растений на выше представленной пасеке и медоносные пчелы (рабочие особи) - Apis mellifera.

Методико-теоретическую основу работы составляют научные труды и разработки отечественных ученых, в частности И.Н. Мадебейкина, а также двухлетние результаты фенологических наблюдений. Посещаемость цветков пчелами определяли по 5-бальной системе, предложенной И.Н. Мадебейкин, 2001 [Мадебейкин И.Н. (2001). Медоносные растения Чувашской Республики. Монография. Чебоксары. 156 с. ]: 1 балл – на цветах нет ни одного насекомого; 2 балла – на 1 м² цветущего массива в среднем можно было находить меньше одной пчелы; 3 балла – на 1 м² цветущего участка встречаются от одного до двух пчел; 4 балла – на 1 м² встречаются 3-4 пчелы; 5 баллов – на 1 м² цветущих растений можно увидеть 5 и более пчелиных особей.

Согласно принятым методикам началом цветения считается появление первых цветов на растениях. При определении начала цветения растений, у которых цветки собраны в соцветия, учитывается распускание срединных (плодушных) цветков, а не краевых (бесплодных). У травянистых видов цветение начинается с момента появления в массиве нескольких (5-7 шт.) растений с раскрывшимися цветками. За начало массового цветения медоносных деревьев и кустарников принимается тот период, когда распускается около 1/3 или 1/4 всех имеющихся цветов; у травянистых растений – когда с цветами бывает не менее 1/3 растений массива. За конец массового цветения принимают такое состояние, когда на дереве остается не более 25 % всех цветов, у травяниятых растений – не более 30 % [Копелькиевский Г.В., Бурмистров А.Н. (1965). Улучшение кормовой базы пчеловодства. Москва.Россельхозиздат. 165 с. ].

При идентификации растений пользовались «Определителем высших растений Чувашской АССР» З.М. Кудановой (1965), а также монографией «Сосудистые растения Чувашской Республики» автором которой является М.М. Гафурова (2014) [Кудакова З.М. (1965). Определитель высших растений Чувашской АССР. Чебоксары. Чувашское книжное издательство. 345 с.].

Результаты исследований. Известно, что зная начало и конец полного цветения растений, можно определить его продолжительность. В зависимости от силы медосбора (нектаровыделение растений) различают: безмедосборный период, когда контрольная пчелиная семья показывает снижение общей массы; поддерживающий медосбор, когда весы (контрольные) показывают от 0 до 0,6 кг прибыли, при этом мед в семьях не накапливается в количестве, достаточном для откачки (товарный мед); продуктивный медосбор, когда весы показывают от 1 кг и более прибыли нектара в день. При этом количество меда в семьях накапливается в достаточном количестве для отбора. Стоит отметить, что главный медосбор – это самый сильный продуктивный медосбор, когда от каждой семьи откачиваются полномедные сотовые рамки от нескольких магазинных надставок или корпусов, что и является основной целью содержания пчелиных семей на пасеках центральных регионов Российской Федерации, в том числе Чувашской Республики.

Результаты фенологических наблюдений за некоторыми аспектами биологии основных нектаропыльценосных растений и посещаемостью цветов медоносными пчелами (рабочие особи) представлены в таблице.

Как видно из полученных данных, на исследованной территории выявлена периодичность цветения растений благодаря наличию различных видов. В тоже время, в пределах одной таксономической группы также выявлены различные периоды цветения. Например, в роду ивы, верба зацветает в середине апреля, ива пурпурная – в начале мая, а ива пятитычинковая – в конце мая, с чем, конечно же, связана посещаемость цветов ивы медоносными пчелами.

Исходя из табличных данных, можно отметить, что к самым ранним нектаропыльценосным растениям, которые начинают цвести весной (апрель) относились мать-и-мачеха, а также все виды ив. Начало цветения представленных растений за период исследований отличался смещением на 6 дней с 2017 на 2018 год, соответственно. При этом, если в 2017 году начало их цветения охватило период с 04.04 (мать-и-мачеха обыкновенная, Tussilago farfara), с 08.04 (ива прутовидная, Salix viminalis), то в следующем году датировка была – 10.04 (мать-и-мачеха обыкновенная), 14.04 (ива прутовидная).

Таблица 1 - Результаты фенологических наблюдений за цветением основных нектаропыльценосных растений и посещаемостью их медоносными пчелами в окрестностях д. Вурманкасы-Шатьма Красноармейского района Чувашской Республики

Окончание цветения данных растений в зависимости от начала также смещалось примерно, на такое же количество дней (5-6 дней): мать-и-мачеха обыкновенная – 30.04 (2017 год) и 04.05 (2018 год); ива прутовидная – 19.04 (2017 год) и 26.04 (2018 год).

В целом, анализ результатов фенологических наблюдений позволяет отметить смещение периода начала цветения, окончания и у остальных видов растений, представленных на пасечной и предпасечной территории. Стоит отметить, что как в 2017, так и 2018 гг. видовой состав флоры на исследованной территории цвел не прерывно, заканчивая августом и сентябрем: золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea) – 01.09.2017 г. и 28.08.2018 г.; мордовник шароголовый (Echinops sphaerocephalus) – 05.09.2017 г. и 20.08.2018 г.

Учет посещаемости цветов медоносными пчелами позволил за период исследований выделить три группы растений по данным показателям: 3, 4 и 5 баллов. К первой группе (3 балла) были отнесены следующие растения: мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara), орешник, лещина обыкновенная (Córylus avellána), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), рябина обыкновенная (Sorbus aucupria), люпин изменчивый (Lupinus mutabilis), кипрей узколистный (Epilobium angustifolium), лядвенец рогатый (Lotus corniculatus), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea), мордовник шароголовый (Echinops sphaerocephalus), топинамбур (Helianthus tuberosus). При этом, у кипрея узколистного и мордовника шароголового посещаемость колебалась от 4 до 3 и от 3 до 5, соответственно.

Вторая группа растений характеризовалась посещаемость в среднем 4 балла: медуница неясная (Pulmonaria obsuera), ива корзиночная (Salix viminalis), ива серая (чернолаз) (Salix cinerea), клен остролистный (Acer platanoides), ива трехтычинковая (Salix triandra), ветла красная (Salix acutifolia), ива пурпурная (Salix purpurea), терн или слива колючая (Prunus spinosa), яблоня (Malus), рябина черноплодная (Aronia melanocarpa), барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris), жимолость татарская (Lonicera tatarica), донник желтый (Melilotus officinales), пустырник сердечный (Leonurus cardiaca), синяк обыкновенный (Echium vulgare), короставник полевой (Knautia arvensis), сильфия пронзеннолистная (Silphium perfoliatum), шалфей мутовчатый (Salvia verticillata). В данной группе растений были зафиксированы три вида (ива трехтычинковая, ветла красная, крыжовник обыкновенный), у которых за период исследований установлено колебание посещаемости от 4 до 5 баллов или наоборот. У трех видов растений (Терн или слива колючая, Рябина черноплодная, Барбарис обыкновенный) отмечены колебания от 4 до 3 баллов посещаемости медоносными пчелами и при этом, снижение наблюдалось в 2018 году.

Последняя, третья группа растений, характеризовалась максимальным показателем (5 баллов) посещаемости цветов медоносными пчелами: ива прутовидная (Salix viminalis), ива-бредина (Salix caprea), ива Волчниковая (Salix daphnoides), ветла ломкая (желтая) (Salix fragilis), ива шарообразная (Salix fragolis), ива белая (Salix alba), клевер белый (Trifolium repen), чистотел большой (Chelidonium majus), крыжовник обыкновенный (Ribes uvacrispa), малина обыкновенная (Rubus idaeus), липа крупнолистная (Tilia platyphyllos), липа мелколистная (Tilia cordata), снежноягодник (Symphoricarpos), липа маньчжурская (Tilia mandshurica). При этом, в данной группе выделялись 4 вида растений, у которых наблюдалось снижение посещаемости в 2018 году: крыжовник обыкновенный (5-4 балла), чистотел большой (5-3 балла), липа крупнолистная и маньчжурская (5-4 балла).

Выводы. Выявлены отличительные особенности посещаемости цветов медоносными пчелами у растений внутри одной таксономической группы, а также у различных групп, что связано, с биоморфологическими особенностями, а также микроклиматическими условиями развития. Группа растений, где зафиксировано было, большей частью, посещаемость цветков пчелами в 3 балла, относятся к раннецветущим и не массовым, что возможно повлияло на данный показатель. В тоже время, на посещаемость влияет и температурные показатели, воздействующие на содержание сахаров и тем самым контролирующие эффект привлекательности для пчел. Группа растений, характеризующихся баллами 4 и 5, относятся большей частью к массово цветущим видам, чем и объясняются высокие баллы.

Отличительные особенности между годами, возможно, связаны с той же биологической цикличность в развитии растений или погодными условиями. В целом, можно отметить, что высокие медосборы и получение других продуктов пчеловодства тесным образом связаны с наличием кормовой базы, характеризующейся высоким биоразнообразием энтомофильных растений.

Предложения производству. Для проведения ежегодных мероприятий по рациональному использованию медоносных ресурсов на пасечных и припасечных территориях необходимо проводить регулярные фенологическое наблюдения за цветением растений поддерживающего и основного нектаропыльценоса, что будет являться аналитическим материалом для создания региональной прогностической информационной базы.