Динамика нектаровыделения лесными медоносами

На рост и развитие растений, в частности на процесс образования и секрецию нектара, решающие влияние оказывают абиотические факторы. Аmygdalus nana L. активно выделяет нектар при температуре воздуха 12-16⁰С и относительной влажности воздуха 67-70%. У ценного медоноса Robinia pseudoacacia L. максимальное нектаровыделение наблюдается при 20-24⁰С и 60% соответственно. У позднелетней  Sophora iaponica L. при высоком температурном режиме (28-30⁰С) и низкой влажности воздуха (50%) интенсивно секретирует нектар с содержание сахара 1,77 мг. в одном цветке.

Утановлено, что наибольшее содержание сахара в нектаре приходится на дневные часы (10-14 ч) у Gleditsia triacanthos L., Sophora iaponica L., Caragana frutex L. и Аmygdalus nana L. Наибольшее количество сахара в нектаре одного цветка наблюдалось у Robinia pseudoacacia L. (2,54 мг и 2,74 мг,) и у Sophora iaponica L. (2,18 мг) в период массового цветения и в фазу пыления пыльников. Выявленные особенности секреции нектара необходимо учитывать при оценке медоносного потенциала лесных угодий и прогнозировании сроков максимального медосбора.

В определенные периоды медосбора лесные медоносы иногда являются единственным источником получения нектара для пчел. Научные исследования зарубежных ученых показали, что косвенная выгода от пчел, т.е. польза, которую приносят пчелы как в сельскохозяйственных, так и в лесных угодьях – в 6-10 раз больше, чем польза, которую пчелы приносят для получения меда и воска.

Справка. Продуктивность медосбора напрямую связано с интенсивностью цветения медоносных растений и густотой распространения их на угодьях, а также с выделением нектара, которая находятся в зависимости от абиотических факторов и от особенностей цветения.

Жизнь и развитие нектароносных растений и пчел находятся под постоянным воздействием условий внешней среды, в том числе условий климата и погоды. Роль различных метеорологических факторов, нельзя рассматривать изолированно, так как они всегда действуют в сочетании один с другим. В образовании и выделении нектара определенное значение принадлежит температурному фактору, который всегда находится во  взаимосвязи с интенсивностью солнечной радиации, выпадением осадков, влажностью воздуха, почвы и т.д. Температурный фактор имеет большое значение для процесса дыхания и фотосинтеза, а значит и интенсивность выделения нектара, как продукта фотосинтеза.

Суточное нектаровыделение различных медоносных растений процесс динамичный и зависимый от абиотических факторов и развития самого растения.

Интенсивное цветение и как следствие нектаровыделение у медоносных растений происходит при наиболее благоприятном для данного вида сочетании факторов внешней среды, а также тесно связано со структурой и биоморфологией генеративных органов.

Медоносные и пыльценосные растения, в своем годовом ритме развития подчиняются закономерным сезонным изменениям. Развитие растений связано с чередованием фенологических фаз на протяжении всей их жизни.

Научные работники не всегда уделяют достаточное внимание при изучении влияния различных факторов на нектарность цветков роли фаз развития цветка. На протяжении жизни цветка процесс секреции нектара не остается постоянным, а зависит от периода цветения.

Справка. У большинства нектароносов более интенсивная секреция нектара наблюдается около 9 ч утра, затем процесс его ослабевает, у некоторых видов она снова усиливается в полуденные или вечерние часы.

Фенологические фазы – внешние морфологические и анатомические проявления роста растений в период их вегетации.

В процессе эволюции для привлечения насекомых к цветкам в то время, когда они больше всего нуждаются в опылении, выработалось приспособление – способность растений лучше выделять нектар в период развития генеративных органов.

Цель исследований – определить зависимость нектаровыделения лесными медоносными растениями от абиотических факторов и биоморфологических признаков.

Объекты, условия и методы исследования. Объектами исследований подобраны лесные участки в ФГУ «Учлесхоз «Донское», а также лесные полосы на землях сельскохозяйственного назначения Аксайского и Кагальницкого районов Ростовской области.

На территории Ростовской области сложились благоприятные ландшафтные и климатические условия для рационального ведения пчеловодства и получения продуктивных медосборов. [Херольд Э., Вайс К. (2007). Новый курс пчеловодства. Основы теоретических и практических знаний. Москва. АСТ. Астрель. 368 с.].

Пробы для определения содержания сахара в нектаре растений были взяты у ценных для медосбора медоносных растений семейства бобовые: степной миндаль (Аmygdalus nana L.), дерезы (Caragana frutex L.), аморфы кустарниковой (Amorpha fruticosa L.), робиния псевдоакация (Robinia pseudoacacia L.), акация желтая (Caragana arborescens L.), гледичия трехколючковая (Gleditsia triacanthos L.), софора японская (Sophora iaponica L.). Образцы подготовлены, используя метод смывания нектар, в дневные часы (с интервалом 2 часа) [Ливенцева Е.К. О (1954) методике определения нектаропродуктивности растений. Пчеловодство. № 11. С. 33-39.].

Используя прибор рефрактометр ИРФ-22, определяли концентрацию сахара в растворе в процентах. По формуле Л.В. Сухановой процентное содержание сахара переводили в миллиграммы [10]:

Нектар представляет собой водный раствор сахара (сахароза, глюкоза и фруктоза), содержащий примесь других органических и минеральных веществ. Полученные данные обрабатывались математическими и статистическими методами с использованием пакета прикладных программ Microsoft Оffice, 2010.

Результаты исследований и их обсуждения. Лесные угодья для медосбора области и природно-климатические условия характерные для территории Ростовской области отличаются большой изменчивостью.

На результаты медосбора решающее влияние оказывают погодные условия, складывающиеся в период вегетации, в особенности во время цветения нектароносных растений во время главного сбора нектара. На исследуемой территории во время цветения лесных медоносов R. pseudoacacia L., Tilia cordata L., Melilotus albus L., Coriandrum sativum L., Onobrychis tanaitica L, Helianthus annuus L. устанавливаются, как правило, благоприятные погодные условия, способствующие интенсивной секреции нектара и активизирующие работу пчел для получения продуктивного медосбора (рис.1) [Суханова Л. В., Котов М. М. (2000) Лесные ресурсы пчеловодства. Пчеловодство. № 6. С. 23-24.].

Наблюдения ряда ученых и наши собственные многолетние исследования показали, что на цветение R. pseudoacacia L. в период первого главного медосбора негативное влияние оказывают ветра с в сочетании с высокой температурой воздуха, которые «сжигают» ее. Если стоит теплая, влажная по ночам погода, то привесы могут достигать 5-7 кг за 5-6 дней.

Исследования, проведенные в 2002 году во время цветения R. pseudoacacia L., выявили валовый медосбор на одну пчелосемью в объеме 34,7 кг. Значительные показатели сбора продукции получены в результате сложившихся оптимальных климатических условий: теплая и безветренная погода с кратковременными дождями (рис.1).

Привесы контрольного улья в течение всего сезона медосбора показывали систематически положительные значения, чему способствовали цветущие без перерыва медоносных растений на лесных угодьях и благоприятный температурный режим, установившийся во время сбора нектара пчелами. Новосибирскими учеными подтвержден факт зависимости показателя массы приносимого в улей нектара медоносной пчелой от погодных условий «месяцев сбора», характерных для Западной Сибири, который составил 51,5% [Чекрыга Г.П., Плахова А.А. (2017) Сбор нектара медоносными пчёлами в зоне северной лесостепи (при Васюганье). / Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). № 1 (42). С. 201-206.].

Второй значительный медосбор на пасеках области возможно получить в период цветения разнотравья луговых фитоценозов на нелесных землях во второй декаде июля с привесом ульев более 2 кг, а также во второй половине августа с поступлением в улья нектара от 1,5 до 4 кг, когда к цветению июльских медоносных растений присоединяется Melilotus  officinalis L.

Известно, что для нормального роста и развития растения, а также для самого процесса нектаровыделения важно не только максимальное количества тепла, но и его изменения, происходящие в течение суток.

В результате проведенных исследований установлено, что наибольшее содержание сахара в нектаре приходится на дневные часы (10-14 ч) у G. triacanthos L., S. iaponica L., C. frutex L. и А. nana L. (рис. 2). У R. pseudoacacia L. значительное количество сахара в нектаре наблюдается до 12 часов, у A. fruticosa L. в 10 часов, к 14 и 16 часам этот показатель снижается, а в вечерние часы происходит его увеличение, что согласуется  с наблюдениями ученых из Саудовской Аравии [3].

Проведенные наблюдения подтверждают знания влиянии суточных колебаний температур на изменчивлость выделения сахара в нектаре цветов. Доказано, что в дневные часы для образования сахара в нектаре необходимы высокие температуры, так как именно такие условия способствуют интенсивному выделению сахара в клетках листьев, который остается в виде крахмала. Его накопление в растении протекает в ночное время, сопровождаясь более низкими ночными температурами. В этот период сахар из листьев доставляется в виде глюкозы различным частям растения.

При выполнении научно-исследовательской работы проанализировано влияние абиотических факторов на нектаровыделение, а в частности сочетание температурного режима и относительной влажности воздуха. Исследования в этом направлении проведены на землях лесного фонда и агролесоландшафтах, где медоносная флора многочисленным видовым разнообразием представлена в семействе Fabacea. На рисунке 3 приведены полученные оптимальные климатические условия для интенсивной секреции нектара медоносными растениями. Так уже при температуре воздуха 12-16⁰С и относительной влажности воздуха 67-70% активно выделяет нектар весенний медонос А. nana L. У ведущего медоноса региона R. pseudoacacia L. для максимального нектаровыделения благоприятные климатические условия складываются в первой половине дня, когда температура воздуха повышается до 20-24⁰С и устанавливается относительная влажность воздуха 60%.

Отличается жаро и сухоустойчивостью позднелетний медонос S. iaponica L., которая при высоком температурном режиме (28-30⁰С) и низкой влажности воздуха (50%)  интенсивно секретирует нектар с содержание сахара 1,77 мг. в одном цветке.

Исследованиями отмечена важность, как в хозяйственном, так и в биологическом отношении динамика содержания сахара в нектаре по фенологическим фазам и периодам цветения.

Наблюдения за изменчивостью сахаровыделения  в зависимости от морфологических признаков проводили над древесных медоносных растений семейства Fabacea. Результаты показали, что значительное количество содержания сахара в нектаре наблюдается в период массового цветения нектароносов и в фазе пыления пыльников (рис. 4,5).

Так у R. pseudoacacia L. в начале цветения содержание сахара в нектаре составляет 2,31 мг, в период массового цветения – 2,54 мг, в конце цветения – 2,13 мг. В фазе пыления пыльников у рассматриваемого медоноса содержание сахара равно 2,74 мг, в фазе пыльники закрыты – 1,84 мг, в фазе пыльники отпылили – 1,73 мг. Исследуемые нектароносы А. nana L. и C. frutex L., несмотря на незначительное содержанием сахара в нектаре, не следует исключать, так как они занимают значительные площади на нелесных землях (пастбища, сенокосы) лесного фонда и в весенний период способствуют наращиванию силы пчелиной семьи.

A. fruticosa L. в период массового цветения содержит сахара в нектаре 0,26 мг, а в фазу пыления пыльников 0,24 мг, G. triacanthos L. 0,15 мг и 0,17 мг соответственно. Медоносные растения, цветущие в конце мая и в первой половине июня обеспечивают продуктивный медосбор после цветения R. pseudoacacia L. Максимальный сбор нектара сопровождается интенсивным цветением и особенностью строения генеративных органов.

Очевидно, в момент закрытых пыльников в цветках происходит активное выделение и накопление нектара, при этом сахаристое вещество недоступно для сбора пчелами, соответственно не обеспечивается процесс перекрестного опыления растений. В период пыления пыльников пыльцевые клетки лучше прилипают к телу насекомых, что способствует перекрестному опылению и практически ценно для получения продуктивных урожаев сельскохозяйственных культур и сохранения устойчивости естественных популяций лесных видов растений.

R. pseudoacacia L. считается первоклассным весенним, но в то же время очень изменчивым медоносом. Кратковременность цветения робинии псевдоакации в засушливых районах юго-востока области, наряду с погодными условиями, объясняется также биоморфологическими признаками цветения. Особенность фенологической фазы цветения R. pseudoacacia L. заключается в почти одновременном раскрытии в ее кисти всех цветков. В первый день цветения раскрываются цветки нижнего и среднего ярусов, а на следующий или через день – цветки верхнего яруса.

Таким образом, процесс нектаровыделения находится под влиянием многих факторов. Изученные особенности секреции нектара необходимо учитывать при оценке медоносного потенциала лесных угодий, а знание максимального периода и фазы цветения поможет прогнозировать сроки максимального медосбора.

Заключение. Полученные данные подтверждают, что в пчеловодстве приходится серьезно считаться с погодными условиями, наблюдая за их конкретным ходом в течение многих лет, расширяя и углубляя наши сведения по влиянию метеорологических условий на развитие нектароносных растений и пчел.

Знание медосборных условий  в лесном и сельском хозяйстве необходимо для планирования пчеловодства, составления плана пасечных работ на сезон, выбора метода пчеловождения или приемов ухода за пчелами, а также для того, чтобы рациональней и эффективней использовать медоносные ресурсы и наметить пути улучшения медоносной базы.

При высоком уровне культуры земледелия и пчеловодства, и умелом регулировании цветения нектароносных растений и летной деятельности пчел можно и при неблагоприятных погодных условиях обеспечить высокий и устойчивый медосбор, способствовать устойчивости естественных популяций лесных видов растений и полноценному опылению лесных плодово-ягодных и сельскохозяйственных растений.

Источник для подробного ознакомления.

Самсонова И.Д., Баймуканов Д.А., Саттаров В.Н., Семенов В.Г., Каргаева М.Т. Динамика нектаровыделения лесными медоносами в зависимости от абиотических факторов и биоморфологических признаков // News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan series of biological and medical ISSN 2224-5308 Volume 3, Number 345 (2021), 65– 73 https://doi.org/10.32014/2020.2519-1629.82

Samsonova I.D., Baimukanov D.A., Sattarov V.N., Semenov V.G., Kargaeyeva M.T.Dynamics of nectar excretion by forest honey plants depending on abiotic factors and biomorphological characteristics. News of the national academy of sciences of the Republic of Kazakhstan series of biological and medical ISSN 2224-5308 Volume 3, Number 345 (2021), 65– 73 https://doi.org/10.32014/2020.2519-1629.82