SHMEL.ORG


 Статьи о шмелях и шмелеводстве -  Критерии расчета необходимого числа шмелиных колоний
Сообщений aerograf в 2016/10/12 20:00:00 (1292 прочли)  Статьи о шмелях и шмелеводстве

Автор: А.В. Лопатин lopatin@bio.vsu.ru

Критерии расчета необходимого числа шмелиных колоний для опыления растений томата и огурца в теплицах

 



А.В. Лопатин, кбн, ведущий биолог, lopatin@bio.vsu.ru

Б.В. Логвиновский, аспирант, noirart@yandex.ru

Н.В. Солдатова, Н.А. Вилкова, info@bumblebee.ru[/b]

 

В 2004-2008 годах в 10 тепличных хозяйствах, расположенных в разных регионах страны, изучали работу колоний шмелей по опылению тепличных овощных культур. Шмели были выращены отечественными и зарубежными производителями. Установле-но, что в зависимости от интенсивности цветения растений и особенностей агротехни-ки для полноценного опыления культуры томата необходимо 5-9, для опыления огурца — 13-19 активно фуражирующих шмелиных колоний на гектар. Высокое качество опыления возможно в том случае если в расчете на одну колонию шмелей приходится не более 8 тыс. цветков томата или 3-4 тыс. цветков огурца. В тех теплицах, где на один улей приходилось около 10 тыс. цветков огурца или 20 тыс. цветков томата, опыление оцени-вали как неудовлетворительное. В промышленных теплицах при выращивании культуры томата, а в последние го-ды также пчелоопыляемых гибридов огурца, для опыления используют шмелей. Своевре-менная и объективная оценка фуражировочной активности шмелей и расчет потребностей в насекомых-опылителях является необходимой составляющей технологического процесса. Продолжительность существования и активной фуражировочной деятельности шмелей в условиях теплиц определяется начальным состоянием колонии и сочетанием абиотических и биотических факторов среды в период опыления. В статье представлены способы расчета числа колоний насекомых-опылителей в соответствии с числом одновременно распускающихся цветков на растениях в теплице.

 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Наблюдения проводили в 2004-2008 годах в следующих тепличных хозяйствах: ТОГУП «Тепличное» (г. Тамбов), СПК «Воронежский тепличный комбинат», ЗАО «Ка-лининское» (г. Тверь), СХПК «Тепличное» (г. Липецк), ЗАО «Племзавод Разуменский» (г. Белгород), ЗАО «Тепличный комбинат «Прогресс» (г. Тимашевск, Краснодарский край), ГУП ВОСХП «Заря» (г. Волгоград), ИП Ибрагимов, ООО «Интертех», ООО «Панакс-Агро» (г. Туймазы, Республика Башкортостан). Для опыления растений использовали колонии земляного шмеля (Bombus terrestris), произведенные ООО «Бамблби Компани», Россия (ББК) и фирмой «Биобест», Бельгия. Число цветков подсчитывали на выделенных делянках (несколько рядов в разных частях теплицы). Выборка растений составляла 1-2% от общего их числа. Долю посещенных опылителями цветков томата определяли по следам, оставленным шмелями на тычинках цветков (рис. 1). Для проявления микроповреждений, сделанных пчелами и шмелями на лепестках цветков огурца (рис. 2), использовали смесь органических растворителей [7]. Фуражировочную активность колоний опылителей оценивали по числу вылетающих и возвращающихся фуражиров в течение определенного времени (для медоносной пчелы не менее 15 мин, для шмелей — 20-30 мин).

 

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Влияние факторов среды на опыление энтомофильных растений в теплицах Насекомые-опылители в теплицах неизбежно подвергаются отрицательным и за-частую трудно контролируемым воздействиям, среди которых наиболее опасны пестици-ды, а также повышенная температура воздуха и ряд биотических факторов. В зависимости от характера и интенсивности отрицательных воздействий изменялась внегнездовая активность колоний шмелей, выращенных как «Бамблби Компани», так и «Биобест». Неоднократно отмечали снижение фуражировочной активности шмелей после обработки цветущих растений в теплице инсектицидами широкого спектра действия. В частности, низкая доля посещенных медоносными пчелами и шмелями цветков в теплице площадью 3 га ЗАО «Прогресс» (табл. 1), по нашему мнению, была обусловлена отравлением насекомых-опылителей инсектицидом конфидор. При отравлении шмелей инсектицидами происходит быстрое сокращение числа рабочих особей. Если же пестицид обладает репеллентным действием, шмели выживают, но фуражировочная активность снижается. Оптимальная температура для фуражировочной деятельности шмелей — около 25 оС. При повышении температуры воздуха до 28 оС число вылетающих из улья шмелей уменьшается. Почти полное прекращение полетов шмелей возможно в жаркие летние дни, если температура воздуха в теплице поднимается до 30-35 °С и выше, и даже ночью не снижается до оптимальных значений [7, 9]. Кроме того, при температуре воздуха 30-35 оС и более пыльца растений теряет жизнеспособность [4]. В лабораторных условиях для колоний шмелей численностью 50-100 взрослых особей потребность в пыльцевом корме, приготовленном из обножки медоносной пчелы, составляет в среднем около 60 г (у быстро растущих колоний — более 100 г) в неделю. Недостаток корма при отсутствии или малом числе доступных для шмелей цветков при-водит к сокращению продолжительности существования колоний шмелей в теплице и числа отродившихся за этот период особей. Потребность в сахарном сиропе (концентра-ция 60%) составляет в среднем 110 мл (у быстро растущих колоний — до 200 мл) в неде-лю. Таким образом, сахарного сиропа в стандартных кормушках, как правило, достаточно для питания шмелей в течение всего срока существования в теплице (обычно 8-10 недель). Для полноценного перекрестного опыления растений, в частности огурца, жела-тельно обеспечить многократное посещение цветков насекомыми-опылителями. При этом шмели и пчелы обычно не могут собрать достаточное количество пыльцы и нектара для питания личинок и взрослых особей, поэтому подкормка шмелей сахарным сиропом и пыльцой необходима для сохранения высокой численности колоний шмелей в теплицах. Особенно велик риск гибели шмелей от голода в начале цветения растений огурца при малом числе мужских цветков [2, 7]. После того как все цветки в теплице многократно посещаются шмелями, их фуражировочная активность ослабевает [8]. Число одновременно распускающихся мужских цветков на растении огурца сильно варьирует в зависимости от освещенности, температуры, способа формирования и возраста растения, а также других факторов. Поэтому регулярный подсчет доли мужских цветков следует проводить одновременно с оценкой активности насекомых-опылителей. При прогнозе продолжительности существования колоний шмелей и потребности в дополнительных подкормках учитывается количество пыльцы и нектара цветков растений, доступных для насекомых-опылителей в теплице, и продолжительность периодов, в течение которых шмели находятся в закрытых ульях при перевозке и обработке пестицидами. Относительно малое число и неравномерное распределение по площади теплицы мужских цветков огурца может значительно снизить эффективность опылительной дея-тельности шмелей, так как уменьшается вероятность опыления женских цветков на участ-ках, удаленных от посадок гибрида-опылителя [7]. У гибридов с женским типом цветения среди первых распустившихся цветков большинство женские. В обследованных в этот период теплицах доля мужских цветков варьировала от 4 до 17%. Из них 47-100% мужских цветков приходится на растения гибрида-опылителя, доля которых обычно не превышает 10% от общего количества растений в теплице. Более привлекательные для шмелей ряды растений с мужскими цветками посещаются активнее. Причем эти ряды растений, вероятно, посещают в основном особи из установленного на данном участке улья. Поэтому, чтобы обеспечить опыление шмелями цветков огурца по всей площади теплицы, желательно равномерно распределять растения гибрида-опылителя среди растений с женским типом цветения. Предпочтения медоносными пчелами участков с растениями огурца, отличающимися более высоким числом мужских цветков, нами не отмечено. В теплицах в гнезда шмелей проникает ряд видов насекомых, в том числе муравьи, малая восковая моль, огневка амбарная южная, наездники (чаще всего мелиттобия), не-сколько видов ос и мух, которые питаются запасами корма, личинками и куколками шме-лей. В этом случае на внешней или внутренней поверхности садков со шмелями можно обнаружить личинок, куколок или взрослых паразитоидов, хищников и разрушителей гнезд. В результате в той или иной степени сокращается продолжительность существова-ния и численность колоний опылителей. Как правило, в теплицы доставляют колонии шмелей с 50-100 рабочими особями. В дальнейшем, вплоть до распада колонии, численность фуражиров может увеличиваться или сокращаться. Общая продолжительность существования большинства колоний шме-лей в теплице около двух месяцев. Обычно по истечении этого срока отрождаются репро-дуктивные особи, рабочие шмели вымирают, фуражировочная активность постепенно снижается и в итоге прекращается совсем. Для выявления подлежащих замене семей с по-ниженной опылительной активностью подсчитывают число вылетающих и возвращаю-щихся фуражиров. Число полетов не должно быть менее 10 в течение часа, а в периоды наиболее активной фуражировки вылетает более 20 особей в час [8, 9, 12]. Полная оценка текущего состояния колонии шмелей выполняется по результатам подсчета числа здоро-вых, больных и погибших взрослых особей, куколок, личинок, ячеек с яйцами и кормовыми запасами. При этом гнездовые постройки сильно повреждаются даже при использовании щадящих методов исследования, поэтому обычно препарируют лишь отбракованные колонии шмелей. Посещаемость шмелями цветков томата в зависимости от числа одновременно распустившихся цветков (в расчете на одну колонию насекомых-опылителей) В теплицах с культурой томата на один гектар приходится от 10,7 до 92,7 тыс. еди-новременно распустившихся цветков (на одном гектаре — 21,5-26,0 тыс. растений). В пе-риод обильного цветения на такой площади распускаются в среднем около 55 тыс. цвет-ков. Более половины (54-77%) зрелых цветков томата посещается шмелями, если число одновременно распускающихся цветков не превосходит 7-8 тыс. на одну колонию опыли-телей. Причем, если на каждую колонию шмелей приходятся 6-8 тыс. цветков, то 70%-ная посещаемость достигается лишь при высокой численности колоний насекомых-опылителей (не менее 50 жизнеспособных рабочих особей) и благоприятных условиях в теплице. Если на одну колонию шмелей приходится от 2 до 6 тыс. цветков, то шмели по-сещают 81-92% от общего их количества. Из 10-15 тыс. одновременно распустившихся цветков фуражиры одной колонии шмелей, как правило, способны посетить около поло-вины. Если в расчете на одну колонию шмелей одновременно распускается около 20 тыс. цветков, то лишь 30% из них посещаются насекомыми-опылителями [8]. По-видимому, цветки томата, оставшиеся без опыления, дольше остаются откры-тыми, чем опыленные. В СХПК «Тепличное» в двух теплицах площадью 1 га посадка то-матов проводилась одновременно 19.02.2007 г. В теплице со средней долей посещенных шмелями цветков (77,2%), количество распустившихся цветков составляло 70 тыс. (7,8 тыс. на каждую из 9 колоний шмелей). Во второй теплице, хуже обеспеченной опылителями, насчитывалось почти 93 тыс. единовременно распустившихся цветков. При этом качественное опыление (средняя доля посещенных цветков 55,7% и более) было достигнуто при условии, что на каждую из 7 колоний шмелей, выращенных «Бамблби Компани» (к моменту осмотра 3 колонии прожили в теплице 47 сут и 4 колонии — 7 сут), приходилось 13,2 тыс. одновременно распустившихся цветков томата. Посещаемость шмелями цветков огурца, в зависимости от числа одновременно распустившихся цветков (в расчете на одну колонию насекомых-опылителей)

 

Таблица 2. Фуражировочная активность насекомых-опылителей в теплице Воро-нежского тепличного комбината площадью 1 га

* Наблюдения проводили 15 января 2008 г. при сплошной облачности Общее число цветков огурца в обследованных теплицах составляло 9-82 тыс. шт/ га (плотность посадки 24,5-33,0 тыс. раст/га), см. табл. 1. После начала цветения огурца число одновременно распускающихся цветков быстро возрастает. В Воронежском теп-личном комбинате 11.01.2007 г. на гибридах огурца F1 Эстафета и F1 Гладиатор (2,5% от числа растений) распустилось около 11 тыс. цветков (на гектаре 27 тыс. растений, высота растений 50-155 см). Уже к 15.01.2007 г. общее число цветков возросло в 1,6 раза, а к 30.01.2007 г. — в 5,2 раза. Если мужских цветков распускается значительно меньше, чем женских, то на растениях гибрида-опылителя большинство цветков многократно посеща-ются шмелями. На гибридах с преимущественно женским типом цветения почти все цветки посещаются шмелями, если на каждую активно фуражирующую колонию шмелей приходится менее 2 тыс. цветков; 68-86% цветков посещается, если на каждую колонию шмелей приходится около 3-4 тыс. одновременно распустившихся цветков. Если в расчете на колонию шмелей приходится более 10 тыс. цветков, на растениях гибрида с преимущественно женским типом цветения посещается менее 30% цветков (табл. 1). Наиболее полный анализ активности насекомых-опылителей на культуре огурца выполнен 15.01.2008 г. в Воронежском тепличном комбинате. В обследованной теплице гибрид-опылитель F1 Гладиатор был высажен в первом ряду каждого из шатров слева и справа от центрального прохода (10% растений в теплице). В рядах, где был посажен только гибрид F1 Атлет, доля мужских цветков составляла лишь 0,9%. На растениях гиб-рида-опылителя F1 Гладиатор распускалось 67,3% мужских цветков. Общая доля муж-ских цветков в теплице составила 16%. В теплице было размещено 6 ульев с медоносными пчелами и 5 ульев со шмелями. В первой половине дня (10-12 ч) среднее число фуражировочных полетов в течение часа составило: у шмелей около 25, у медоносных пчел около 80 (табл. 2). В период проведения исследований роль медоносных пчел в переносе пыльцы, вероятно, была значительно меньшей, чем шмелей (табл. 1). Доля женских цветков огурца, посещенных только пчелами, в среднем по теплице составила 13%, при этом 98% пчел возвращались в улей без обножки. Поиск мужских цветков шмелям облегчало то, что 96% этих цветков было сосредоточено на 1/6 площади теплицы. Вероятно, большая часть шмелей фуражировала именно на этих богатых кормом участках теплицы. В результате 97% женских цветков гибрида-опылителя F1 Гладиатор и 91% женских цветков на высаженных в тех же рядах растениях гибрида F1 Атлет было посещено шмелями. Ряды растений, состоящие только из гибрида F1 Атлет, были менее привлекательны для шмелей — средняя доля посещенных цветков составила 64%. В этих рядах растений на фоне относительно низкой посещаемости шмелями наблюдали цветки, посещенные только медоносными пчелами (~14%). В целом по теплице шмелями было посещено 98% мужских и 97% женских цветков гибрида-опылителя F1 Гладиатор, 85% мужских и 67% женских цветков гибрида F1 Атлет. В среднем доля посещенных шмелями цветков составила 74%, а мужских цветков — 97%. Причем не было обнаружено мужских цветков огурца, посещенных только медоносными пчелами. Таким образом, насекомыми-опылителями были много-кратно посещены все мужские и не менее чем однократно 83% женских цветков огурца в данной теплице (табл. 1). Через месяц (13.02.2008) в той же теплице доля мужских цветков огурца возросла до 73%, число ульев с медоносными пчелами было увеличено до 11, их средняя фуражи-ровочная активность превысила 400 полетов в час (33% вернулись с обножкой), и пчелы стали выполнять функцию основных опылителей в теплице. К этому времени колонии шмелей просуществовали в теплице более 50 сут и находились в стадии распада. Доля посещенных шмелями цветков огурца составила 25%, только пчелами — около 60%.

 

Количество колоний шмелей, необходимое для опыления томата и огурца в теплицах

В период обильного цветения растений огурца и томата в теплицах одновременно распускаются не менее 30 тыс. (в среднем 50-60 тыс.) цветков на 1 га. Цветок томата мо-жет быть опылен в течение 2-3 дней после распускания [1], а рыльце сохраняет восприим-чивость к пыльце 4-8 сут [4]. Продолжительность цветения женских цветков огурца обычно составляет 1-2 сут (макс. 2,5 сут), мужских — 0,5-1,0 сут (макс. 2 сут). Период, в течение которого цветок остается открытым, уменьшается с увеличением температуры воздуха в теплице и несколько увеличивается, если цветок не был опылен [2, 5, 7]. Если используется минимальное число колоний насекомых-опылителей, то высокое качество опыления возможно лишь в благоприятных для существования шмелей условиях: нормальная транспортировка ульев, оптимальный микроклимат в теплице, профилактика отравлений, защита от болезней, врагов, обеспечение кормом. Риск недостаточного опыления уменьшается, если в период обильного цветения томатов в теплице размещают 6-7 колоний шмелей на 1 га. В Западной Европе в теплицах используют даже большее число ульев на единицу площади, поскольку нормы разработаны с учетом возможности снижения фуражировочной активности шмелей и высоких потерь от некачественного опыления. По томатам они в 1,5-2 раза превосходят принятые в России и составляют 7-11 колоний шмелей на 1 га [6]. Для опыления культуры огурца необходимо 13-19 колоний шмелей на 1 га [7, 10]. Для опыления сладкого перца требуется приблизительно втрое меньше фуражирующих шмелей, чем для опыления равных по площади посадок томата [13]. В зависимости от агротехники и стадии развития растений норма по числу колоний медоносных пчел, используемых для опыления огурца в теплицах, варьирует от 8-11 до 15 ульев на 1 га [2, 3, 11]. Если культура огурца опыляется одновременно медоносными пчелами и шмелями, то необходимо учитывать возможность снижения фуражировочной активности медоносных пчел при низкой освещенности. Доля цветков огурца, посещенных только медоносными пчелами, оценивается по характерному расположению микроповреждений на венчике [7]. Более высокая потребность культуры огурца в опылителях определяется меньшей продолжительностью цветения цветка и другими биологическими особенностями растения. На протяжении всего периода цветения, особенно если существует риск сокращения фуражировочной активности шмелей, необходимо регулярно контролировать качество опыления. Расчет потребностей в насекомых-опылителях осуществляется на основе оценки обилия цветков, состояния колоний шмелей и медоносных пчел и условий их существования в теплице.

 

ВЫВОДЫ

1. Потребность в насекомых-опылителях рассчитывается исходя из числа цветков, одновременно распускающихся в теплице: около 70% цветков томата посещается шмелями, если на каждую активно фуражи-рующую колонию насекомых-опылителей приходится 6-8 тыс. цветков; 68-86% цветков огурца посещается шмелями, если на каждую колонию насекомых-опылителей приходится около 3-4 тыс. одновременно распустившихся цветков.

2. Основным показателем правильности расчета числа колоний шмелей, необходи-мых для опыления растений в теплицах, является доля посещенных цветков и крат-ность посещения насекомыми-опылителями (доля посещенных шмелями цветков должна составлять не менее 50-60%).

3. При недостаточном или избыточном опылении следует: привести число колоний опылителей в соответствие с нормами; оценить фуражировочную активность шмелей и заменить погибающие колонии; принять меры, предотвращающие или компенсирующие влияние на насекомых-опылителей неблагоприятных факторов среды.

АВТОРЫ БЛАГОДАРЯТ СОТРУДНИКОВ ТЕПЛИЧНЫХ КОМБИНАТОВ ЗА ПО-МОЩЬ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ. РАБОТА ЧАСТИЧНО ПОДДЕРЖАНА ГРАНТОМ РФФИ № 08-04-99020-Р_ОФИ.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Батов В.Н., Трусевич А.В. 2002. Использование шмелей для опыления растений томата в теплице. Гавриш. № 6. С. 8-12.

2. Гавриш С.Ф., Король В.Г., Шамшина А.В., Юваров В.Н., Портянкин А.Е. 2005. Пчелоопыляемые гибриды огурца для защищенного грунта: Особенности биологии и технологии выращивания. М.: НП «НИИОЗГ». 136 с.

3. Григорова А.А. 2004. Особенности технологии выращивания пчелоопыляемого гибрида огурца F1 Атлет в СХПК «Тепличный», г. Липецк. Гавриш. № 6. С. 6-7.

4. Король В.Г. 2007. Образование пустот в плодах томата. Гавриш. № 5. С. 24-26.

5. Кочетов А.С. 2004. Опыление карпатскими пчелами огурцов в теплицах. Пчеловодст-во. № 3. С. 22-23.

6. Крылов О.А. 2007. Недооценка роли шмелей приводит к снижению урожайности Гавриш. № 1. С. 51-52.

7. Лопатин А.В., Солдатова Н.В., Вилкова Н.А. 2007. Фуражировочная активность шме-лей и медоносных пчел при опылении огурца в теплицах. Пчеловодство. № 9. С. 56-59.

8. Лопатин А.В., Солдатова Н.В., Вилкова Н.А. Зависимость доли посещенных шмелями цветков томата от условий в теплицах. Пчеловодство. (в печати)

9. Пономарев В.А. 2004. Экология шмелей рода Bombus (Latr.) и использование шмелей для опыления сельскохозяйственных культур закрытого грунта. Иваново. 143 с.

10. Хоменков Б.Д. 2005. Перспективы опыления огурцов шмелями. Гавриш. № 6. С. 25-26. 11. Циколенко С.П., Маннапов А.Г., Данилов С.А. 2007. Профилактические и лечебные мероприятия при использовании пчел для опыления культур. Гавриш. № 3. С. 28-31. 12. Шишкин П.В. 2003. Предпосылки и объективные показатели качества работы шмели-ных семей по опылению растений в теплицах. Гавриш. № 6. С.

11. Meisels S., Chiasson H. 1997. Effectiveness of Bombus impatiens Cr. as pollinators of greenhouse sweet peppers (Capsicum annuum L.). Acta Horticulturae. Proceedings of the 7th Interneshional Simposium on Pollination. № 437. P. 425-428. Criteria of number calculation of bumblebees colonies necessary for tomato and cucumber pollination in greenhouses A.V. Lopatin, Voronezh State University N.V. Soldatova, N.A. Vilkova, «Bumblebee Сompany» B.V. Logvinovsky, Voronezh State University

 

SUMMARY

A number of studies of the bumblebee colonies' pollination activity were carried out in 9 greenhouses by domestic and foreign producers in the Russian Federation, in 2004-2007. It was discovered that, depending on flowering and features of agrotechnics, 5-9 colonies of bumble-bees per hectare are required for tomato pollination and 10-19 colonies — for cucumber pollina-tion. High pollination quality can be achieved, if no more than 8000 tomato flowers or 3000-4000 cucumber flowers are provided for one colony of bumblebees. Pollination can be estimated as unsatisfactory if 10000 cucumber flowers or 20000 tomato flowers are provided for one colony of bumblebees.

 

 

Источник: Бамблби Компани

Рейтинг:  0.00 (0 голосов) -  Оцените эту статью или новость  - 

Версия для печати Отправить эту статью другу
Комментарии принадлежат автору. Мы не несем ответственности за их содержание.
Автор Текст
Contact