Опылители насекомые

Задания школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии в 2016-2017 учебном году (I тур)

7 класс

Часть I. Вам предлагаются тестовые задания, требующие выбора только одного ответа из четырех возможных. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 15 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.

1. Семена образуются:
а) на рыльце пестика,

б) в завязи пестика,

в) в столбике пестика,

г) в пыльнике тычинки.

2. Какую из перечисленных функций корни не выполняют:

а) закрепление растений в почве,

б) всасывание воды и минеральных веществ из почвы,

в) запасание питательных веществ,

г) образование питательных веществ в растении.

3. Ночных насекомых-опылителей скорее всего привлекает:

а) форма цветка,

б) окраска цветка,

в) размеры цветка,

г) аромат цветка.

4. Если у растения параллельное или дуговое жилкование листьев, то у этого растения вероятнее всего:

а) стержневая корневая система,

б) мочковатая корневая система,

в) может быть любая корневая система,

г) тип жилкования не связан с типом корневой системы.

5. Сочные чешуи у луковицы лука являются видоизменением:

а) корня;

б) стебля;

в) листа;

г) побега.

6. В старых деревьях часто встречаются большие дупла. Это опасно для живого дерева в первую очередь тем, что:

а) у дерева не развиваются корни,

б) дуплистое дерево не способно к размножению,

в) на дереве не развиваются новые побеги,

г) нарушается проведение воды и органических веществ по стволу.

7. К покрытосеменным растениям относятся все:

а) цветковые растения,

б) растения Земли,

в) растения, дающие семена,

г) опыляемые растения.

8.Спорофит у папоротников представлен:

а) взрослым растением;

б) заростком;

в) яйцеклеткой;

г) сперматозоидом

9. Тела грибов образованы:

а) мицелием;

б) микоризой;

в) ризоидами;

г) конидиями.

10. К фотосинтезу способна:

а) инфузория-туфелька,

б) эвглена зеленая,

г) амеба дизентерийная,

г) лямблия кишечная.

11. Органоидами, нехарактерными для клеток грибов, являются:

а) вакуоли;

б) пластиды;

в) митохондрии;

г) рибосомы.

12. Функции простейших животных в природе заключается в том, что они:

а) служат пищей животным,

б) поедают бактерии,

в) образуют осадочные породы,

г) участвуют во всем перечисленном.

13.Какое из названных растений двудомное?

    1. яблоня;

    2. кукуруза;

    3. тополь;

    4. плаун булавовидный.

14. Из названных растений можно считать водорослью:

а) ряску,

б) камыш,

в) морскую капусту,

г) кувшинку.

15.Шишки голосеменных(на рисунке)-это:

а) вегетативные побеги

б) репродуктивные побеги

в) вегетативные почки

г) генеративные почки

Часть II. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех возможных, но требующих предварительного множественного выбора. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 10 (по 2 балла за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.

1. Функции цветка, важные для жизнедеятельности растений:

I. испарение воды
II. привлечение опылителей
III. образование нектара

IV. образование семян

V. запасание органических веществ
а) II, IV;
б) III, IV;
в) II, III, V;
г) II, III, IV.

2.Растения семейства капустных можно узнать по следующим признакам:

1) цветок четырёхчленного типа

2) соцветие кисть

3) цветок пятичленного типа

4) соцветие корзинка

5) плод стручок или стручочек

6) плод боб

а) 1,4,6

б) 1,2,5

в) 2,3,5

г) 2,3,6

3. В чём проявляется сходство растений и грибов?

1) растут в течение всей жизни

2) всасывают воду и минеральные вещества поверхностью тела

3) растут только в начале своего индивидуального развития

4) питаются готовыми органическими веществами

5) образуют органические вещества

6) имеют клеточное строение

а) 1,2,5

б) 1,3,4,

в) 2,4,6

г) 1,2,6

4. Выберите растения, у которых сложные листья:

I. береза
II. дуб
III. желтая акация

IV. земляника лесная

V. шиповник
а) II, V;
б) III, IV.
в) II, III, V;
г) III, IV; V.

5. К животным подцарства Простейшие относятся:

I. амеба протей
II. хламидомонада
III. инфузория-туфелька

IV. радиолярия

V. ряска
а) I, II, V;
б) I, III, IV.
в) II, III, V;
г) III, IV; V.

Часть III. Вам предлагаются тестовые задания в виде суждений, с каждым из которых следует либо согласиться, либо отклонить. В матрице ответов укажите вариант ответа «да» или «нет». Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 10

1. Мхи относятся к споровым растениям.

2. Если у растения цветки крупные, ярко окрашенные, имеют запах, то они опыляются ветром.

3.Луб – это проводящая ткань, по которой продвигаются вода и минеральные соли

4. Заросток папоротника – это бесполое поколение в цикле его развития, или спорофит.

5. Камбий – это слой живых клеток, способных делиться и образовывать клетки других тканей

6. Из оплодотворённой яйцеклетки развивается эндосперм семени

7. Семязачатки у покрытосеменных растений образуются внутри завязи пестика.

8. В клетках животных отсутствует крупная вакуоль.

9.У однодольных растений число частей цветка кратно трем.

10. Лишайники не растут в промышленных городах, потому что там загрязнен воздух.

Часть IV. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 4. Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.

Процесс жизнедеятельности

Систематические группы

А. Корни обеспечивают почвенное питание

1. Мхи

Б. Прикрепляются к почве ризоидами.

2. Папоротники

В. Гаметы образуются на побегах

Г.Споры формируются на взрослом растении.

Процесс жизнедеятельности

А

Б

В

Г

Систематические группы

Фамилия

Имя

Класс

МАТРИЦА ОТВЕТОВ

на задания школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников

по биологии. 2016-17 уч. год. _7_ класс

Часть I.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1-10

11-15

Часть II.

1

2

3

4

5

1-5

Часть III.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

прав. «ДА»

не-

прав «нет»

Часть IV.

Часть I.

Часть II. .

Часть III. правильные суждения под номерами: не-

прав «нет

+

+

+

+

Часть IV.

Итого мах. – 39 баллов

УДК 638.132:581.162

НАСЕКОМЫЕ — ОПЫЛИТЕЛИ АГРОЦЕНОЗОВ ЭНТОМОФИЛЬНЫХ

КУЛЬТУР

В. П. НАУМКИН, доктор сельскохозяйственных наук В. И. МАЗАЛОВ , кандидат сельскохозяйственных наук ФГБОУ ВО «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.В. ПАРАХИНА»

* _ «_»

ФГБНУ «ШАТИЛОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ОПЫТНАЯ СТАНЦИЯ ВНИИЗБК»

В нашей стране значительные посевные площади заняты энтомофильными сельскохозяйственными культурами: гречихой посевной, рапсом, горчицей, кориандром, клевером и др. Урожай их семян в значительной степени зависит от опылителей. Несомненно, в опылении многих культур существенную роль играет пчела медоносная. При пчелоопылении урожайность повышается на хлопчатнике — на 20-25 %, гречихе — 30-60 %, а на клевере даже на 70-80 %. Нередко прибавка составляет половину от собранного зерна.

Наряду с пчелами на посевах энтомофильных культур прилежно трудится и большая группа естественных опылителей: пчелы дикие, шмели, журчалки и другие насекомые. Ряд из них находит в таких агроценозах дополнительное питание, что приводит к росту численности полезных насекомых и стабилизирует фитосанитарную обстановку в агроэкосистемах.

В статье приводятся результаты многолетнего (1985-2014 гг.) изучения видового состава насекомых-опылителей, посещающих цветки гречихи, рапса ярового, горчицы белой, кориандра, чины посевной, клевера белого и клевера лугового.

Использование для опыления энтомофильных сельскохозяйственных культур медоносных пчел с привлечением дикой энтомофауны должно стать обязательным агротехническим приемом.

Урожайность энтомофильных культур зависит от опылителей. Большое влияние на.семенную продуктивность оказывают дикие насекомые: шмели, бабочки, дикие пчелиные, мухи-журчалки и др. Однако их количество зависит от многих факторов: погодных условий года, наличия благоприятных мест для зимовки, источников питания до цветения сельскохозяйственных культур, экологической обстановки данной местности и т.д. Человек пока не может существенно влиять на численность диких опылителей, то есть они в большей степени определяются природными факторами. Создание микрозаповедников, подсев медоносов и другие мероприятия могут оказать влияние на опылителей только при благоприятных условиях сезона.

Более реальное влияние на урожайность энтомофильных культур человек может оказать, используя медоносную пчелу. При пчелоопылении урожайность повышается на хлопчатнике — на 20-25 %, гречихе — 30-60 %., а на клевере даже на 70-80 %. Пчелы лучше адаптированы для опыления, чем другие группы насекомых. Они имеют достаточно

длинный хоботок, способны запоминать форму цветка, оповещать друг друга о местонахождении и характере источника пищи, могут открывать цветки недоступные для более мелких и слабых насекомых, переносить пыльцу, имеют большую численность особей в семье. Их можно использовать на опылении в любое время года, планово вывозить на опыление различных культур.

В условиях современной системы земледелия при решении задачи повышения урожаев ценных медоносных культур, опылению пчелами необходимо уделять, как и другим приемам передовой агротехники, особое внимание.

Цель настоящей работы — изучить видовой состав насекомых-опылителей, посещающих цветки различных сельскохозяйственных энтомофильных культур, выявить доминантные группы опылителей, оценить их соотношение на основе особенностей цветка.

Методика исследований Исследования проводили на полях Шатиловской СХОС и ВНИИЗБК (г. Орел) в 19852014 гг. используя маршрутный метод. Насекомых собирали на посевах гречихи, горчицы белой, кориандра, чины посевной, рапса ярового, клевера лугового и белого энтомологическим сачком со съемным дном. Укосы проводили в утренние, обеденные и вечерние часы. Повторность 8-10 — кратная, число взмахов 5-10 при каждой повторности. Определение насекомых проводили на основе «Определителей насекомых» соответствующих систематических групп.

Отловленные насекомые по степени доминирования были разделены на четыре группы: супердоминантные опылители (содержат более 30 % особей одного таксона от числа собранных экземпляров); доминантные опылители (свыше 10 экземпляров); субдоминантные (более 3 %) и обычные (свыше 0,5 % однотипных особей).

По приспособленности насекомых к опылительной деятельности выделялись три группы: типичные опылители (питаются нектаром и имеют морфологическое строение, способствующее опылению — пчелы, шмели, ежемухи), дополнительные опылители (питаются нектаром или пыльцой, и, если не переносят её, то перемещаясь по цветкам, сотрясают их и тем самым способствуют опылению — божьи коровки, златоглазки, журчалки) и второстепенные опылители (насекомые небольших размеров — мухи-цветочницы, минирующие мухи, муравьи и др.). Роль последних возрастает на культурах, имеющих мелкие цветки и более мелкую пыльцу.

Результаты исследований и обсуждение Установлено, что в условиях Орловской области на посевах гречихи встречаются более 170 видов насекомых, в том числе 83 вида насекомых — опылителей из 5 отрядов: Перепончатокрылые — 32 вида, Двукрылые — 30 видов, Жуки — 11, Чешуекрылые — 7 и Сетчатокрылые — 3 вида. Среди систематических групп наиболее разнообразны журчалки (19 видов), виды надсемейства пчелиных (шмели-15, одиночные пчелы-13), кокцинеллиды (6 видов). Львинки, осы, златоглазки, насчитывают по 3-4 вида. Другие группы ежемухи, мухи-саркофаги, мягкотелки, щитоноски, бабочки-белянки и прочие представлены 1-2 видами. В отдельные годы число зарегистрированных на посевах гречихи видов колеблется от 30 до 50. Значительным годовым изменениям подвержен видовой состав одиночных пчел, шмелей, журчалок, кокцинеллидов .

Супердоминантным опылителем гречихи является пчела медоносная. Она появляется на гречишном поле вместе с первыми раскрывшимися цветками. Массовый лет пчел совпадает с пиком цветения. Представители группы доминантных опылителей: божьи коровки и мухи-журчалки со львинками. Вместе эти три группы составляют около 80 % общей численности насекомых-опылителей гречихи. Максимальный показатель доминирования среди других многочисленных групп слегка превышает 7 % (табл.). Видимым разнообразием (15 видов) выделяются группа диких пчелиных, группа сирфид и львинок; отмечено 10 видов шмелей и 6 видов божьих коровок.

Таблица

Соотношение групп насекомых-опылителей на различных

_энтомофильных культурах_

Систематическая Степень доминирования, %

группа Гречиха Кориандр Горчица Рапс Клевер Клевер

белая яровой луговой белый

Перепончатокрылые, 38,0 36,4 59,6 42,5 88,0 95,7

в том числе:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пчела медоносная 32,5 15,0 16,1 6,1 25,0 87,0

Дикие пчелиные 4,4 17,1 30,4 34,5 11,0 6,5

Шмели 0,6 0,4 — — 52,0 2,2

Муравьи 0,5 3,9 13,1 1,9 — —

Жесткокрылые, 24,1 10,3 1,4 9,4 — —

в том числе:

Божьи коровки 23,7 10,1 1,4 7,0 — —

Мягкотелки 0,4 0,2 — 2,4 — —

Двукрылые, 27,5 41,9 31,3 34,6 7,5 —

в том числе:

Журчалки и львинки 20,1 16,4 7,3 9,1 — 3,8

Сетчатокрылые, 4,7 4,0 2,0 2,5 — —

в том числе:

Златоглазки 4,7 4,0 2,0 2,5 — —

Чешуекрылые, — — — — 4,0 0,5

в том числе:

Бабочки — — — — 4,0 0,5

Прочие группы 7,4 5,7 11,0 — —

— встречаются единично

На посевах горчицы белой встречается много представителей разных классов и отрядов насекомых, в том числе и вредителей. Всего в агроценозе горчицы белой нами зарегистрировано 83 вида насекомых из 10 разных систематических групп. Они различаются по видовому составу и численности (59,6 % от общего количества насекомых составляют Перепончатокрылые: пчела медоносная — 16,1 %, дикие пчелиные — 30,4 %, муравьи — 13,1%) .

Кориандр имеет специфический аромат и с появлением первых цветков его начинают посещать насекомые, питающиеся нектаром или пыльцой. Всего их было отмечено около 55 видов. Цветки кориандра привлекают множество двукрылых. Мухи-цветочницы, минирующие мухи составляют У часть его опылителей. Немного меньше насчитывается журчалок и львинок (16.4 %). Аромат кориандра иногда отпугивает пчел, тем не менее дикие пчелиные и пчела медоносная встречаются на нем примерно одинаково часто и суммарная их доля достаточно большая (32,1 %).

Суточные изменения опылителей на кориандре имеют свои особенности. Начиная с утренних часов их количество постепенно увеличивается. Максимум приходится на 12-15 часов. Затем происходит постепенное их уменьшение, но встречаются они до позднего вечера. Аналогично происходит изменение численности и у массовых групп .

Чина является хорошим медоносным растением. Изучение видового состава насекомых-опылителей на посевах чины показало, что во время цветения её посещает 61 вид насекомых, представители 5 отрядов: Перепончатокрылые (24 вида), Жуки (19 видов), Бабочки (9 видов), Двукрылые (7 видов), и Сетчатокрылые (2 вида) .

В порядке убывания представители отряда Перепончатокрылых располагаются в следующей последовательности: пчела медоносная, дикие пчелиные, шмели и осы. Средний процент медоносных пчел на посевах чины составляет 39,1 % с колебанием по годам от 33,5 % до 43,1 % .

Наиболее активное посещение пчелами чины посевной отмечается с 14 до 18 часов. Максимум посещаемости приходится на 16 часов. С 20 часов начинается спад летной деятельности пчел и к 22 часам они встречаются единично.

Цветки рапса мелкие, желтые, редко белые, образуют соцветие кисть. На посевах рапса отмечено около 50 видов насекомых. Самыми многочисленными являются Перепончатокрылые (42,5 %), в том числе дикие пчелиные — 34,5 % и Двукрылые (31,3 %).

В течение дня, с 9 до 18 часов, численность опылителей на цветках рапса существенно не изменяется и составляет 18-20 экземпляров на 5 взмахов сачком. Пчела медоносная и дикие пчелиные более многочисленны в середине дня . В агроценозе рапсового поля существует свой комплекс насекомых.

Соцветие клевера головка, у разных видов оно имеет специфические особенности. У клевера белого неопыленные цветки белые, после опыления меняют окраску на красноватую, и, наконец, буреют. Раскрываются и опыляются сначала крайние в головке цветки. Нектар в цветке находится неглубоко, в отдельные годы гектар посева дает до 100 кг нектара.

У клевера лугового нектарники расположены в глубине более длинной (7-12 мм), чем у клевера белого, трубочки у основания венчика. Из-за губокого залегания большая часть насекомых-опылителей не может его использовать, хотя нектаропродуктивность клевера лугового в 2 раза выше, чем клевера белого. Строение цветка сокращает численность опылителей до 25 видов. Представители ряда групп вовсе не встречаются на клеверах. В супердоминантной группе — пчелиные: на клевере белом — пчела медоносная, на клевере луговом — шмели.

Таким образом, в агроценозах энтомофильных культур в Орловской области существует определенный комплекс опылителей. Состав его достаточно многообразный и динамичный. Его показатели на отдельных культурах определяются особенностями цветка: формой, открытостью, ароматом, количеством пыльцы и нектара, доступностью для насекомых. Использование для опыления энтомофильных сельскохозяйственных культур медоносных пчел с привлечением дикой энтомофауны должно стать обязательным агротехническим приемом.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Литература

1. Куликов Н.И. , Наумкин В.П. Насекомые на посевах гречихи. // Пчеловодство, 2003. — № 1. — С.24-25.

2. Наумкин В.П., Лысенко Н.Н. Энтомоценоз гречихи посевной в условиях Орловской области // Земледелие, 2014. — № 6. — С.41-44.

3. Наумкин В.П., Мазалов В.И. Рекомендации по возделыванию гречихи посевной как медоносной культуры.

— Орел, 2012. — 31 с.

4. Наумкин В.П., Велкова Н.И., Куликов Н.И. Насекомые на горчице белой. // Пчеловодство, 2004. — № 6.

— С.20-21.

8. Наумкин В.П., Донской М.М., Велкова Н.И. Насекомые-опылители чины посевной. // Пчеловодство. — № 1.

— 2015. — С. 10-12.

9. Наумкин В.П. Рекомендации по использованию рапса ярового для улучшения кормовой базы пчеловодства путем организации цветочно-нектарного конвейера. — Орел: ОГАУ, 2005. — 18 с.

10. Наумкин В.П. Посевы рапса ярового // Пчеловодство, 2008. — № 7. — С.20.

11. Наумкин В.П. Насекомые-опылители на посевах медоносных культур. // Пчеловодство, 2014. — № 2. — С.6-8.

INSECTS — POLLINATORS OF AGROCENOSES OF ENTOMOPHILOUS CROPS

V.P. Naumkin, V.I. Mazalov*

RUSSIAN HE OREL STATE AGRARIAN UNIVERSITY NAMED

AFTER N.V. PARAKHIN *FGBNU «SHATILOVSKY AGRUCULTURAL EXPERIMENTAL STATION OF VNIIZBK»

УДК 631.54: 632.91

ФИТОСАНИТАРНЫЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СБАЛАНСИРОВАННОГО АГРОЛАНДШАФТА СО СМЕШАННЫМИ ПОСЕВАМИ ДЛЯ УСЛОВИЙ

КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

А.Г. КРАСНОПЁРОВ, Н.И. БУЯНКИН

ФГБНУ «КАЛИНИНГРАДСКИЙ НИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА» E-mail: kaliningradniish@yandex.ru

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В работе анализируются потенциальные опасности при возделывании смешанных посевов яровых и озимых бобово-злаковых культур без использования гербицидов и формулируются фитосанитарные основы их использования в условиях Калининградской области. Особое внимание уделяется контролю болезней в смешанных посевах бобово-злаковых культур и сорному компоненту растительности. Показано влияние оптимального подбора культур и их соотношение в севообороте. Обсуждается чередование вспашки с безотвальной обработкой почвы как энергоресурсосберегющий прием контроля над сорной растительностью.

Ключевые слова: фитосанитарные основы, сбалансированный агроландшафт, смешанные посевы, озимые и яровые бобово-злаковые культуры.

Одной из важнейших и еще до конца не решенных проблем в сельском хозяйстве является производство полноценных кормов, сбалансированных по питательным веществам, а именно по переваримому протеину. Наиболее простым и универсальным способом получения сбалансированного корма является переход к выращиванию бобовых злаковых культур в гетерогенных, то есть смешанных посевах .

Сотни миллиардов долларов стоит их труд, но работают они бесплатно. Одна великая миссия объединяет более 200 тысяч видов, и миссия эта – перенос пыльцы. Каждый год в теплицах Eurofresh Farms собирают около 60 миллионов килограммов помидоров. У созревающих плодов не совсем обычный запах – сладкий, очень душистый и при этом ничуть не отдающий землей. В теплице все искусственно, но настоящая жизнь проникает и в этот рукотворный мир, о чем свидетельствует глухое жужжание сотни энергичных шмелей. Для размножения большинству цветковых растений необходим посредник, который переносил бы пыльцу от мужских репродуктивных органов к женским: покрытосеменные просто не могут расстаться с золотой пылью сами. Энтомолог Стивен Бьюкман из Аризоны, международный координатор общества Pollinator Partnership, приводит в пример цветок томата: его нужно встряхнуть так сильно, чтобы созданная при этом перегрузка составила 30 g. «Конечно, сложно сравнивать человека и помидорный куст, – говорит Бьюкман, – но ведь летчики-истребители при перегрузках в 4–6 g уже через полминуты обычно теряют сознание».

Когда 130 миллионов лет назад появились цветковые растения, их первыми опылителями стали мухи и жуки. Чего только не перепробовали фермеры в поисках оптимального способа опыления томатов в теплице! Качающиеся столы, воздуходувки, громкие резкие звуки, вибраторы, подключаемые вручную возле каждого соцветия. И что же выбрали? Точнее, не что, а кого. Старого доброго шмеля. Покажите шмелю цветок томата, и шмель крепко уцепится за него, потягивая соблазнительный сладкий нектар. Пыльники тычинок обдают насекомое золотой пылью, которая хорошо прилипает к пушистому тельцу. Но одной порции нектара недостаточно, и сладкоежка летит на другой цветок: пыльца с вибрирующих волосков насекомого попадает на рыльце пестика, а пыльники щедро обсыпают шмеля очередной горстью «золота». Процесс повторяется снова и снова – незаметное человеку опыление происходит как по волшебству. Неудивительно, что природная технология оказалась самой эффективной. Удивляет другое – разнообразие рабочей силы! Более 200 тысяч видов живых существ помогают растениям размножаться. Когда 130 миллионов лет назад появились цветковые растения, их первыми опылителями стали мухи и жуки. Что же касается пчел, современной науке известно около 20 тысяч разных видов этих насекомых. С переносом пыльцы прекрасно справляются также колибри, бабочки, мотыльки, осы и муравьи. Улитки и слизняки размазывают пыльцу, ползая по цветкам. Комары разносят пыльцу многих сортов орхидей, а летучие мыши, чьи мордочки и языки способны проникать внутрь самых разнообразных по форме цветков, «работают» более чем на пять сотен растений по всему миру. Даже млекопитающие, которые не умеют летать, и те вносят свою лепту: опоссумы, несколько видов обезьян, обитающих в тропических лесах, гекконы, сцинки, наконец, лемуры острова Мадагаскар, чьи ловкие передние лапы в два счета «распечатывают» цветки, а пушистые меховые шубки так и притягивают к себе пыльцу. Эволюция цветковых растений шла параллельно с эволюцией опылителей. Сладкие запахи нектаров и яркие цвета венчиков дразнят, обещая: здесь есть чем поживиться. Если органы животного и растения складываются в хитрый пазл – юркий язычок пролезает в узкий пестик или мордочка прижимается к липкой подушечке, – считай, пыльца уже в пути. Увы, механизм естественного опыления не работает при выращивании монокультур в современных масштабах. Специалист по биоконсервации Клер Кремен из Калифорнийского университета в Беркли объясняет, что раньше, когда фермы еще не были такими крупными, «людям вообще не нужно было вмешиваться» в работу опылителей. А теперь если не привезти на ферму целую армию, то никакого опыления не получится». Европейскую медоносную пчелу завезли в Америку четыре сотни лет назад, а в середине прошлого века «взяли в дело»: пчел стали выращивать специально для сдачи «напрокат» владельцам крупных ферм. Сегодня не меньше сотни коммерческих ферм в США практически полностью зависят от медоносных пчел со стороны. Есть и другие виды пчел – например, осмии – у которых каждая отдельная особь опыляет определенные сорта фруктов в пять, а то и в десять раз эффективнее медоносных пчел. Но колонии у медоносных пчел крупнее (в одном улье обитает, по меньшей мере, 30 тысяч особей), а значит, в поисках пищи они обрабатывают больше растений. По сравнению с большинством других насекомых, они лучше поддаются управлению и выдерживают частые перевозки. Они не слишком требовательны – практически любое растение придется им по вкусу. Оценить реальную стоимость их работы трудно. По подсчетам некоторых экономистов, в общемировом масштабе эта цифра превышает 200 миллиардов долларов в год. Беда в том, что сельское хозяйство запускает всю эту систему в режим работы на износ. С тех пор как медоносных пчел стали разводить для ферм, эти насекомые постоянно страдали от болезней и паразитов. А в 2006 году разразилось настоящее бедствие. В США и других странах за одну зиму исчезло огромное количество пчел. Сняв крышку улья, пчеловод находил внутри лишь матку и еще несколько пчел, но ни одной рабочей особи среди них не было. В Штатах опустело около половины всех ульев, а некоторые пчеловоды потеряли до 90 процентов своих подопечных. Заговорили о синдроме разрушения колоний (СРК). Он и сегодня остается реальной угрозой для пчеловодства – и загадкой для науки. После первой атаки СРК многие специалисты были склонны винить во всем химикаты на полях. Джефф Петтис из Лаборатории по исследованию пчел при Министерстве сельского хозяйства США уверен: «Пчелы, которые подвергаются действию пестицидов, даже в малых дозах, становятся уязвимы для болезней». Однако, скорее всего, СРК спровоцирован целой группой факторов. Например, иммунитет пчелы страдает от недостаточного и однообразного питания. Как показывают недавние исследования, фунгициды, которые раньше не считались ядовитыми для пчел, могут причинить вред бактериям, расщепляющим пыльцу в кишечнике насекомого, что отразится на здоровье пчелы. Некоторые данные указывают на то, что вирусные и грибковые микроорганизмы действуют сообща (фото слева). «Вот бы найти одну-единственную причину всех бед, – удрученно вздыхает Петтис. – Это бы так облегчило нашу задачу!» Но пока такая причина не выявлена, а между тем, не лучшие времена переживают и дикие насекомые, чей труд по опылению сельскохозяйственных культур в США оценивается примерно в 3 миллиарда долларов в год. Некоторые из основных видов шмелей стали большой редкостью, популяции других стремительно сокращаются. Что же делать? Давать опылителям побольше того, что им нужно, и поменьше того, что не нужно. Облегчить бремя «фермерских» пчел, позволив их диким сородичам внести свою лепту в общее дело. Такой выход предлагают ученые. Стивен Бьюкман, например, настаивает: необходимо ограничить применение химикатов в сельском хозяйстве и следить за сохранением естественной среды обитания опылителей. Клер Кремен советует фермерам культивировать флору вокруг своих полей, что, по ее словам, «принесет пользу не только местным опылителям, но и сельскому хозяйству». Клер улыбается: «Нельзя передвинуть ферму в другое место, но можно разнообразить то, что растет поблизости: вдоль дорог или даже на стоянках для тракторов». А Бьюкман добавляет, что «оазисы» диких цветов доказывают свою эффективность, поддерживая популяции пчелы Osmia lignaria – опылителя миндальных деревьев в Калифорнии. Опылителей можно заманить даже в самые крупные мегаполисы, стоит только немного постараться. Пчелиные ульи на крышах домов в Нью-Йорке – неплохое подспорье для зеленых насаждений городских садов и Центрального парка. А недавно экологи запустили проект по превращению части бывшей свалки на девять сотен гектаров в районе Стейтен-Айленд в цветущий луг: в выигрыше окажутся не только горожане, но и местные пчелы – им теперь будет где полакомиться. Если опылителей не станет, мы потеряем не только мед. Исчезнут яблоки, персики, груши и масса других культур. Без опылителей не станет даже молока для каши. В наших интересах, чтобы пчелы и шмели не покидали наши сады, парки и скверы. «Большинство растений, – рассказывает Стивен Бьюкман, – универсалы, для них годится любой опылитель. Даже если один опылитель вдруг подведет – всегда есть кому его заменить». А если разнообразие иссякнет, мы потеряем не только мед. Исчезнут яблоки, персики, груши и масса других культур. Без опылителей не станет даже молока для каши (коровы едят люцерну и клевер, а опыляют эти растения пчелы). Нам придется распрощаться с кофе и шоколадом. Не будет больше канолы – масличной культуры, из которой делают биотопливо. Летом надо будет забыть про арбузы, а на Хэллоуин – про тыквы. На США приходится 80 процентов мирового производства миндаля – когда наступает вегетационный период, по меньшей мере, треть всех коммерческих ульев страны вывозят в миндальные рощи. Это настоящая пчелиная феерия – ни в одном другом уголке планеты опыление не происходит с таким размахом. Но в апокалипсическом сценарии нет места и этой величественной сказке. «Это не значит, что без пчел наступили бы голодные времена», – говорит Кремен. Но без насекомых-опылителей то, что мы едим, и даже то, во что одеваемся – ведь опылители помогают нам выращивать хлопок и лен, – ограничилось бы ветроопыляемыми культурами, вроде пшеницы или риса. «В каком-то смысле, – замечает Кремен, – наша жизнь зависела бы от дуновения ветра».

Ю. Мешков

Журнал «Агротехника и технологии»

январь – февраль 2020

Читать номер

В мире массово сокращаются места питания и зоны для гнёзд как медоносных, так и свободноживущих пчёл. Ситуация усугубляется отсутствием практики сохранения насекомых-опылителей, загрязнением окружающей среды и изменением климата. Мировое научное сообщество уже не первый год занимается проблемой увеличения биоразнообразия и повышения количества опылителей, пытаясь противостоять сокращению их популяций.

«При улучшении опыляемости мы ожидаем повышения урожайности за счёт более высокого процента завязывания семян, — поясняет Сергей Гончаров, профессор кафедры селекции и семеноводства Воронежского ГАУ. — На сегодняшний день в Черноземье, по нашим наблюдениям, подсолнечник опыляется на 93-97%. Если внимательно рассмотреть корзинки, в каждой можно обнаружить значительное количество пустых семянок — это и есть следствие отсутствия опыления». Кроме того, полноценное опыление влияет на повышение качества продукции, напоминает эксперт. Например, у подсолнечника повышается содержание масла, у других культур — содержание белка. А если говорить о медоносных пчёлах, то не последнее значение имеет их побочная продукция — мёд, объёмы производства которого также могут вырасти. Поэтому неудивительно, что в ряде регионов сельхозпроизводитель готов заплатить за привлечение опылителей — то есть за то, чтобы пчелы «поработали» над улучшением урожая, замечает Сергей Гончаров.

Проекты увеличения популяции опылителей в Европе

The buzz project
Научный проект в Европе в 2001—2004 годах, результатом которого стало увеличение популяции шмелей в 6 раз, обновление популяции Bombus ruderatus, увеличение популяции бабочек в 12 раз, а также увеличение популяций других опылителей в 10 раз.
Operation bomble bee
Практический проект в Великобритании в 2005—2008 годах, в котором участвовали 570 фермеров. В результате работы образовалось сообщество экспертов и государственных служащих и удалось получить субсидии.
Operation pollinator
Практический проект в Европе в 2009—2019 годах. На старте в проекте участвовали 6 стран: Испания, Франция, Великобритания, Венгрия, Португалия и Италия. Сейчас проект представлен в 23 странах Европейского союза и 37 странах мира и охватывает более 3,5 тыс. га. Проект объединил правительства стран, университеты, научно-исследовательские институты и трейдеров.

Привлечь опылителей

Суть метода привлечения насекомых-опылителей проста — неподалёку от поля с сельскохозяйственной культурой высеваются полоски цветущих трав, которые и будут привлекать свободноживущих опылителей. Являясь естественной кормовой базой и местом резервации и размножения, такие полоски цветут до начала цветения основной культуры и делают миграцию насекомых на сельхозугодия более лёгкой.

В России проект пока на стадии разработки, и задача учёных-исследователей как раз состоит в создании оптимальных методик посева кормовых растений с учётом всех тонкостей.

Первый вопрос, стоящий перед исследователями, — как размещать полоски на полях. Здесь необходимо руководствоваться размерами поля и биологией насекомых. «Если мы находимся на поле, средняя площадь которого составляет 300 га и более, маршрут одиночной пчелы и любого другого опылителя — от края поля и максимум до его середины, дальше они попросту не полетят, — рассуждает Сергей Гончаров. — В таких условиях «коридоры” с набором привлекающих растений-медоносов необходимо размещать не только по краям полей, но и высевать их посередине, чтобы насекомые-опылители приобрели опыт посещения этой части поля до цветения главной культуры». Совсем другая ситуация будет в регионах с высокой изрезанностью территории, большим количеством полей маленького размера и близким расположением границ соседних полей — там можно ограничиться высевом «коридоров» по краям полей, и этого будет достаточно. Примером такого региона является Белгородская область с высокой изрезанностью рельефа, отмечает эксперт. Есть свои нюансы и в Волгоградской области, где наблюдается тенденция роста интереса к нулевой обработке почвы. Это означает, что поверхность почвы практически не обрабатывается механическими орудиями, что даёт возможность диким опылителям и вообще любым другим насекомым селиться в посевах культуры так же, как на естественных угодьях. Соответственно, в этом регионе должны учитываться особенности размещения «коридоров» с набором видов, привлекающих опылителей, их схема размещения будет уже совсем другой. Например, при размещении вдоль лесополос следует подбирать смесь видов растений с учётом их теневыносливости. Следующий вопрос, волнующий учёных, — какие растения высевать для привлечения опылителей.

Цветущие травы, высеваемые в полосках, могут быть однолетними или многолетними. По мнению профессора кафедры селекции и семеноводства Воронежского ГАУ, в тех местах, где, к примеру, высокая насыщенность подсолнечником и есть проблема нарушения севооборотов, многолетние травы могут быть более уместны. «В Поволжье, например, «короткий” севооборот: подсолнечник чередуется с зерновыми, — продолжает Сергей Гончаров. — Там отлично подойдут многолетние бобовые травы (виды клевера, эспарцет песчаный и др.). Во-первых, они являются естественными преградами между полями, что поможет защитить посевы от инфекций и вредителей. Во-вторых, их можно скашивать (чтобы сдвинуть цветение в ту или другую сторону), а биомассу использовать для получения дополнительной прибыли (на корм скоту)». А в Центральном Черноземье севооборот хоть и стал короче, но существует разнообразие культур. Здесь также можно использовать многолетние бобовые травосмеси. Но если севооборот восьмипольный, то подсолнечник должен высеваться на поле раз в восемь лет, напоминает эксперт. В такой ситуации на поле подсолнечника удобнее создавать привлекающие опылителей полоски однолетних видов (фацелии, гречихи, иссопа лекарственного и т. д.), заключает он.

Какие насекомые нужны растениям

Майк Эдвардс, независимый эксперт-энтомолог (Великобритания)

«Растение заинтересовано в том, чтобы переносить пыльцу с различных частей и между цветками, а пчёлы хотят накормить себя и своё потомство. Это совершенно разные потребности, и нам необходимо их объединить. Медоносные пчёлы посещают цветы, чтобы собрать нектар — это пища для взрослых насекомых. В то время как пыльца — это питание в основном для личинок. Медоносная пчела больше ориентирована на создание мёда и сбор нектара и меньше — на сбор и перенос пыльцы. То есть она является менее эффективным опылителем.
Шмели — вторая группа насекомых, участвующих в опылении. Но поскольку это насекомые крупные, в цветок бобовых попасть им сложно. Шмели прогрызают отверстия в нижней части цветков бобовых растений, чтобы достать нектар. Они питаются нектаром, не затрагивая пыльцу, то есть, по сути, воруют его у цветка, не опыляя. Кстати, этими же отверстиями потом пользуются и медоносные пчёлы. Одиночные свободноживущие пчёлы — группа, более интересная, поскольку они больше ориентированы именно на сбор пыльцы и опыление. Кроме того, есть ещё ряд мелких одиночных насекомых, которые также вносят свой вклад в опыление.
Немаловажный аспект — какая пыльца собирается. Медоносная пчела, работая с нектаром, собирает более влажную пыльцу, и такая пыльца быстрее теряет фертильность и хуже опыляет. А одиночные пчёлы, поскольку нектара им необходимо меньше, собирают сухую пыльцу и опыляют лучше.
Время нахождения насекомых на цветке и, следовательно, эффективность опыления, зависят от длины хоботка насекомого. Если хоботок длинный (как у медоносной пчелы и шмеля) — насекомое быстро получает нектар и улетает. С более коротким хоботком на питание требуется больше времени, соответственно, насекомое, перемещаясь по растению, собирает на тельце больше пыльцы.
Стоит учесть и ботанические нюансы опыления. К примеру, у подсолнечника пыльца находится снаружи и легко прилипает. У рапса и гречихи цветки также открытые, но тычинки отделены от пестиков, поэтому для эффективного опыления насекомое должно больше перемещаться по цветку. А у бобовых пыльца и нектар находятся глубоко в цветке, и проникать в них способны далеко не все. Кроме того, одно и то же насекомое не может решать все эти задачи одновременно — хорошо собирать нектар и опылять».

Мировой опыт

Опыты по привлечению опылителей на протяжении последних десяти лет проводят специалисты из разных стран Европы. Так, в Испании сегодня существует рекомендация, согласно которой 3-6 % площадей должны быть переведены в полоски травосмесей для поддержания биоразнообразия.

«Мы выбрали десять хозяйств в различных точках страны, чтобы собрать наиболее полную информацию, — делится опытом Хавьер Перис, технический эксперт компании «Сингента» (Испания). — Первым этапом была оценка исходной численности опылителей на исследуемых полях для последующего изучения того, как опыт влияет на изменение биоразнообразия. Полоски цветущих трав высевались по краям садов, в виноградниках. Внутри посевов или между полями. Кроме того, был опыт подсева травосмесей на участках, подверженных почвенной эрозии, чтобы одновременно улучшить почвенную ситуацию». Можно также высевать такие растения недалеко от теплиц, повышая биоразнообразие опылителей и полезных видов, работающих в теплицах. За три года исследований на всех десяти точках учёта было отмечено увеличение биоразнообразия. К примеру, увеличилось количество бабочек — в первый год их было 15 видов, а на третий — уже 40, констатирует эксперт.

Существуют в мировой практике и опыты, доказывающие повышение эффективности опыления на полях культурных растений при привлечении дополнительных насекомых-опылителей. К примеру, в 2016—2017 годах в Венгрии исследователи разрабатывали методику улучшения опыления гибридов подсолнечника. «Перед учёными стояла задача— обеспечить максимально эффективный контакт растений с опылителями, — рассказывает Хавьер Перис. — Испытания проводились на семи локациях. Эффективность опыления определяли непосредственно в полоске трав, а также на разной удалённости от неё в поле. В результате исследования в целом отмечалось увеличение насекомых по всем учитываемым видам в 7 раз в сравнении с контролем (без полосок). Проводилась также оценка опыления — количество выполненных семян в корзинке. На удалённости 15 м удалось найти только 10-20 % недоопылённых семянок, тогда как на удалении 100 м было более 50 % неопылённых».

Реально ли в России?

Сегодня проект вполне может быть опробован и на территории России. «Ещё в советское время ставилась серьёзная задача по созданию заказников насекомых-опылителей и повышению опыляемости культур, — вспоминает Юрий Мешков, старший научный сотрудник ВНИИ фитопатологии. — Но потом это всё забылось. Для нас сейчас этот вопрос очень актуален, и главное, чтобы кто-то такие опыты в производственных масштабах начал. Существуют огромные литературные наработки, описана методология проведения учёта насекомых, всё это просто необходимо найти и доработать».

Людей, которые работают с культурами, пригодными для кормовой базы опылителей, в России не так много. Владимир Чернявских, профессор кафедры биологии НИУ «БелГУ» много лет работал в «Приосколье Агро» в Краснояружской зерновой компании, где выращивали около 6 тыс. га семенников различных многолетних трав, включая медоносы. «Можно применять такую методику в семеноводстве люцерны, — делится опытом эксперт. — Необходимо создание буферных зон из эспарцета на расстоянии лёта одиночных пчёл — 50 м от гнезда. То есть в радиусе 50 м через 100 м посевов люцерны идут полосы эспарцета шириной 6-12 м, в зависимости от типа сеялки». Эспарцет используется для гнездовий опылителей, объясняет Владимир Чернявских. У него пустотелый стебель, в котором удобно селиться насекомым. Он созревает немного раньше люцерны и привлекает опылителей, кроме того, его семена хорошо отделяются от семян люцерны. «Цветением эспарцета мы привлекаем опылителей, а потом, в какой-то момент скашивая его и оставляя таким образом насекомых без кормовой базы, провоцируем их перелёт на ближайшие растения — то есть посевы люцерны», — приводит он алгоритм действия. Дело в том, что люцерна — культура трудноопыляемая, поэтому опылителей необходимо обмануть, чтобы они на неё полетели.

Второй вариант — люцерна скашивается в фазу бутонизации как кормовая трава на зелёную массу или сено, эспарцет при этом остаётся на поле, продолжает Владимир Чернявских. Получается, что эспарцет зацветает, привлекая опылителей, затем зреет и образует семена, но к этому времени люцерна отрастает и начинает зацветать. На практике эксперт применял эту методику в 2010—2012 годах на площади около 60 га, когда работал в Краснояружской зерновой компании. «Стояла задача повысить семенную продуктивностью люцерны, — вспоминает он. — Тогда мы получили около 30-40 % прибавки семян. Если соседнее поле давало примерно 1,7 ц/га, то на поле с эспарцетом урожайность была 2,5-3 ц/га». При этом эспарцет убирали на сено и продавали по 2 тыс. руб. за тонну, поэтому его выращивание себя также окупало. Подготовка почвы при такой технологии одинаковая, вопрос лишь в раздельном севе, который при желании можно также довольно просто организовать — либо проходить дважды сеялкой, загруженной разными семенами, либо одной сеялкой, в которой будут семена люцерны и эспарцета в разных секциях, и отключать высевающие секции с люцерной и эспарцетом в определённой последовательности. Конечно, это требует контроля агронома, но результат того стоит, убеждён эксперт.

Опылители насекомые

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *