CC BY
49
актуальна. Стрессоустойчивость определяется разностью между минимальной и максимальной величинами показателя. Чем меньше этот разрыв, тем выше устойчивость сорта к стрессовым условиям произрастания. Гибриды селекции компании KWS Ronaldinio и Korifey обладали повышенной стрессоустойчивостью. Снижение урожайности этих сортов в экстремальных условиях составляло 43—48%, или на 3—14% ниже, чем у других изучаемых гибридов (табл. 3).
Показателем, который указывает на норму реакции генотипа при меняющихся факторах среды, является коэффициент экологической пластичности (Ы). Чем выше показатель коэффициента экологической пластичности (Ы>1), тем более высокой отзывчивостью обладает данный гибрид. Такие гибриды предъявляют высокие требования к технологии возделывания. Коэффициент стабильности ^М) указывает на адаптивную реакцию генотипа, приводящую к соответствию изменений состояния признаков и свойств организма к изменениям агроэкологических условий. Их характеризует степень его устойчивости.
Слабой отзывчивостью на изменение метеорологических и эдафических условий характеризовались гибриды Ньютон МВ, Воронежсеий 158 СВ и Ronaldinio, их коэффициент экологической пластичности (Ы = 0,75—0,84) был меньше 1,0. Остальные гибриды имели более высокую отзывчивость на изменение внешних факторов, их урожайность была сильнее подвержена изменчивости.
Высокой устойчивостью к изменениям агроэко-логических условий отличились гибриды Каскад 195 СВ, Ньютон МВ, КЖЮп ^ = 0,29-0,77). Сочетание показателей экологической пластич-
ности (bi = 0,75) и фенотипической стабильности (S2d = 0,77) гибрида Ньютон МВ свидетельствует о его высоких адаптивных свойствах, при этом он характеризовался самой низкой урожайностью сухого вещества — 14,1 т/га. Это позволяет отнести гибрид к категории экологически устойчивых, а именно к гибридам, способным давать не очень высокую, но стабильную урожайность в любых условиях.
Вывод. По урожайности сухого вещества (17,6— 19,7 т/га) и по доле початков в урожае с зерном в восковой спелости (78,7—80,3%) изучаемые гибриды отечественной селекции Каскад 166 АСВ и гибрид селекции KWS Klifton можно рекомендовать к возделыванию в условиях Среднего Предуралья.
Литература
1. Заводчиков Н.Д., Ермош Е.В. Решение современных проблем кормопроизводства — путь к эффективному развитию животноводства // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 4 (24). С. 93—95.
2. Голобородько С.П., Петричук Л.И. Продуктивность силосных культур в условиях засушливого климата Южной Степи Украины // Кормопроизводство. 2016. № 7. С. 33—37.
3. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика. М.: Изд-во Агрорус, 2009. Т. 2. 1104 с.
4. Кильчевский А.В., Хотылёва Л.В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналопя, 1997. 372 с.
5. Жученко А.А. Роль адаптивной системы селекции в растениеводстве XXI века // Коммерческие сорта полевых культур Российской Федерации. М.: ИКАР, 2003. С. 10—15.
6. Шпаков А.С., Воловик В.Т. Основные факторы эффективности и значение полевого кормопроизводства в природоохранных системах земледелия // Научное обеспечение кормопроизводства России: матер. междунар. науч.-практич. электр. конф., посвящ. 100-летию ВНИИ кормов имени В.Р. Вильямса, 2012. С. 71-82.
7. Результаты государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур за 2015-2017 гг. Ижевск, 2018. 92 с.
8. Ларионов Ю.С. Управление адаптивностью сорта (теоретические и практические аспекты). Челябинск: ЧГАУ, 2004. 300 с.
Охрана и повышение эффективности природных опылителей в хозяйствах Ставропольского края
Е.В. Ченикалова, д.б.н., профессор, ФГБНУ Северо-Кавказский ФНАЦ
От численности и биологического разнообразия популяций опылителей прямо зависит урожайность энтомофильных сельскохозяйственных культур и сохранение природных фитоценозов. В хозяйствах Ставрополья и региона в целом вопросу охраны опылителей и энтомофагов не уделяется внимания.
В мире возделывается более 500 видов культурных растений, более 95% из них опыляются пчелиными. Энтомофильными культурами в мире занято больше половины обрабатываемых площадей, и они дают более одной трети продуктов. В России и сопредельных странах около 190 видов растений, без учёта лекарственных и декоративных, нуждаются в опылении пчёлами [1]. Изначально
степи Евразии, особенно Восточной Европы, наиболее богаты видами и родами одиночных пчёл - в среднем 300-500 видов для каждой местности [2].
Необходимость охраны природных опылителей связана с недостаточным развитием промышленного пчеловодства в Предкавказье, что не позволяет наладить пчелоопыление культур, хотя многие хозяйства приглашают пчеловодов с пасеками для опыления подсолнечника, рапса и других культур. По официальным сведениям, на Ставрополье для опыления энтомофильных сельскохозяйственных культур недостает более 160 тыс. пчелосемей [2]. В Ставропольском крае в 2014 г. насчитывалось лишь 95 тыс. пчелосемей, для эффективного пче-лоопыления подсолнечника и рапса недоставало 161 тыс. семей. В 2019 г. на Ставрополье в хозяйствах всех форм собственности насчитывается 98,8 тыс.
пчелосемей, что лишь на 2% выше уровня 2017 г. До 1990 г. в крае было 5 пчелоплемзаводов, а к 2016 г. оставалось только 2.
Поэтому роль природных популяций одиночных пчёл и шмелей в опылении растений возрастает. Исследованиями доказано, что другие насекомые — посетители цветков — опыления не производят. Это происходит потому, что только на теле пчелиных пыльцевые зёрна при транспортировке не прорастают и доставляются к другому цветку способными к оплодотворению. Сохранение природных ресурсов пчелиных, а вместе с ними и энто-мофагов, является актуальной задачей современной агроэкологии и смежных с ней растениеводства, защиты растений и охраны природы.
Цель исследования: дать рекомендации по повышению численности и разнообразия опылителей-пчелиных в условиях хозяйств Ставропольского края и предложить систему мер по их охране и воспроизводству.
Материалы и методы исследования. Учёты численности пчелиных на посевах энтомофильных культур и в прилежащих стациях проводили по общепринятым методикам [3, 4]. Обследовали открытые степные участки с разнотравной растительностью, лесные поляны, лес, опушки леса и шлейфы лесополос, посевы травянистых энтомофильных культур. Основным методом учёта опылителей является подсчёт их в полосе травостоя площадью 200 м2 (100 х 2 м), которую учётчик проходит за 10 мин в прямом и в обратном направлениях. Всех замеченных пчёл вылавливали. На одном участке делали 16—20 учётов [5]. Проводили и визуальные подсчёты по методике К.К. Фасулати [3]. Идентификацию экземпляров коллекции пчелиных производили в отделе перепончатокрылых Зоологического института РАН и в коллекционном фонде Зоологического музея МГУ.
Результаты исследования. Наблюдения проводили в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения Ставропольского края, географически относящихся к Центральному Предкавказью. Климатические и рельефные особенности делают регион благоприятным для произрастания многих видов цветковых растений и возделывания энтомофильных культур, обитания разнообразных животных, включая природных опылителей. В среднем здесь выпадает за год от 350 до 650 мм осадков. Равнинная часть Центрального Предкавказья имеет степную растительность, являясь продолжением южнорусских степей. Преобладают ковыльно-типчаково-разнотравные степи. На засо-лённых почвах расположены ковыльно-типчаково-полынные и полынные степи. На возвышенных местах расположена лесостепь Ставропольской возвышенности с сохранившимися на склонах уникальными луговыми и луговидными степями. Лесостепь предгорий включает широколиственные породы с луговыми полянами. В данных местах
основан ряд ботанических заказников, введён режим особо охраняемых территорий в районе Кавказских Минеральных Вод.
Важную стабилизирующую роль в агроланд-шафтах зоны выполняют полезащитные лесополосы как древесно-кустарниково-травянистые растительные сообщества. Они являются дополнительными источниками нектара и пыльцы для насекомых, служат местообитаниями и укрытиями и для других животных, путями их миграций, как протяжённые опушечные стации. Травянистый покров в сложившихся фитоценозах лесополос насыщен степными видами растений, в том числе занесёнными в Красные книги России и Ставропольского края. Для сохранения агроландшафтов разработан и применяется метод восстановления степной растительности [5].
В связи с тем, что распаханность земель в Предкавказье составляет 50—80% [5], регион можно рассматривать как единый агроландшафт, нуждающийся в рациональном управлении численностью полезных и вредных организмов, особенно в свете перехода к органическому земледелию.
Роль природных опылителей во многих регионах нашей страны возрастает в связи с недостаточным развитием промышленного пчеловодства и частой массовой гибелью медоносных пчёл, распространением их заболеваний. Одновременно в регионе наблюдается рост площадей посевов энтомофиль-ных культур. Это требует дополнительных мер по развитию промышленного пчеловодства. Исходя из ситуации, производители должны быть заинтересованы в сохранении в агроландшафтах природных опылителей. Биологизация земледелия, стремление к органическому земледелию должны сочетаться с созданием условий для сохранения популяций природных опылителей. Однако в условиях активного загрязнения агроландшафтов ксенобиотиками отмечается уменьшение разнообразия видов и численности пчёл по сравнению с естественными их местообитаниями [6, 7]. В фауне пчёл Центрального Предкавказья насчитывается более 330 видов 46 родов из 6 семейств [6]. Доминируют виды пчёл семейств андрен (АМгвтйав) и галиктов (НаИсИйав).
Наиболее эффективными опылителями растений являются шмели [7]. В Центральном Предкавказье нами отмечено 20 видов шмелей. Другие крупные пчелиные с длиной тела более 910 мм, имеющие и более длинный хоботок (эуцеры, ан-дрены, антофоры), также являются эффективными опылителями (табл. 1). Их габитус позволяет быстрее посещать цветки и собирать нектар, причём определяя его наличие в цветке, даже не садясь на растение. Тогда как мелкие пчёлы сначала должны сесть на цветок, продвинуться к нектарникам, взять нектар, развернуться и перелететь, что требует гораздо большей затраты времени. В то же время
мелкие пчелиные довершают опыление посевов за счёт своей более высокой численности и более тщательной работы.
Шмели в Центральном Предкавказье приурочены главным образом к лесостепным стациям. Реже встречаются на больших открытых степных пространствах и на крупных полях сельскохозяйственных культур, чаще в садах, вблизи лесополос и зарослей кустарников, шмели обычны в населённых пунктах, в дачном секторе.
Для успешного опыления культур дикими пчелиными при отсутствии подвоза пасек большую роль играет близость мест гнездования (лесополос, степных целинно-залежных участков, участков восстановленной разнотравной агростепи, многолетних трав и др.), а также конфигурация полей и ширина посевов.
Согласно нашим учётам, плотность пчелиных заметно возрастает в краевой полосе посева, снижаясь к его центру (табл. 2). Прибавка урожая за счёт опыления пчёлами на этих и других энтомо-фильных культурах тесно коррелирует с плотностью опылителей (г = 97,8—94,4%) [6—8]. При отсутствии подвоза пасек урожай семян создаётся за счёт опыления культур одиночными пчёлами и только отчасти — случайными медоносными пчёлами. Плотность пчёл на гектар на краевой полосе составляет от 14—16 тыс/га и лишь 6—7 тыс/га в центре поля. Исходя из этого, важным фактором является конфигурация и ширина посевов. Наши наблюдения показали, что оптимальна ширина посева до 500 м и расположение его вдоль мест обитания пчелиных — лесополос, оврагов, степи [7, 8].
Если исторически ландшафты Центрального Предкавказья были благоприятны для обитания природных опылителей, то анализируя современное положение, выявляются проблемы, связанные с антропогенным фактором. Это распашка степных участков с колониями пчёл и шмелей, интенсивная застройка целинных участков, зарастание оставленных неудобий и залежей сорной
растительностью, большие массивы посевов не-энтомофильных культур и монокультур, обработки и снос пестицидов на места колониального гнездования пчёл, опрыскивания посевов в периоды цветения и др.
Система мероприятий по охране пчёл и шмелей должна строиться на сохранении мест природной резервации опылителей, расширении сети лесополос и площадей плодовых насаждений. Размещение полей целесообразно полями по 30—50 га, идущими полосами вдоль оврагов, балок, неудобий и пастбищ, где пчелиные гнездятся в почве или в тростнике [7]. При этом комплекс агроландшафт-ных мероприятий включает выявление и охрану колоний землероющих и стеблевых пчёл, охрану и привлечение шмелей.
Общий комплекс хозяйственных мероприятий должен дополняться специальными мерами по охране и привлечению опылителей и энтомофагов, обычно питающихся на стадии имаго нектаром и пыльцой цветковых растений. Присутствие энтомофагов в достаточном количестве позволит ограничивать обработки посевов всех культур инсектицидами, особенно учитывая требования органического земледелия. Чем разнообразнее состав культур в структуре посевов, сохраннее сеть лесополос, присутствуют участки природной степи или восстановленной агростепи, создаются конвейеры цветения культур в течение вегетационного сезона, тем благоприятнее условия для сохранения популяций опылителей и полезных насекомых [8, 9].
Также желателен отказ от посева укрупнённых полей однолетних энтомофильных культур (подсолнечника, льна, рапса), преобладание в структуре полей монокультур или родственных неэнтомо-фильных культур, например, зерновых колосовых и кукурузы. По нашим данным, оптимальный размер полей с точки зрения эффективной деятельности опылителей должен составлять от 5—10 до 20—30 га в зависимости от культуры.
1. Скорость посещения цветков энтомофильных культур пчёлами
Группа Количество посещённых цветков в среднем за 1 мин
клевер люцерна эспарцет донник люпин гречиха рапс горчица
Медоносная пчела Шмели и крупные виды (15 мм и более) Мелкие виды (4-9 мм) 10-15 25-30 8-9 7-8 28-30 7-9 12-14 16-18 7-8 12-15 28-30 10-12 8-10 12-14 8-10 12-15 28-30 12-13 15-20 28-30 10-14 15-20 25-30 9-12
Расстояние от края посева, м. Абсолютная плотность пчёл
Культура Плотность одиночных пчел на 100 м2 (расчётная) на 1 га, тыс.
10 50 100 10 50 100
Подсолнечник 165,3 84,7 59,7 16,5 8,5 5,6
Лён масличный 159,1 88,3 55,5 15,9 8,8 6,0
Горчица 139,0 95,4 59,9 13,8 9,5 6,0
2. Плотность опылителей в посевах в зависимости от расстояния от мест их резервации (Ставропольский край, Шпаковский р-н, 2017—2019 гг.)
Конфигурация поля желательна не квадратная, а вытянутая, полосная, повторяющая контуры оврагов, зарослей кустарниково-древесной растительности, целинных степных участков. Ширина посевов — до 500 м [7, 8]. Возможен дополнительный посев по периметру рано цветущих нектароносов для опережающего привлечения опылителей и энтомофагов.
При размещении культур необходимо стремиться к чередованию в ландшафте энтомофильных культур с неэнтомофильными, чередованию культур в севообороте.
Важным обстоятельством представляется расширение возделывания в регионе многолетних бобовых культур - эспарцета, люцерны, донника, клевера, особенно исходя из задач производства кормов для овец и КРС. Посев семенных участков этих культур по возможности надо производить под зиму, чтобы уже в первый год добиться цветения.
На посевах энтомофильных культур предпочтительно обходиться без обработок химическими инсектицидами, заменяя их агротехническими мерами и биологическими средствами. А при необходимости - вести опрыскивания в вечернее и ночное время препаратами IV класса токсичности.
Опрыскивание даже гербицидами обочин полей и дорог, шлейфов молодых лесополос, цветущих энтомофильных культур губительно действует на всех пчёл. Обработки химическими инсектицидами и фунгицидами следует проводить лишь при превышении ЭПВ вредных объектов, стремясь к замене химических средств защиты растений биологическими [9, 10].
Особенно актуальна охрана шмелей как наиболее эффективных опылителей, в то же время требующих соблюдения определённых мер по их охране. Участки, где была зарегистрирована высокая численность гнёзд шмелей, особенно занесённых в Красные книги, подлежат охране в качестве энтомоботанических заказников или микрозаповедников. Без производственной необходимости не следует производить вырубку старых деревьев, распашку целинно-залежных участков, где гнездятся шмели. Привлечению шмелей на посевы способствует экологическое разнообразие агроландшафтов, наличие цветочного конвейера, отмена обработок пестицидами. Возможно создание и использование искусственных шмелёв-ников и подвоз их к посевам цветущих культур. В настоящее время ряд фирм предлагает семьи шмелей для опыления подсолнечника и теплиц, но это мероприятие пока недостаточно оценено с точки зрения возможного нарушения равновесия в экосистемах.
Как видим, концепция мониторинга популяций опылителей в агробиоценозах включает долгосрочные и краткосрочные мероприятия, направленные на сохранение цветущей растительности в агро-ценозах в течение вегетационного сезона и обеспечение сохранения мест гнездования пчелиных.
К долгосрочным мероприятиям относятся: оптимизация агроландшафта, структуры посевов и севооборота, сохранение естественной или восстановленной степной растительности, сети лесополос.
Краткосрочные или ежегодные мероприятия -это рациональное построение севооборота; чередующееся в ландшафте размещение участков эн-томофильных и неэнтомофильных культур, стаций обитания опылителей; использование вытянутой вдоль лесополос конфигурации полей, шириной до 500 м; замена сплошного способа посева энто-мофильных культур широкорядным; привлечение опылителей рано цветущими нектароносами.
Важнейшим мероприятием мониторинга является отказ от применения пестицидов I—III классов опасности в период от начала цветения до отцветания 75% цветков энтомофильных культур и в местах резервации пчёл и шмелей (лесополосы, овраги, пустоши, залежи и др.), предотвращение сноса химикатов при обработках соседних полей. С целью краткосрочного прогноза опыления и планирования урожая, необходимости подвоза пасек на медоносных культурах надо проводить учёты численности опылителей.
Выводы. Мониторинг одиночных пчелиных в Центральном Предкавказье позволяет предложить мероприятия по их охране и повышению эффективности опыления энтомофильных культур, особенно с учётом перехода ряда хозяйств к органическому земледелию. Система охраны пчелиных состоит из долгосрочных организационных, или агроэкологи-ческих, и краткосрочных оперативных мероприятий. Внимание к охране природных опылителей позволит в условиях недостатка медоносных пчёл получать высокие урожаи качественных семян энтомофильных культур.
Литература
1. Радченко В.Г., Песенко Ю.А. Биология пчёл (Hymenoptera, Apoidea): монография. СПб., 1994. 350 с.
2. Пчеловодство в Ставропольском крае. [Электронный ресурс]. URL: http://ylejbees.com/index.php/pchelovodstvo-v-mire/1026-pchelovodstvo-stavropolskogo-kraya (дата обращ. 30.05.2019).
3. Фасулати К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. М.: Высшая школа, 1971. 424 с.
4. Дзыбов Д.С. Агростепи: монография. Ставрополь: АГРУС, 2010. 256 с.
5. Песенко Ю.А. К методике количественного учёта насекомых-опылителей // Экология. 1972. № 3. Вып. 1. С. 89—95.
6. Ченикалова Е.В. Дикие пчелиные Ставрополья, их эффективность и охрана в агроландшафтах: монография. Ставрополь: АГРУС, 2005. 111 с.
7. Добролюбова Т.В. Шмели (Hymenoptera: Apidae, Bombini) Пензенской области и роль Государственного заповедника «Приволжская лесостепь» в их охране // Известия вузов. Поволжский регион. Естественные науки. Биология. 2015. № 2 (10). С. 42—52.
8. Ченикалова Е.В. Рекомендации по охране одиночных пчёл и шмелей в условиях Центрального Предкавказья. Ставрополь: СтГАУ, 2005. 35 с.
9. Артохин К.С. Экологизация химической защиты растений от вредителей / Артохин К.С., Игнатова П.К., Колесников С.И. [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2013. № 2. С. 48—52.
10. Черкашин В.Н. Севооборот как основа органического земледелия при выращивании экологически чистой продукции растениеводства // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (66). С. 28—30.
