Развитие животноводства и перевод земледелия на биологическую основу требует увеличения площадей посевов многолетних видов бобовых трав. Для условий северной части Центрально-Черноземного региона РФ клевер луговой является одной из наиболее востребованных культур. В Орловской области за последние 10 лет клевер луговой в чистом виде и в травосмесях занимал в среднем 41,8% в структуре посевов многолетних трав. Для более эффективного хозяйственного использования клевера необходимо улучшение обеспеченности хозяйств его семенами, что требу-ет разработки и внедрения новых экологически безопасных приемов технологии возделывания. Клевер луговой — строго перекрестноопыляемое энтомофильное растение. Естественное само-опыление у него не превышает 1–3%. Основными опылителями клевера лугового в настоящее время являются медоносные пчелы, выполняющие до 90% опылительной работы на производст-венных посевах этой культуры. Для повышения сбора семян установлена эффективность приме-нения препарата Pollinus, увеличивающего привлекательность клевера лугового как медоносного растения. Обработка семенного травостоя аттрактантом Pollinus позволила увеличить урожай-ность семян на 20,1 кг/га (+21,2% к контролю). Благодаря активизации лётно-опылительной дея-тельности пчел завязываемость семян на обработанном участке составила 65,1%, обсемененность головок — 58,9%, что превышало контроль (необработанный участок) на 16,9 и 15,9% соответст-венно. Применение аттрактанта явилось экономически выгодным, так как стоимость прибавки урожая семян выше дополнительных затрат на 2500–3500 руб./га.
клевер луговой, семена, урожайность, аттрактант, пчелы, опыление, завязываемость семян, обсемененность головок
Введение. В связи с интенсивным развитием животноводства и необходимостью биологизации земледелия с целью сохранения плодородия почв насущной задачей в областях Центрально-Черноземного региона РФ является оптимизация структуры пашни за счет увеличения посевов многолетних трав, в первую очередь бобовых видов. Переход к интенсификации кормопроизводства на биологической основе при условии развитого животноводства предполагает наличие в общей структуре полевого растениеводства Центрального Черноземья до 25–30% укосных площадей многолетних трав и регулярного 20–30% их обновления [1; 2]. Для решения этой задачи необходимо повышение эффективности семеноводства многолетних трав, в первую очередь — бобовых видов. Для Орловской области среди бобовых трав клевер луговой является наиболее востребованной культурой. Здесь в последние 10 лет его посевы в чистом виде и в травосмесях занимали в среднем 41,8% в структуре многолетних трав [3].
Клевер луговой — строго перекрестноопыляемое энтомофильное растение. Без участия насекомых семена у него не образуются или их бывает очень мало (1–3% от количества бобов). Установлено, что в общей структуре комплекса факторов формирования биологического урожая семян этой культуры доля опыления занимает около 60–80%. Остальная часть приходится на агротехнику и метеорологические условия [4].
Основными природными опылителями клевера лугового являются шмели (рис. 1). Незначительную долю опыления выполняют дикие пчелы и другие представители из отряда перепончатокрылых (рис. 2).
Шмели и дикие пчелы в настоящее время не обеспечивают необходимое опыление семенных травостоев клевера лугового из-за их малочисленности. Естественными резервациями обитания популяций шмелей и диких перепончатокрылых насекомых-опылителей являются разнотравные не обрабатываемые угодья: полезащитные лесополосы, овражно-балочные системы, луга и другие первичные ландшафты, вдоль которых в посевах отмечается наиболее высокая плотность лёта и эффективность работы представителей природной энтомофауны.
Рис. 1. Шмель на сборе нектара и пыльцы с цветков клевера лугового
Рис. 2. Представитель отряда диких перепончатокрылых насекомых
на цветках клевера лугового
Центрально-Черноземный регион РФ относится к зоне интенсивного земледелия, где степень распаханности сельскохозяйственных угодий составляет свыше 80%, в связи с чем участие шмелей и других представителей естественных биоценозов в опылении посевов перекрестноопыляемых культур ограничено [5]. При оптимальной потребности числа шмелей на опылении клевера лугового в 2000 шт./га, их фактическое количество составляет 100–500 шт./га [6]. Они посещают не более 5,8–15,3% цветков от их общего количества [7]. Приемы, разработанные для размножения шмелей, являются трудоемкими и еще далеки от широкого внедрения в производство. Установлено, что доля участия диких насекомых в опылении клевера лугового составляет 10–20% от произведенной работы.
В условиях концентрации семеноводства и увеличения размеров полей семенных посевов дикие насекомые из-за их небольшого количества и значительных колебаний численности по годам играют менее существенную роль в опылении по сравнению с домашними медоносными пчелами (Apis mellifera L.) [8; 9; 10]. Использование на опылении семенных посевов клевера лугового медоносных пчел, количество которых хорошо поддается регулированию и хозяйственному разведению, является надежным фактором, гарантирующим высокую урожайность семян этой культуры [6]. При изучении роли медоносных пчел во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса была установлена прямая зависимость урожайности семян клевера от интенсивности их лёта в период массового цветения. В опыте было выявлено, что рост урожайности семян клевера при формировании травостоя с большим количеством развитых головок на 93% зависел от опыления и только на 7% от других факторов [11].
Известно, что клевер луговой образует значительное количество нектара на единице площади (до 200–300 кг/га). Содержание сахара в нектаре является приемлемым для пчел. Установлено, что одна семья пчел на клеверном поле может заготовить в период его цветения до
Клевер луговой не является лучшим медоносным растением. Однако при нахождении ульев вблизи участка или даже внутри него в прокосах, пчелы предпочитают собирать нектар и пыльцу с близко расположенных цветков клевера лугового, чем летать на дальние расстояния на более привлекательные для них медоносные растения (рис. 3, 4). Результативность работы медоносных пчел на опылении обусловлена также тем, что они являются сборщиками пыльцы, в то время как большинство диких насекомых — ее поедателями [9; 10]. Кроме того, для успешного оплодотворения цветков необходимо неоднократное их посещение насекомыми-опылителями и перенос достаточного количества пыльцы с разных растений, что может гарантированно обеспечиваться пчелами [10].
Рис. 3. Медоносная пчела на сборе нектара с цветков клевера лугового
Рис. 4. Медоносная пчела с обножкой на сборе пыльцы клевера лугового
Длина трубки венчика цветков клевера лугового составляет у разных сортов от 5,0 до
Однако в сравнении с лучшими видами медоносных растений посевы клевера лугового посещаются пчелами менее охотно из-за трудности добывания нектара. Для более эффективного опыления клевера лугового применяется дрессировка пчел на запах его цветков. Для этого проводят подкормку пчел сахарным сиропом, настоянным на цветках клевера лугового. Это увеличивает посещаемость клеверного поля медоносными пчелами, завязываемость семян и обсемененность головок, урожайность семян культуры [15]. В исследованиях установлено, что наибольшая интенсивность лёта пчел в опыте с дрессировкой отмечена у семей, получавших сахарный сироп с ароматом цветков клевера. Так, у карпатской породы она составила 2549,3 вылетов на
Используя сильную реакцию пчел на запах, можно направить их на опыление культурных растений, не являющихся лучшими медоносами. Это возможно благодаря использованию особых препаратов — аттрактантов, созданных на основе композиции ароматических веществ, наиболее привлекательных для пчел. Привлеченные сильным цветочным запахом аттрактанта, пчелы находят обработанные посевы и, прилетев, начинают собирать нектар на имеющихся цветках. Аттрактанты максимизируют опылительную деятельность пчел и являются особенно эффективными, когда период опыления сокращен из-за неблагоприятных погодных условий (понижение температуры до 5–10 ºС, пасмурная дождливая погода). Они также рекомендуются для использования в условиях, когда наряду с культурным растением, требующим опыления, цветут другие конкурирующие виды, более привлекательные для пчел. Обработанные аттрактантом участки посещаются большим количеством пчел, которые работают более активно [5]. Выпускаемые промышленностью аттрактанты используются в основном для улучшения опыления садов.
Цель работы — изучить влияние применения аттрактанта Pollinus на урожайность семян клевера лугового.
Материал и методика исследований. Работа была проведена в ОПХ ФГБНУ ФНЦ ЗБК. Для обработки посева клевера лугового использован аттрактант Pollinus, производимый фирмой Arysta Zifescienсe (Польша). Этот препарат содержит композицию из четырех ароматизаторов, имитирующих запахи наиболее привлекательных для пчел растений, в том числе одуванчика, а также феромоны пчел. Аттрактант Pollinus применяется в промышленных садах для улучшения опыления вишни, яблони, других плодовых деревьев. Препарат является полностью безопасным для людей, животных и насекомых, не оказывает отравляющего действия на растения. Данные о его влиянии на семенную продуктивность клевера лугового не были известны.
Закладка опытов, фенологические наблюдения, учет урожая проведены в соответствии с общепринятыми методическими указаниями [17; 18]. Почва опытного участка темно-серая лесная, среднесуглинистая, со средним содержанием подвижных форм питательных веществ. Вид опыта — полевой.
Посев семенного травостоя клевера лугового был произведен в мае 2008 г. сеялкой СЗТ-3,6 с нормой высева семян 12 кг/га обычным рядовым способом с междурядьями 15 см под покров ячменя. Применение аттрактанта проведено на диплоидном сорте Среднерусский позднеспелого одноукосного типа, имеющего широкое распространение в зоне проведения опыта. Площадь посева культуры —
Приготовление рабочего раствора осуществлялось непосредственно перед обработкой клевера лугового путем заливания воды и препарата в опрыскиватель и размешивания. Обработанный участок представлял собою квадрат со сторонами 100 ×
Фаза начала цветения клевера лугового была отмечена 12 июля. Обработка посева аттрактантом осуществлена 16 июля в утреннее время (9–10 часов) опрыскивателем ОВП-200 в агрегате с трактором МТЗ-80. Доза внесения препарата — 1 л/га. Расход воды — 200 л/га.
Уборка клевера была проведена раздельным способом. Скашивание посева осуществлено 4 сентября косилкой Е-275, обмолот комбайном Сампо-130 — 11 сентября. Учетные делянки были расположены в середине обработанного и контрольного участков и представляли собой скошенные валки шириной
Анализ структуры урожая проведен на основе разбора средних проб в количестве 10 головок с каждой делянки опыта, отобранных перед обмолотом семян. Завязываемость семян определена как отношение общего числа семян к числу бобов в головках, обсемененность — как отношение числа выполненных (полноценных) семян к числу бобов в тех же головках. Урожайные данные приведены к 100%-ной чистоте и 14%-ной влажности семян.
Агротехника в опыте — общепринятая в зоне для клевера лугового [19].
Результаты исследований. Погодные условия вегетационного периода были в целом удовлетворительными для семеноводства клевера лугового. После обработок посева аттрактантом Pollinus сложились благоприятные условия для лётно-опылительной деятельности насекомых, так как в этот период не наблюдалось выпадения осадков. Общий уровень урожайности семян клевера лугового оказался недостаточно высоким. Причиной этого являлось возделывание клевера лугового без внесения удобрений, дождливая погода в начале лета, приведшая к полеганию и подпреванию стеблей, обильные осадки в конце лета, отодвинувшие время уборки семенного травостоя.
Применение препарата Pollinus на семенном травостое клевера лугового было эффективным. Урожайность семян на участке, не обработанном препаратом, составила в среднем 94,7 кг/га (по вариантам 90,3–99,2 кг/га). На участке, обработанном препаратом, средняя урожайность семян оказалась выше контроля — 114,8 кг/га (по вариантам 109,7–120,8 кг/га). Прибавка к контролю составила 20,1 кг/га, или 21,2%. Разница между вариантами является существенной (НСР05 = 4,9 кг/га) (табл. 1).
1. Урожайность семян клевера лугового при использовании аттрактанта Pollinus
|
Вариант |
Сбор семян по повторностям, кг/га |
В среднем |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
кг/га |
± к контролю, кг/га |
% к контролю |
|
|
Обработка Pollinus |
116,4 |
120,8 |
112,5 |
109,7 |
114,8 |
20,1 |
21,2 |
|
Без обработки (контроль) |
99,2 |
95,4 |
90,3 |
94,1 |
94,7 |
— |
— |
|
НСР05 |
|
4,9 |
|
|
|||
Стоимость прибавки урожая при цене за
Результаты анализа структуры головок показали, что прибавка урожая семян клевера лугового на обработанном препаратом Pollinus участке сложилась благодаря большей завязываемости семян и обсемененности головок, чем на необработанном участке (табл. 2). Так, в головках с необработанного участка в среднем содержалось 49,4 семян, в том числе 44,6 выполненных (полноценных) семян, а в головках с обработанного участка — 66,7 шт. семян, в том числе 60,9 выполненных (полноценных) семян. Головки клевера лугового с участка, обработанного препаратом Pollinus, содержали на 17,3 шт. семян больше, чем с участка без обработки, в том числе на 16,3 шт. больше выполненных (полноценных) семян. Разница по количеству семян в головках с обработанного и необработанного участков составила 35%. Такое могло произойти только в результате более интенсивного опыления обработанного аттрактантом участка, так как других различий между вариантами не было. Более активное посещение пчелами обработанного участка позволило увеличить завязываемость семян на 16,9%, а обсемененность головок — на 15,9%.
2. Обсемененность головок и завязываемость семян клевера лугового
на участках с обработкой и без обработки аттрактантом Pollinus
|
Вариант |
Повторность |
Разобрано головок, шт. |
Структура головки, в среднем |
Завязываемость семян, % |
Обсемененность головок, % |
|||
|
бобы, шт. |
семена выполненные, шт. |
семена щуплые, шт. |
всего семян, шт. |
|||||
|
Обработка Pollinus |
1 |
10 |
108,1 |
60,1 |
5,1 |
65,2 |
60,3 |
55,6 |
|
2 |
10 |
100,1 |
61,2 |
4,9 |
66,1 |
66,0 |
61,1 |
|
|
3 |
10 |
107,0 |
65,0 |
6,5 |
71,5 |
66,8 |
60,7 |
|
|
4 |
10 |
98,5 |
57,3 |
6,7 |
64,0 |
67,1 |
58,2 |
|
|
Среднее |
|
103,4 |
60,9 |
5,8 |
66,7 |
65,1 |
58,9 |
|
|
Без обработки (контроль) |
1 |
10 |
110,9 |
47,9 |
3,0 |
50,9 |
45,9 |
43,2 |
|
2 |
10 |
95,6 |
41,8 |
5,7 |
46,8 |
49,0 |
43,7 |
|
|
3 |
10 |
100,3 |
43,3 |
5,8 |
49,1 |
49,0 |
43,2 |
|
|
4 |
10 |
107,5 |
45,3 |
4,6 |
49,9 |
46,4 |
42,1 |
|
|
Среднее |
|
103,6 |
44,6 |
4,8 |
49,2 |
47,6 |
43,0 |
|
|
НСР05 |
|
|
9,7 |
4,8 |
1,8 |
4,3 |
4,2 |
3,0 |
|
± к контролю |
|
|
|
+16,3 |
+1,0 |
+17,3 |
+16,9 |
+15,9 |
|
% к контролю |
|
|
|
136,5 |
120,8 |
135,0 |
– |
– |
Анализ факторов, влияющих на эффективность опыления клевера лугового, показывает, что наряду с использованием для привлечения насекомых-опылителей специальных препаратов типа Pollinus формирование высокой урожайности семян достигается при выполнении комплекса мероприятий, обеспечивающих создание благоприятных условий развития растений этой культуры и повышения эффективности работы медоносных домашних пчел, и включает следующие мероприятия [20–23]:
- высокую культуру земледелия и агротехники при возделывании клевера на семенных участках;
- внедрение в технологию приемов, обеспечивающих компактность фазы цветения и повышающих выделение нектара в цветках клевера (некорневая подкормка посевов борными микроудобрениями, внесение оптимальных доз фосфорно-калийных удобрений, создание травостоев с оптимальной густотой и др.);
- совмещение фазы цветения клевера с массовым вылетом насекомых-опылителей при достижении пчелосемьями наибольшего развития путем подкашивания травостоев раннеспелых сортов в соответствующие сроки;
- использование на опылении сильных пчелиных семей, занимающих к периоду опыления более двенадцати улочек;
- своевременный вывоз пчелосемей на опыляемый массив клевера в фазу начала его цветения из расчета четыре–шесть ульев на гектар и размещение их по контуру поля или в прокосах;
- продолжительность периода вывоза пасек на опыление — не менее 20 дней.
Выводы. Применение аттрактанта Pollinus на семенном посеве клевера лугового является эффективным приемом повышения урожайности семян. Выявлена достоверная прибавка урожайности при обработке посева препаратом, составившая 20,1 кг/га (+21,2%) в сравнении с необработанным участком. Более высокая урожайность семян сложилась за счет увеличения завязываемости семян и обсемененности головок, что указывает на более интенсивную деятельность медоносных пчел. Применение аттрактанта явилось экономически выгодным, так как стоимость прибавки урожая была выше дополнительных затрат на 2500–3500 руб./га. Особое значение этот прием агротехники имеет в первичном семеноводстве, так как позволит быстрее размножать и внедрять в производство новые сорта клевера лугового при ограниченности площади посева питомников размножения.
1. Кормопроизводство: системообразующая роль и основные направления совершенствования в Центрально-Черноземной полосе России / А.С. Шпаков, И.А. Трофимов, А.А. Зотов, А.А. Кутузова, Д.М. Тебердиев и др. - М.- Воронеж : Изд. им. Е.А. Болховитинова, 2002. - 209 с.
2. Золотарев В.Н., Сапрыкин С.В. Травосеяние и семеноводство многолетних трав в структуре растениеводства как основа биологизации земледелия и развития кормопроизводства в региональном аспекте // Кормопроизводство. - 2020. - № 5. - С. 3-15.
3. Зарьянова З.А., Зотиков В.И., Кирюхин С.В. Видовое и сортовое разнообразие многолетних трав для условий Орловской области // Кормопроизводство. - 2017. - № 11. - С. 32-38.
4. Антонов В.И., Ларетин Н.А., Волкова Т.И. Эффективность опыления пчелами клевера лугового // Кормопроизводство. - 2016. - № 4. - С. 34-38.
5. Золотарев В.Н., Иванов И.С., Чекмарева А.В. Влияние пчелоопыления на урожайность семян эспарцета песчаного при возделывании в степной зоне Центрально-Черноземного региона // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 5. - С. 59-68.
6. Михайличенко Б.П., Антонов В.И., Переправо Н.И., Пилипко С.В. Интенсивные технологии возделывания клевера лугового на семена // Повышение эффективности клеверосеяния : сб. науч. тр. Вып. 35 / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1987. - С. 118-123.
7. Бальжекас Й.А. Организация опыления семенных посевов клевера лугового медоносными пчелами // Повышение эффективности клеверосеяния : сб. науч. тр. Вып. 35 / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1987. - С. 130-136.
8. Сурков Ю.С., Бакалова В.В. Роль диких опылителей в получении устойчивых урожаев семян эспарцета, клевера и люцерны в Воронежской области // Насекомые-опылители сельскохозяйственных культур : сб. науч. тр. - Новосибирск, 1982. - С. 90-93.
9. Панков Д.М. Пчелоопыление и урожай. - М. : Академия Естествознания, 2010. - 118 с.
10. Золотарев В.Н., Иванов И.С., Чекмарева А.В. Влияние агроклиматических условий и пчелоопыления на урожайность семян эспарцета песчаного в степной зоне // Достижения науки и техники АПК. - 2019. - № 9. - С. 32-38. DOIhttps://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10907.
11. Золотарев В.Н. Клевер ползучий - на семена // Пчеловодство. - 1988. - № 10. - С. 11.
12. Зарьянова З.А. Ускоренное создание исходного материала клевера лугового с помощью опыления пчелами в теплице // Селекция кормовых культур : сб. науч. тр. Вып. 42 / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1989. - С. 31-36.
13. Новоселов М.Ю., Зарьянова З.А. Метод использования пчел в искусственном климате для опыления клевера // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера / РАСХН, ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 2002. - С. 59-60.
14. Губин А.Ф. Медоносные пчелы и опыление красного клевера. - М. : Сельхозгиз, 1947. - 227 с.
15. Новоселова А.С. Селекция и семеноводство клевера. - М. : Агропромиздат, 1986. - 199 с.
16. Чугреев М.К., Тормосина Т.Т. Сравнительное изучение работы карпатских пчел на опылении клевера лугового в условиях Ярославской области // Достижения науки и техники АПК. - 2011. - № 5. - С. 70-71.
17. Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами / ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса. - М., 1987. - 200 с.
18. Методические указания по первичному и элитному семеноводству новых сортов клевера лугового (селекции ВНИИ кормов и ТОС «Клевер»). - М. : РГАУ-МСХ им. К.А. Тимирязева, 2010. - 28 с.
19. Рекомендации по проведению весенне-полевых работ в Орловской области / В.И. Зотиков, А.М. Задорин, З.А. Зарьянова [и др.]. - Орел : ФГБНУ ФНЦ ЗБК, 2019. - 80 с.
20. Агроэкологические и агротехнические основы семеноводства многолетних трав : глава в книге / Н.И. Переправо, В.Н. Золотарев, И.М. Шатский, Г.В. Степанова, Н.И. Георгиади // Кормовые экосистемы Центрального Черноземья России: агроландшафтные и технологические основы / отв. ред. В.М. Косолапов. - М. : Россельхозакадемия, 2016. - С. 237-378.
21. Сортовое семеноводство многолетних трав : глава в книге / Н.И. Переправо, В.Н. Золотарев, В.Э. Рябова, В.И. Карпин, С.В. Пилипко // Селекция и семеноводство многолетних трав. - Москва-Воронеж : Воронежская областная типография - Изд-во им. Е.А. Болховитинова, 2005. - С. 320-369.
22. Возделывание многолетних трав на семена в Центрально-Черноземном регионе : рекомендации / Н.И. Переправо, В.Н. Золотарев, В.Э. Рябова, В.И. Карпин, Ю.М. Писковацкий и др. - М. : ФГУ РЦСК, 2008. - 44 с.
23. Селекция и семеноводство многолетних трав в Центрально-Черноземном регионе России / И.М. Шатский, И.С. Иванов, Н.И. Переправо, В.Н. Золотарев, Н.В. Сапрыкина, Р.М. Лабинская, Г.В. Степанова, Н.И. Георгиади, Н.Ф. Тарасенко. -
