Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние стимулирующих подкормок на физиологические показатели и функциональные свойства медоносных пчёл (Apis mellifera L.)

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние стимулирующих подкормок на физиологические показатели и функциональные свойства медоносных пчёл (Apis mellifera L.)"

На правах рукописи

КОЗУБ МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛИРУЮЩИХ ПОДКОРМОК НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДОНОСНЫХ ПЧЁЛ {Apis mellifera L.)

Специальность: 03.03.01 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

21 ноя т

005538650

Москва 2013

005538650

Работа выполнена на кафедре зоологии ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Морева Лариса Яковлевна

Официальные оппоненты: Маннапов Альфир Габдуллович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой пчеловодства и рыбоводства ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева».

Антимиров Святослав Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, редактор ООО «Редакция журнала «Пчеловодство»».

Ведущая организация ГНУ НИИ пчеловодства Российской академии

сельскохозяйственных наук

Защита состоится «23» декабря 2013 г. в «1500» часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.09 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А.Тимирязева» по адресу: 127550, Москва улица Прянишникова, 15, тел./факс (499) 976-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева.

Автореферат разослан « » ноября 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А.Ксенофонтова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время наука располагает большим количеством работ, посвященных изучению физиологии насекомых, в том числе и пчёл (Таранов 1968, Жеребкин 1965, 1971, 1979аб, Шагун, 1969, Яковлева 1977, Козин, Стройков 1991, Лебедев 1993, Маннапов 2011 и др.). Несколько меньше изучен вопрос, касающийся динамики биохимического состава и физиологического состояния пчёл в течение года в условиях Краснодарского края, как южной территории РФ, существенно отличающейся от других регионов.

За последние годы в пчеловодстве все шире используют биологически активные вещества, которые дают реальные возможности управлять развитием пчелиных семей, открывая тем самым перспективы увеличения их продуктивности. Физиологическая стимуляция организма - одна из действенных мер повышения продуктивности пчелиных семей. Однако только учёт хозяйственно-полезных признаков под влиянием биостимуляторов не даёт полноценную характеристику этих препаратов, поэтому важна оценка их влияния на физиологическое состояние пчёл.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось - регуляция физиологических процессов организма пчёл и оптимизация функциональных показателей пчелиных семей стимулирующими подкормками.

Задачи исследования:

1. Выявить сезонные изменения физиологических и биохимических показателей организма медоносных пчёл в условиях Краснодарского края.

2. Установить влияние стимулирующих подкормок на физиологическое состояние медоносных пчёл, на показатели белкового, углеводного и липидного обмена в их организме.

3. Определить воспроизводительные показатели пчелиных маток и медосо-бирательную деятельность рабочих пчёл при использовании биостимуляторов.

4. Проанализировать влияние стимулирующих подкормок на развитие и функциональное состояние гипофарингеальных желёз пчёл-кормилиц и продуцирование ими маточного молочка.

5. Оценить эффективность применения биостимуляторов при получении цветочной пыльцы (обножки) от пчелиных семей.

Научная новизна. Впервые проанализированы сезонные особенности физиологического состояния пчёл в года с различными погодными условиями на территории Краснодарского края. Впервые дана комплексная системная оценка влияния на организм медоносных пчёл биологически активных препаратов («Feed bee», «Апивитаминка», «Гармония природы», «Пчелодар», «Сти-мовит») в условиях Краснодарского края и разработана научно-обоснованная концепция их включения в состав стимулирующих подкормок. Определены ос-

новные направления развития биохимических реакций в организме пчёл под влиянием подкормок с биостимуляторами. Доказана целесообразность применения стимулирующих подкормок с биостимуляторами для активизации функциональных способностей пчелиных семей (лётная нектарособирательная активность, воспитание расплода, гнездостроительная деятельность, сбор цветочной пыльцы). Также показано положительное влияние рассматриваемых подкормок на физиологическое состояние гипофарингеальных желёз пчёл-кормилиц.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы заключается в том, что полученные данные дополняют имеющиеся сведения о сезонной динамике физиологических и биохимических показателей пчёл, о воздействии на организм пчелы биостимулирующих добавок (сырая и сухая масса, содержание азота, жира, гликогена, состояние жирового тела), о влиянии исследованных добавок на состояние пчелиной семьи (лётная активность, выход товарного мёда, увеличение количества пыльцы и маточного молочка, получаемого от пчелиной семьи).

В практическом отношении доказана необходимость применения стимулирующих подкормок для устойчивого развития семьи, увеличения их продуктивности и создания условий для успешного весеннего и осеннего наращивания. Эти сведения полезны пчеловодам для ориентировки в выборе подкормок, предлагаемых на отечественном рынке.

Материалы научных исследований используются в учебном процессе на Биологическом факультете «Кубанского государственного университета» в курсах: «Физиология насекомых», «Биология общественных насекомых». А также при подготовке студентов ИНСПО КубГУ по специальности 110201.51 -Пчеловодство, при обучении и повышении квалификации пчеловодов.

Основные положения диссертационной работы, вынесенные на защиту: 1. Динамика физиологических показателей организма медоносных пчёл и влияние на эти процессы различных стимулирующих подкормок.

2. Влияние биостимуляторов на воспроизводительные и функциональные свойства пчёл, на получение маточного молочка и пыльцы от пчелиных семей.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Мир пчёл» (Ижевск, 24-25 марта 2011); международной научно-практической конференции «Пути развития пчеловодства в России через успешный опыт регионов России, стран СНГ и Дальнего Зарубежья» (Ярославль, 6-11 октября 2011); межреспубликанской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 40-летию Учебного ботанического сада Кубанского государственного университета «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 12 октября 2012); XIV

4

съезде Русского энтомологического общества (Санкт-Петербург, 26 августа- 1 сентября 2012); VII Международном научно-практическом форуме по пчеловодству «Пчелопродукты - здоровье нации» (Краснообск, 14-16 сентября 2012); XXXXIII International Apicultural Congress Apimondia (Kyiv, Ukraine, 29 September-04 october 2013).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, из них 5 в ведущих журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации, 1 статья в зарубежном издании.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 138 страницах, содержит иллюстративные материалы: 31 таблицу и 20 рисунков. Состоит из введения, аналитического обзора, материала и методов исследований, природно-климатической характеристики района исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, практических предложений и библиографического списка. Библиографический список содержит 177 литературных источника, в том числе 39 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследований

Работа выполнялась в 2010-2013 гг. согласно структурно-логической схеме, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1- Структурно-логическая схема исследования

Исследования проводили на учебной пасеке АПИ-лаборатории КубГУ, на пчелокомплексе ООО «Павловский мёд», пасеке учебно-опытного хозяйства

«Кош» «Апшеронского лесхоз-техникума». Также отбирались пробы пчёл с пасек, расположенных в различных районах Краснодарского края.

Объектом исследований являлись чистопородные пчёлы карпатской породы. Исследования проводились на 66 пчелиных семьях. Общий объём исследуемого материала составил более 20000 особей рабочих пчёл.

Определение сырой и сухой массы рабочих пчёл производили с использованием торсионных весов типа ВТ (до 500 мг) до и после высушивания в термостате. Физиологическое состояние медоносных пчёл оценивали по следующим показателям: каловая нагрузка (по Тюнину), развитие жирового тела (по Маурицио), развитие гипофарингеальных желёз (по Гессу). Для физиологических исследований от семей отбирали по 50 живых пчёл и использовали их для исследований в тот же день. Проводили биохимические анализы проб пчёл: содержание общего азота (метод Къельдаля), содержание жира (метод Соксле-та), гликоген (метод Бертрана), содержание минеральных веществ (атомно-адсорбционный метод).

Лётную активность пчёл, яйценоскость матки, количество печатного расплода, силу семьи, воскопродуктивность семей и количество товарного мёда оценивали согласно «Методы проведения научно-исследовательских работ в пчеловодстве». - Рыбное, НИИП, 2002. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке методами вариационной статистики (Лакин, 1990; Еськов, Кулешова, Шингаркина, 1998).

4. Результаты собственных исследований 4.1 Сезонная динамика физиологического состояния и биохимического состава организма медоносной пчелы

Условия содержания пчелиных семей на территории Краснодарского края по ряду факторов отличаются от содержания в других регионах РФ. Это не могло не сказаться на особенностях физиолого-биохимического состояния организма медоносных пчёл.

Общим показателем запасов питательных веществ в организме пчёл является сырая масса пчёл. Данные о сезонном изменении этого показателя представлены на рисунке 2.

Максимальные значения сырой массы рабочих пчёл отмечались в осенний и зимний периоды. Зимой сырая масса пчёл составляет от 112,6 до 127,2 мг, т.к. зимующие пчёлы лишены возможности совершать очистительный облёт и в их кишечнике накапливаются экскременты.

Рисунок 2 - Сырая масса в организме пчёл, мг

В весенний и летний периоды показатель сырой массы пчёл снижался (до 78-97 мг), что обусловлено активным расходованием питательных веществ на выкармливание расплода, лётную деятельность и переработку нектара в мёд. Увеличение сырой массы в осенний период по сравнению с летом (в среднем на 8-12 мг) является физиологической адаптацией к предстоящей зимовке.

О физиологическом состоянии пчёл можно судить по показателям состояния кишечника, в частности массы ректума. По результатам наших исследований отмечено, что в летний период масса ректума колеблется от 18 до 21 мг. Это связано с наличием естественных источников корма и возможностью совершения пчёлами очистительных облётов. С началом осеннего периода масса ректума постепенно возрастала. Максимального значения она достигала в теле зимующих пчёл (до 40 мг). Снижение массы ректума после зимнего периода на территории края отмечается чаще всего в феврале-марте. Т.е. на территории края очистительный облёт пчёл регистрируется в более ранние сроки по сравнению с северными популяциями пчёл.

Данные о сезонном содержании общего азота и жира в организме пчёл, обитающих в условиях Краснодарского края, представлены в таблице 1.

Содержание общего азота подвержено сезонным изменениям. Пик содержания азота в организме медоносной пчелы отмечался в марте-апреле (в разные годы от 5,13 до 6,33 мг). В летний период содержание общего азота в организме пчёл не достигал весеннего максимума. В сентябре содержание общего азота в организме пчёл начинало увеличиваться (3,79-4,63 мг). Накопление общего азота в теле осенних пчёл, по сравнению с летними особями, является физиологической адаптацией к зимнему периоду.

Таблица 1 - Сезонное содержание общего азота и жира в организме медоносной пчелы, мг на одну пчелу

Месяц Содержание общего азота Содержание жира

2011 2012 2013 2011 2012 2013

Январь 3,26±0,037 2,10±0,018 2,26±0,021 2,05±0,207 1,86±0,311 2,90±0,165

Февраль 3,32±1,482 1,92±0.034 3,38±0,027 1,19±0,308 1,73±0,473 3,26±0,321

Март 6,33±0,389 3,35±0,281 3,34±0,084 2,16±0,240 2,26±0,276 5,48±0,126

Апрель 3,33±0,230 5,13±0,204 5,82±0,096 3,40±0,268 3,92±0,175 7,60±0,231

Май 3,66±0,096 3,26±0,086 5,41 ±0,078 2,88±0,321 3,89±0,193 7,00±0,112

Июнь 5,44±0,736 4,45±0,306 4,83±0,122 3,34±0,377 4,06±0,154 5,45±0,195

Июль 5,78±0,363 4,80±0,422 5,72±0,248 2,77±0,124 2,75±0,376 4,36±0,307

Август 2,5б±0,404 4,24±0,212 5,08±0,186 2,39±0,418 3,54±0,323 3,88±0,253

Сентябрь 3,79± 1,644 3,85±0,194 4,63±0,098 3,46±0,185 3,56±0,195 3,96±0,176

Октябрь 2.20±1,105 3,12±0,088 - 3,70±0,200 3,82±0,296 -

Ноябрь 2,70±0,064 2,95±0,064 - 2,98±0,230 2,24±0,298 -

Декабрь 2,66±0,266 2,12±0,082 - 2.11±0,151 1,98±0,654 -

Примечание: - измерения не проводились

С переходом в неактивное состояние и формированием зимнего клуба, содержание азота в организме пчёл понижалось. Так в декабре-январе его содержание колеблется, в разные годы, от 1,92 до 2,26 мг. При зимовке даже на подсолнечниковом меду содержание азота в организме пчёл составило 1,923,38 мг. Это указывает на отсутствие белкового дефицита в организме пчёл и на возможность использования данного вида мёда в зимних запасах пчелиными семьями.

Сходная сезонная динамика отмечается и в содержании жира в организме пчёл. Максимальное содержание этого вещества регистрировалось в весенний (апрель - от 3,40 до 7,60 мг) и осенний (октябрь - от 3,70 до 3,82 мг) периоды. В период первого главного медосбора с акации и с увеличением лётной активности, содержание жира уменьшалось. В летний период продолжалось снижение содержания жира, особенно в жаркие года (2011 г.), когда осуществляется активная адаптация медоносных пчёл к высокой внешней температуре, посредством расщепления жира для пополнения в организме воды. В сентябре-октябре при интенсивном питании и снижением уровня деятельности пчёл содержание жира увеличивалось. В зимний период жир расходуется как источник энергии для поддержания оптимальной температуры в зимнем клубе, поэтому его содержание снижалось (до 1,19-2,11 мг).

Сезонное содержание воды в организме пчёл, обитающих на территории Краснодарского края, представлено на рисунке 3.

80

75

' 70

■ 65

ц

А 1 1 1...... —^ 2

¿о

'Ф

№

Г О *

» 1 - 2011 -Ш—2- 2012 -чк—3 - северные популяции пчёл (Мурылёв, 2013) Рисунок 3 - Сезонное содержание воды в организме рабочих пчёл, %

Максимальные значения содержания воды были отмечены в летние месяцы (в июне), минимальные в зимние месяцы (в декабре-январе). В период исследований содержание воды в теле медоносных пчёл варьировало по годам:

2011 г. в переделах 69,06-79,82%; в 2012 г. в пределах 66,41-78,98%. У пчёл северных популяции этот показатель составляет 65,95-73,90 % (Мурылёв, 2013). Таким образом, по сравнению с северными популяциями у пчёл, обитающих на территории Краснодарского края, показатели содержания воды в зимний, и особенно в летний периоды выше, что обусловлено тёплыми температурами зимой и жарким летом.

4.2 Сравнительная оценка влияния стимулирующих подкормок на физиологическое состояние медоносных пчёл 4.2.1 Влияние стимулирующих подкормок на рост и выращивание расплода в семье в весенний и осенний периоды

Результаты исследований влияния различных стимулирующих подкормок на яйценоскость матки представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Яйценоскость матки под влиянием стимулирующих препаратов

15 марта яйценоскость маток в 1-й контрольной и 2-6-й опытных группах отмечалась примерно на одном уровне. К 27 марта в 1-й контрольной группе яйценоскость маток увеличилась в 2,5 раза, во 2-й и 3-й группах - в 4,24 раза, в 4-й группе - в 3,07 раза, в 5-й группе - в 3,32 раза и в 6-й группе - в 2 раза (р<0,001). Уровень яйценоскости пчелиных маток 2-6 опытных групп к 8 апреля достиг максимума. К указанному сроку описываемый показатель был выше значений 1-й контрольной группы: во 2-й группе в 1,93 раза, в 3-й группе - в 2,08 раза, в 4-й группе - в 2,27 раза, в 5-й группе - 2,23 раза, в 6-й группе - 2,31 раза.

К концу наблюдений (20 апреля) по положительному влиянию на количество отложенных яиц маткой в пчелиной семье подкормки можно расположить в следующей последовательности: «Апивитаминка» (1316 яиц); «Стимовит»

10

(1133 яиц); «Feed bee» (1050 яиц); «Пчелодар» (1041 яиц); «Гармония природы» (1016 яиц) и контроль (908 яиц).

Показатели динамики выращивания расплода в контрольной и опытных группах представлены на рисунке 5.

■ Контроль

■ Гармония природы

Рисунок 5 - Влияние стимулирующих подкормок на наращивание пчелиных семей в весенний период

За весь период проведения эксперимента количество печатного расплода в пчелиных семьях, подкармливаемых «Feed bee», превышало аналогичное значение 1-й контрольной группы на 11-130%, с «Апивитаминкой» - на 41-137%, с «Гармонией природы» - на 11-127%, с «Пчелодаром» - на 14-122%, со «Стимо-витом»-на 17-131%.

К 30 апреля в 1-й контрольной группе, по сравнению с первоначальным сроком эксперимента, количество печатного расплода увеличилось в 4,33 раза (р<0,05), во 2-й группе - в 5,04 раза (р<0,05), в 3-й группе - в 5,92 раза (р<0,01), в 4-й группе - в 4,51 раза (р<0,05), в 5-й группе - в 5,01 раза (р<0,05), в 6-й группе - в 5,96 раза (р<0,001).

Таким образом, по уровню влияния на яйценоскость матки и воспитание расплода в пчелиных семьях в весенний период можно рекомендовать следующие препараты «Апивитаминка», «Стимовит» и «Feed bee».

Применение стимулирующих подкормок позволило сформировать сильные пчелиные семьи к медосбору. Так, по результатам наших опытов к началу главного медосбора сила семей в 1-й контрольной группе составила 12,0±1,2 улочек, во 2-й группе - 16,0±2,4 улочек (р<0,01); в 3-й группе - 16,6±0,8 улочек (р<0,001); в 4-й группе - 17,0 ±1,8 улочек (р<0,01); в 5-й группе - 16,8±1,4 улочек (р<0,01); в 6-й группе - 17,8±1,0 улочек (р<0,01).

На рисунке 6 представлены данные о влиянии стимулирующих подкормок на яйценоскость матки в осенний период.

1 - контроль 2-"Feed bee"

3 - "Аиивтаминка"

4 - "Гармония природы"

5 -"Пчелодар"

6 - "Стимовит"

Рисунок 6 - Влияние стимулирующих препаратов на яйценоскость матки в осенний период

По результатам исследований в пчелиных семьях с 15 августа по 21 сентября яйценоскость маток снижалась. Однако уровень яйценоскости маток зависел от вида применённой подкормки. Так уровень яйценоскости маток был максимальным, по сравнению с контрольной цифрой, в 6-й и, особенно, в 4-й группе (р<0,001). К концу учётного периода (21 сентября) яйценоскость маток в опытных группах оставалась высокой по сравнению с аналогичным значением 1-й контрольной группы. Так при подкормке с «Feed bee» он был выше в 5,5 раза, с «Апивитаминкой» и «Пчелодаром» - в 3,0 раза, с «Гармонией природы» и «Стимовитом» - в 2,5 раза.

Сходная тенденция отмечена и в динамике количества печатного расплода в контрольной и опытных семьях. Количество печатного расплода в семьях по датам учёта уменьшалось: в контрольной семье в среднем в 1,84-3,25 раза, при подкормке с «Feed bee» - в 1,45 раза, при подкормке с «Апивитаминкой» -в 1,25-1,80 раза, при подкормке с «Гармонией природы» - в 1,63-1,90 раза, при подкормке с «Пчелодаром» - в 1,08-2,07 раза и при подкормке со «Стимовитом» - в 1,57-1,90 раза.

Таким образом, подкормка семей стимулирующими препаратами в осенний период способствует качественному наращиванию семей и накопление в них достаточного количества пчёл для формирования зимнего клуба. Наилучшее влияние на яйценоскость матки и выращивание расплода в осенний период оказали препараты «Feed bee» и «Гармония природы».

4.2.2 Влияние весенних стимулирующих подкормок на лётную активность пчёл, медопродуктивность и воскопродуктивность пчелиных семей

По результатам исследований установлено, что лётная активность семей пчёл, которых подкармливали препаратом «Feed bee», превышала лётную активность рабочих пчёл 1-й контрольной группы, в среднем в 1,17-1,74 раза. При подкормке с «Апивитаминкой» данный показатель был выше контроля в 1,312,41 раза, с «Гармонией природы»- в 1,08-2,03 раза, с «Пчелодаром» - в 1,012,51 раза, со «Стимовитом» -в 1,22-2,67 раза.

Данные о производстве товарного мёда и воска по вариантам опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2 Медопродуктивность и воскопродуктивность пчелиных семей при различных стимулирующих подкормках (среднее на 1 пчелиную семью, п=5)

№ Подкормка Товарный мед, кг Выход воска, г

Lim M±m Lim M±m

1 Контроль 10-14 12,8±1,44 210-490 336,0±73,2

2 «Feed bee» 20-25 22,8±1,44** 420-910 630,0±168,0*

3 «Апивитаминка» 20-27 24,2±2,16*** 560-770 672,0±62,4**

4 «Гармония природы» 20-30 25,0±0,89** 560-770 700,0±84,0**

5 «Пчелодар» 18-31 25,2±1,67** 560-840 686,0±100,8*

6 «Стимовит» 26-34 30,0±1,59*** 630-840 756,0±72,8***

Примечание: здесь и далее *р<0,01; **р<0,05; ***р<0,001 по сравнению с контролем

Максимальная медопродуктивность пчелиных семей, по сравнению с контролем, регистрировалась при подкормке со «Стимовитом». Здесь разность составила 17,2 кг. Средним этот показатель был в семьях пчёл, получавших стимулирующие подкормки с «Апивитаминкой», с «Гармонией природы» и с «Пчелодаром» (разность с контролем 11,4,12,2 и 12,4 кг, соответственно).

При учёте воскопродуктивности нами установлено, что максимальной гнездостроительной деятельностью выделялись пчелиные семьи, которым давали стимулирующую подкормку со «Стимовитом». Здесь описываемый показатель был выше контрольной цифры в 2,25 раза. В 3-й, 4-й и 5-й группах данный показатель был выше контроля в 2 раза, во 2-ой группе - в 1,8 раза. Таким образом, применение стимулирующих подкормок в весенний период позволяет увеличить медопродуктивность и воскопродуктивность пасек.

4.2.3 Влияние стимулирующих подкормок на физиологические показатели организма пчёл

Результаты исследования сырой массы рабочих пчёл по вариантам опыта представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Показатели сырой массы рабочих пчёл, мг (п-50)

№ Подкормка Ст. показ. Сроки исследования

апрель май июнь июль

1 Контроль М 94,3 86,2 79,7 69,5

±т 0,65 0,89 0,39 0,68

2 «Feed bee» М 105,6*«» 104,1*** 95,6*** 90,1***

±т 1,07 1,72 0,83 0,95

3 «Апивитаминка» М 105,2*** 103,3*** 92,2*** 70,2

±т 0,58 0,97 0,67 0,53

4 «Гармония природы» М 112,9*** 109,5*** 98,9*** 83,0***

±т 0,51 0,42 0,48 0,58

5 «Пчелодар» М 112,7*** 96,9*** 102,6*** 86,5***

±т 0,74 0,89 0,85 0,65

6 «Стимовиг» М 103,5*** 117,1*** 97,2*** 87,9***

±т 0,64 0,48 0,49 0,75

Анализ данных представленных в таблице 3 позволяет заключить, что у пчёл, получавших стимулирующие подкормки, сырая масса больше, чем у пчёл, потреблявших в весенний период только медовую сыту. Более высокое значение сырой массы пчёл из опытных групп свидетельствует о накоплении резервных веществ в их организме.

Одним из показателей целесообразности использования различных видов кормов является каловая нагрузка кишечника рабочих пчёл. Результаты наших экспериментов подтверждают положительное влияние рассматриваемых подкормок на состояние кишечника. При этом установлено, что питательные вещества всех подкормок перевариваются в кишечнике пчёл, не вызывая его переполнения. Следовательно, питательные вещества подкормок не только не нарушают всасывание и переваривание пищи в кишечнике пчёл, но даже улучшают эти процессы.

В апреле с поступлением в улей естественных кормов и биологически активных веществ из стимулирующих подкормок степень развития жирового тела увеличивается. Однако, это увеличение различно в организме у пчёл из контрольной и опытных групп. При подкормке препаратом «Feed bee» степень жирового тела увеличивалась на 0,5 балла, с «Пчелодаром» и «Стимовитом» на 0,6 балла, с «Апивитаминкой» и «Гармонией природы» на 0,7 балла, в контроле -лишь на 0,1 балла. В мае степень жирового тела незначительно снизилась: в контрольной группе на 0,6 балла, в опытных группах - от 0,3 до 0,5 балла.

Как показали проведенные исследования, состав корма оказывает влияние на морфофункциональные показатели организма рабочих пчёл - скармливание пчёлам рассмотренных стимулирующих подкормок повышает степень развития жирового тела.

Данные о влиянии стимулирующих подкормок на содержание общего азота и жира в организме рабочих пчёл представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Влияние стимулирующих подкормок на содержание общего азота и жира в организме рабочих пчёл, мг на 10 особей _

№ Подкормка Содержание общего азота, мг на 10 особей Содержание жира, мг на 10 особей

15.04.1013 20.05.2013 15.04.1013 20.05.2013

1 Контроль 39,06±0,64 33,05±0,39 7,60±0,56 7,00±0,58

2 «Feed bee» 44,96±0,35 40,16±0,82 7,48±0,74 7,12±0,50

3 «Апивитаминка» 37,87±0,48 35,11±0,23 6,35±0,26 6,83±0,47

4 «Гармония природы» 36,98±0,56 32,83±0,38 6,60±0,41 6,53±0,23

5 «Пчелодар» 38,62±0,23 34,52±0,15 6,42±0,30 6,60±0,58

6 «Стимовит» 42,16±0,44 38,92±0,28 6,78±0,41 6,63±0,26

Анализ данных, представленных в таблице 4, показал, что с апреля по май происходило снижение содержания общего азота во всех группах. Это обусловлено активным периодом в жизни пчелиной семьи - выработкой маточного молочка и работой на главном медосборе. В контрольной группе содержание азота снижалось на 6,01 мг, тогда как в опытных группах на 4,80 мг («Feed bee»), 2,76 мг («Апивитаминка»), 4,15 мг («Гармония природы»), 4,10 мг («Пчело-дар») и 3,24 мг («Стимовит»),

Следовательно, полноценное питание в виде стимулирующих подкормок обеспечивает белковый обмен в организме пчелы на более высоком уровне, чем при подкормке только углеводными кормами.

Как видно из таблицы 4, содержание жира в организме пчёл с 15 апреля по 20 мая падает, т.к. пчелиные семьи активно переходят на сбор нектара и запасы этого вещества расходуются на лётную активность. Однако, по нашим данным больше всего снижалось содержание жира в контрольной группе (на 0,6 мг), т.к. не получая биологически активные вещества с подкормкой в период выращивания расплода пчёлы сильно изнашиваются, и к медосбору приступают менее физиологически подготовленными. В опытных семьях содержание жира снижалось незначительно - в среднем на 0,07 - 0,36 мг и даже возрастало на 0,48 мг (при подкормке «Апивитаминкой»). Следовательно, подкормка пчелиных семей рассматриваемыми препаратами позволяет равномерно расходовать запасы жира при воспитании расплода и поддерживать работоспособность организма пчёл при лётной деятельности.

Установлено, что с наступлением главного медосбора и поступлением избытка естественного углеводного корма, количество гликогена в организме пчёл возрастает. Причем, в опытных группах содержание углеводов увеличивается в большей степени, чем в контроле. Так, в пчелиных семьях, получавхцих подкормки, гликоген увеличился на значение от 0,11 мг («Пчелодар») до 0,6 мг («Апивитаминка»), а в контрольных семьях, в среднем, только на 0,06 мг. Таким образом, при использовании стимулирующих подкормок показатели угле-

водного обмена в организме рабочих пчёл регистрируется на более высоком уровне.

Мы исследовали содержание химических элементов в организме пчёл, получающих в питание различные стимулирующие подкормки (таблица 5).

Таблица 5 -Содержание минеральных веществ в организме пчёл, мг/кг

№ Подкормка Са, мг/кг Mg, мг/кг К, мг/кг Na, мг/кг Fe, мг/кг

1 Контроль 1399,05 563,30 3197,69 170,45 194,16

2 «Feed bee» 1474,83 816,69 8430,70 399,18 210,89

3 «Апивитаминка» 1215,46 643,25 2379,39 323,53 191,11

4 «Гармония природы» 1593,79 496,28 2942,05 804,31 244,63

5 «Пчелодар» 931,62 585,07 1927,83 266,55 255,86

6 «Стимовит» 997,91 716,34 2417,92 348,51 253,56

Проведённые исследования показали, что основными химическими элементами тела пчелы являются К, Mg, Na, Са и Fe (содержание более 100 мг/кг). При этом содержание Zn, Си, Se, Ag и др. регистрируется в меньших концентрациях (содержание менее 100 мг/кг).

Наиболее высокое содержание кальция отмечалось в организме пчёл из семей, подкармливаемых препаратами «Feed bee» и «Гармония природы».

Содержание магния более всего увеличивалось в организме пчёл при подкормке «Feed bee» (в сравнении с другими подкормками разница составляет от 100,35 до 320,41 мг/кг). При данной подкормке также отмечается высокое содержание калия (разница с остальными группами составляет от 5233,01 до 6502,87 мг/кг).

По влиянию на содержание калия биостимуляторы можно расположить в следующем порядке: «Feed bee», «Гармония природы», «Стимовит», «Апиви-таминка», «Пчелодар». При подкормке «Feed bee» в организме пчёл отмечалось высокое содержание кальция, магния и калия в сравнении с контрольными и другими опытными группам.

Содержание натрия в организме пчёл также неодинаково при различных подкормках. Так, наибольшее содержание натрия отмечалось в организме пчёл при подкормке «Гармония природы», а наименьшее - в контрольной группе. Содержание железа более 200 мг/кг отмечалось в пробах пчёл из семей, получающих подкормки «Стимовит», «Гармония природы», «Пчелодар» и «Feed bee». В контрольной группе и при подкормке «Апивитаминкой» этот показатель несколько ниже.

Следовательно, изученные подкормки положительно влияют на минеральный состав тела медоносных пчёл, увеличивая в их организме содержание таких минеральных элементов как кальций, натрий, магний, железо, играющих важную роль в минеральном обмене медоносной пчелы.

4.2.4 Влияние стимулирующих препаратов на гипофарингеальные железы пчёл-кормилиц

Данные о степени развития гипофарингеальных желёз пчёл-кормилиц в зависимости от подкормки, введённой в их рацион, представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Развитие гипофарингеальных желёз пчёл-кормилиц

№ Подкормка Развитие гипо< ■арингеальных желёз, баллы Гесса

до кормления после кормления разница, %

1 Контроль 2,12±0,11 2,31±0,09*** 8

2 «Feed bee» 2,17±0,08 2,71±0,11»** 24

3 «Апивитаминка» 2,11±0,05 3,05±0,09*** 40

4 «Гармония природы» 2,14±0,13 2,81±0,07*»* 31

5 «Пчелодар» 2,15±0,12 2,59±0,09*** 20

6 «Стимовит» 2,13±0,07 2,98±0,06*** 39

Потребление пчёлами-кормилицами сахарного сиропа, обогащенного биологически активными веществами из стимулирующих подкормок, увеличивало степень развития их гипофарингеальных желёз. Наилучшее влияние на рассматриваемый показатель оказывали подкормки «Апивитаминка», «Гармония природы» и «Стимовит», увеличивая развитие желёз более чем на 30%.

В среднем в день с одной прививочной рамки от контрольных пчелиных семей получали по 1,7±1,0 г маточного молочка; при подкормке семей «Feed bee» -6,Oil,95 г (р<0,05); «Апивиматинкой» - 8,1±3,25 г(р<0,05); «Гармонией природы» - 7,3±1,42 г (р<0,001); «Пчелодаром» - 5,8±1,95 г (р<0,05); «Стимо-витом» - 7,1±1,48 г (р<0,001).

Результаты учета приёма личинок при кормлении семей-воспитательниц стимулирующими подкормками представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Приём личинок при кормлении семей-воспитательниц стимулирующими подкормками (в среднем на одну пчелиную семью, п=3)_

№ Подкормка Приём личинок

Количество маточников %

1 Контроль 13,1±2,4 21,8

2 «Feed bee» 29,0±4,6* 48,3

3 «Апивитаминка» 36,2±5,2* 60,3

4 «Гармония природы» 28,6±3,0* 47,6

5 «Пчелодар» 31,5±2,5** 52,5

6 «Стимовит» 46,5±1,5*** 77,5

Высокие показатели приёма личинок отмечались в семьях-воспитательницах, получающих подкормки со «Стимовитом» (на 55,7% выше, чем в контроле) и «Апивитаминкой» (на 38,5% выше, чем в контроле).

Лучшее развитие гипофарингеальных желёз и высокий процент принятия личинок на воспитание обусловили то, что от опытных семей было достоверно

больше получено маточного молочка по сравнению с контролем. Так за весь период эксперимента от каждой контрольной семьи было отобрано в среднем 55,3±4,56 г маточного молочка, при подкормке с «Feed bee» - 83,6±8,46 г (р<0,05), с «Апивитаминкой» -115,6 ±4,86 г (р<0,01), с «Гармонией природы» -111,6 г±7,80 (р<0,05), с «Пчелодаром» - 85,6±1,13 г (р<0,05), со «Стимовитом» -117,6±3,03 г(р<0,01).

По комплексу проанализированных признаков, наилучшее влияние на ги-пофарингеалные железы пчёл-кормилиц оказывают препараты «Апивитамин-ка», «Стимовит» и «Гармония природы».

4.2.5 Применение стимулирующих препаратов при получении цветочной пыльцы

Оптимальным периодом для сбора пыльцы на территории Краснодарского края является май-июнь. Установлено, что в 1-й контрольной группе суточный сбор пыльцы за период эксперимента составил в среднем 25,0±16,6 г. В опытных группах этот показатель был выше: во 2-й группе он составил 33,1±15,0 г; в 3-й группе - 46,0±26,5 г, в 4-й группе - 46,9±24,5 г, в 5-й группе -55,9±31,6 г, в 6-1 группе - 49,1±19,8 г (табл. 8).

Таблица 8 - Пыльцесобирательная активность пчёл при использовании различных стимулирующих подкормок, г______

№ Подкормка Суточный сбор обножки, г lim Количество полученной пыльцы, г (в среднем на одну пчелиную семью, п=3)

1 Контроль 4-84 475,0±14,6

2 «Feed bee» 10-75 629,0±20,3*«

3 «Апивитаминка» 4-107 874,3±16,3***

4 «Гармония природы» 7-115 892,6±16,6***

5 «Пчелодар» 16-117 1060,6±34,6***

6 «Стимовит» 9-107 929,0±12,6***

По степени влияния на увеличение количества собранной пыльцы, рассматриваемые препараты, можно расположить в следующем порядке: «Пчело-дар», «Стимовит», «Гармония природы», «Апивитаминка», «Feed bee».

Применение на экспериментальной пасеке стимулирующих подкормок в сравнении с контролем позволяет увеличить производство цветочной пыльцы от 32% до 123%.

4.2.6 Влияние стимулирующих подкормок на продолжительность жизни рабочих пчёл

С помощью садковых опытов нами была проверена продолжительность жизни пчёл при кормлении различными подкормками (рисунок 7).

12345678 9 10 111213141516 171819 202122 23 24 25 26 27 28 Количество дн«й

—1- контроль 2- "Feed bee" —В - "Апивитаминка"

.". 4-"Гармония природы"—5-"Пчелодар" » 6-"Стимоеит"

Рисунок 7 - Влияние стимулирующих подкормок на продолжительность жизни

рабочих пчёл в садках

В контрольной группе 50%-ная гибель пчёл отмечалась на 9-й день, а 100%-ная гибель на 17-й день. Максимальная продолжительность жизни рабочих пчёл в садках регистрировалась при подкормке «Feed bee» (28 дней, р<0,001). При подкормке «Апивитаминкой» продолжительность жизни пчёл в садках составила 19 дней. При подкормках «Гармонией природы» и «Пчелода-ром» 100%-ная гибель пчёл в садках зарегистрирована на 21 день (р<0,01) и 22 день (р<0,01) соответственно. При подкормке «Стимовитом» 50%-ная гибель пчёл в садках отмечена на 11 день, 100%-ная гибель - на 25 день (р<0,01).

Таким образом, сбалансированные по важнейшим веществам (белки, свободные аминокислоты, минеральные вещества, витамины и др.) корма способствуют увеличению продолжительности жизни пчёл.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Краснодарского края снижение массы ректума пчелы регистрируется в феврале-апреле, накопление резервных веществ (белка и жира) имеет два пика в ранневесенний (февраль-март) и осенний (сентябрь-октябрь) периоды. Содержание воды в теле пчёл на рассматриваемой территории в зимний и летний периоды выше по сравнению с пчёлами северных популяции (летом на 5,5%, зимой на 1,8%) . Содержание общего азота и масса ректумов указывают на возможность зимовки пчелиных семей и на подсолнечниковом меду в связи с погодными условиями края.

2. В период весеннего развития семей, стимулирующие подкормки положительно влияют на физиологические и биохимические показатели организма пчелы. По сравнению с контролем повышаются следующие показатели: сте-

19

пень развития жирового тела - на 0,4-0,6 балла; каловая нагрузка - на 0,6-7,9%; сырая масса - на 9,2-30,9 мг; содержание общего азота — на 1,21-3,25 мг, жира — на 0,24-0,53 мг и гликогена - на 0,05-0,54 мг. По мере улучшения основных физиологических и биохимических показателей организма пчёл стимулирующие подкормки можно расположить в следующем порядке: «Апивитаминка», «Сти-мовит», «Feed bee», «Гармония природы» и «Пчелодар».

3. Стимулирующие подкормки оказывают положительное влияние на рост, развитие семей в весенний период и на накопление физиологически полноценных особей к главному медосбору. Яйценоскость матки в весенний период при применении препаратов «Апивитаминка» и «Стимовит» превышают контрольные значения этого показателя в 1,72 раза, а при препаратах «Feed bee», «Гармония природы» и «Пчелодар» в 1,53 раза. Количество печатного расплода к началу главного медосбора увеличивается при стимулирующей подкормке с «Feed bee» в 5,04 раза; с «Апивитаминкой» - в 5,92 раза; с «Гармонией природы» — в 4,51 раза; с «Пчелодаром» - в 5,01 раза; со «Стимовитом» - в 5,96 раза (в контроле - 4,33 раза). В осенний период применение стимулирующих препаратов позволяет увеличить яйценоскость матки в 1,12-5,54 раза.

4. Лётная активность в семье, подкармливаемой препаратом «Feed bee», превышает лётную активность в контрольной семье в среднем в 1,17-1,74 раза; при подкормке «Апивитаминка» в 1,31-2,41 раза; при подкормке «Гармония природы» в 1,08-2,03 раза; при подкормке «Пчелодар» в 1,01-2,51 раза; при подкормке «Стимовит» в 1,22-2,67 раза. Применение стимулирующих подкормок повышает показатели опытных групп по сравнению с контролем по значениям медопродуктивности (на 78-134%) и воскопродуктивности (на 87-125%).

5. Наиболее выраженное развитие гипофарингеальных желёз у пчёл-кормилиц, а также луший приём личинок на воспитание достигается при стимулирующей подкормке со «Стимовитом», «Апивитаминкой» и «Гармонией природы». Применение стимулирующих подкормок позволяет увеличить производство маточного молочка на пасеке при подкормке со «Стимовитом» на 112%, с «Апивитаминкой» на 109%, с «Гармонией природы» на 101%, с «Пчелодаром» на 54% и с «Feed bee» на 50%, по сравнению с контролем.

6. Использование стимулирующих подкормок позволяет увеличить производство пыльцы (цветочной обножки). Количество полученной цветочной пыльцы было больше, по сравнению с контролем, в 2,23 раза в семьях пчёл, получавших стимулирующую подкормку с «Пчелодаром», со «Стимовитом» - в 1,95 раза, с «Гармонией природы» - в 1,87 раза, с «Апивитаминкой» - в 1,84 раза, с «Feed bee» - в 1,32 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. С целью стабильного наращивания силы пчелиных семей, смены осенних зимовавших пчёл на молодых, весенней генерации рекомендуем производить стимулирующие подкормки с медовой сытой (1:1) препаратом «Стимовит» (5 г на 1 л медовой сыты) или «Апивитаминка» (2 мл на 1 л медовой сыты). Подкормку одной пчелиной семьи осуществлять дозами 1 л каждые 3 дня на протяжении 15 дней.

2. При производстве маточного молочка стимулирующие подкормки осуществлять с сахарным сиропом (2:1) с добавлением препарата «Стимовит»(5 г на 1 л сиропа), «Апивитаминка» (2 мл на 1 л сиропа) или «Гармония приро-ды»(2 г на 1 л сиропа). Подкормку одной пчелиной семьи осуществлять дозами по 500 мл, каждый день в период получения маточного молочка.

3. При получении цветочной пыльцы использовать стимулирующие подкормки с сахарным сиропом 2:1 с препаратом «Пчелодар» (2 г на 1 л сиропа) или «Стимовит» (5 г на 1 л сиропа). Подкормку одной пчелиной семьи производить дозами по 500 мл ежедневно в период получения цветочной пыльцы.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в рецензируемых научных журналах, рекомендованных

ВАК

1. Морева, Л.Я. Изменение содержания воды и жира в теле пчелы в период зимовки / Л.Я. Морева, М.А. Козуб // Пчеловодство. - 2011. - № 1. - С. 1617.

2. Морева, Л.Я. Заболевания пчёл в жаркое лето / Л.Я. Морева, М.А. Козуб // Пчеловодство. - 2011. - № 3. - С. 26-27.

3. Морева, Л.Я. Осенняя профилактика нозематоза / Л.Я. Морева, М.А. Козуб // Пчеловодство. - 2012. - № 9. - С. 28-29.

4. Морев, И.А. Экологическая пластичность популяций пчёл Юга России / И.А. Морев, Л.Я. Морева, М.А. Козуб // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2013. - Т. 18. - Вып. 1. - С. 354359.

5. Морева, Л.Я. Влияние стимулирующих подкормок на весеннее развитие пчелиных семей в Краснодарском крае / Л.Я. Морева, М.А. Козуб // Пчеловодство. - 2013.-№ 8. - С. 10-11.

Статьи в других изданиях

1. Козуб, М.А. Динамика свободной и связанной воды в теле медоносной пчелы / М.А. Козуб // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Мир пчёл». - Ижевск, 2011. - С. 57-60.

21

2. Козуб, М.А.. Оздоровление населения продуктами пчеловодства / М.А. Козуб, Л.Я. Морева, И.А. Морев // Материалы IV всероссийской научно-практической конференции «Курортно-реакционный комплекс в системе регионального развития: инновационные подходы». - Краснодар, 2011. - С. 412416.

3. Козуб, М.А. Влияние степени поражения пчелиных семей клещом Var-roa на изменение биохимического состава тела пчёл / М.А. Козуб // Сборник трудов VI Международного научно-практического форума по пчеловодству "Пчелопродукты - здоровье нации". - Новосибирск, 2011. - С. 75-77.

4. Козуб, М.А. Диагностика зараженности пчелиных семей варроатозом на территории Краснодарского края / М.А. Козуб // Сборник трудов VI Международного научно-практического форума по пчеловодству «Пчелопродукты -здоровье нации». - Новосибирск, 2011. - С. 75-77.

5. Козуб, М.А. Физиологические особенности больных нозематозом медоносных пчёл Apis mellifera L. (Hymenoptera, Apidae) / М.А. Козуб // Материалы XIV съезда Русского энтомологического общества. - СПб., 2012. - С. 179.

6. Козуб, М.А. Диагностика зараженности пчелиных семей варроатозом на территории Краснодарского края / М.А. Козуб, Л.Я. Морева, A.A. Петречен-ко // Материалы международной научно-практической конференции «Пути развития пчеловодства в России через успешный опыт регионов России, стран СНГ и Дальнего Зарубежья». - Ярославль, 2012. - С. 48-50.

7. Козуб, М.А. Особенности физиологического состояния пчёл больных нозематозом в Краснодарском крае / М.А. Козуб, Л.Я. Морева // Сборник трудов VII Международного научно-практического форума по пчеловодству «Пчелопродукты — здоровье нации». - Новосибирск, 2012. - С. 38-40.

8. Морева, Л.Я. Статистический анализ комплекса признаков пчёл серой горной кавказской породы (Apis mellifera caucasica Gorb.) / Л.Я Морева, И.А. Морев, A.B. Абрамчук, Л.С. Пимахова, М.А. Козуб// Труды Русского энтомологического общества. - СПб., 2013. - Т. 84 (1). - С. 29-33.

9. Морева, Л.Я. Сравнение морфотипов популяций медоносных пчёл различных географических ландшафтов Краснодарского края / Л.Я. Морева, И.А. Морев, A.B. Абрамчук, Л.А. Морева, Л.С. Пимахова, М.А. Козуб // Известия Кубанского государственного университета (Естественные науки). - Краснодар, 2012. -№ 1. — с. 51-55.

10. Kozub, М. Physiological features oí Apis mellifera L. honey bees infected with nosema / M. Kozub // XXXXIII International Apicultural Congress Apimondia. - Kyiv, 2013.-P. 211.

АВТОРЕФЕРАТ

КОЗУБ МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛИРУЮЩИХ ПОДКОРМОК НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДОНОСНЫХ ПЧЁЛ (Apis mellifera L.)

Подписано в печать 22.10.2013 г. Формат 60x84 1/16. Бум. тип. № 1. Уч.-изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ № 1602.3 Издательско-полиграфический центр Кубанского государственного университета 350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Козуб, Мария Александровна, Москва

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

04201365769

КОЗУБ МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ВЛИЯНИЕ СТИМУЛИРУЮЩИХ ПОДКОРМОК НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МЕДОНОСНЫХ ПЧЁЛ (Apis mellifera L.)

Специальность 03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

Научный руководитель: д.б.н., доцент Л.Я. Морева

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................. 4

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР....................................................... 8

Биохимические и физиологические показатели организма 8 медоносной пчелы.........................................................................................

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ...................... 32

Глава 3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ....................................................................... 38

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ......... 42

4.1 Сезонная динамика физиологического состояния и биохимического состава организма медоносной пчелы............................ 42

4.1.1 Сезонная динамика сырой, сухой массы и массы ректума.................................................................................... 42

4.1.2 Содержание общего азота и жира в организме пчёл в разные сезоны года.............................................................................. 47

4.1.3 Сезонная динамика содержания воды в организме медоносной пчелы...................................................................................... 54

4.1.4 Биохимические показатели в организме рабочих пчёл при заболеваниях нозематозом и варроатозом...................................... 60

4.2 Сравнительная оценка влияния стимулирующих подкормок на физиологическое состояние медоносных пчёл........................................... 69

4.2.1. Влияние стимулирующих подкормок на яйценоскость матки и выращивание расплода в пчелиной семье в весенний и осенний периоды............................................................................................................ 73

4.2.2 Влияние стимулирующих подкормок на медопродуктивность и воскопродуктивность пчелиных семей...................................................... 85

4.2.3 Влияние стимулирующих подкормок на физиологические показатели организма пчёл........................................................................... 89

4.2.4 Влияние стимулирующих препаратов на гипофарингеальные железы пчёл-кормилиц.................................................................................. 100

4.2.5 Применение стимулирующих препаратов при сборе цветочной пыльцы.............................................................................................................. 109

4.2.6 Влияние стимулирующих подкормок на продолжительность жизни рабочих пчёл......................................................................................... 112

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

ОБСУЖДЕНИЕ....................................................................... 115

ВЫВОДЫ........................................................................... 119

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ........................................ 121

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.......................................... 122

ВВЕДЕНИЕ

Современные технологии содержания и разведения медоносных пчёл должны быть основаны на знании биологических особенностей этого вида, в том числе и процессов становления физиологических функций, происходящих в организме. На физиолого-биохимические показатели медоносных пчёл влияют природно-климатические и медосборные условия, количество и качество кормов, заболевания, породная принадлежность, а также другие факторы. Пчёлы способны при определенных условиях и времени года накапливать в своем организме резервные питательные вещества и по мере необходимости их рационально расходовать.

Для успешного развития отрасли пчеловодства важное значение имеют научные разработки по использованию эффективных препаратов различного происхождения, содержащих белковые, витаминные и минеральные компоненты, способствующие развитию пчелиных семей и повышению их продуктивности. Изучение влияния новейших биологически активных препаратов на физиологию и биохимию медоносных пчёл, а также на их хозяйственно-полезные признаки, имеет большое значение, т.к. позволяет рационализировать содержание пчелиных семей.

Определение комплексного биохимического и физиологического состояния организма медоносных пчёл в течение сезона, влияния различных заболеваний и разнообразных стимулирующих подкормок на их состояние весьма важно для практического пчеловодства.

Актуальность темы. В настоящее время наука располагает большим количеством работ, посвященных изучению физиологии насекомых, в том числе и пчёл [Таранов, 1968; Жеребкин, 1965, 1971, 1979аб; Ша1ун, 1969; Яковлева, 1977; Маннапов, 2011 и др.]. Несколько меньше изучен вопрос, касающийся изменения биохимического состава и физиологического состояния пчёл в течение года. Условия Краснодарского края, южной территории РФ,

существенно отличаются от других регионов, поэтому физиологическое состояние пчёл на данной территории имеет свои особенности.

За последние годы в пчеловодстве все шире используют биологически активные вещества, которые дают реальные возможности управлять физиологическим состоянием пчёл и развитием пчелиных семей, открывая тем самым перспективы увеличения их жизнеспособности и продуктивности. Физиологическая стимуляция организма - одна из действенных мер повышения продуктивности пчелиных семей. Однако только учёт хозяйственно-полезных признаков под влиянием биостимуляторов не даёт полноценную характеристику этих препаратов. Важным является оценка их влияния на биохимию и физиологию медоносных пчёл. Так как физиологический статус является первым индикатором в измененияхорганизма под действием того или иного фактора.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось - регуляция физиологических процессов организма пчёл и оптимизация функциональных показателей пчелиных семей стимулирующими подкормками.

Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Выявить сезонные изменения физиологических и биохимических показателей организма медоносных пчёл в условиях Краснодарского края.

2. Установить влияние стимулирующих подкормок на физиологическое состояние медоносных пчёл, на показатели белкового, углеводного и липидного обмена в их организме.

3. Определить воспроизводительные показатели пчелиных маток и медособирательную деятельность рабочих пчёл при использовании биостимуляторов.

4. Проанализировать влияние стимулирующих подкормок на развитие и функциональное состояние гипофарингеальных желёз пчёл-кормилиц и продуцирование ими маточного молочка.

5. Оценить эффективность применения биостимуляторов при получении цветочной пыльцы (обножки) от пчелиных семей.

Научная новизна. Впервые проанализированы сезонные особенности физиологического состояния пчёл в годы с различными погодными условиями на территории Краснодарского края.

Дана комплексная системная оценка влияния на организм медоносных пчёл биологически активных препаратов («Feed bee», «Апивитаминка», «Гармония природы», «Пчелодар», «Стимовит») в условиях Краснодарского края и разработана научно-обоснованная концепция их включения в состав стимулирующих подкормок. Определены основные направления развития биохимических реакций в организме пчёл под влиянием подкормок с биостимуляторами с учётом показателей белкового, углеводного, липидного обмена. Доказана целесообразность применения стимулирующих подкормок с биостимуляторами для активизации функциональных способностей пчелиных семей (лётная нектарособирательная активность, воспитание расплода, гнездостроительная деятельность). Также показано положительное влияние рассматриваемых подкормок на пасеках по получению маточного молочка и цветочной пыльцы (обножки).

Установлены физиологические и биохимические изменения в организме пчёл, подверженных заболеваниями нозематоз и варроатоз.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы заключается в том, что полученные данные дополняют имеющиеся сведения о сезонной динамике физиологических и биохимических показателей пчёл, о воздействии на организм пчелы (сырая масса, содержание азота, жира, гликогена, состояние жирового тела, развитие гипофарингеальных желёз) биостимулирующих добавок, вводимых в рацион. Изучено влияние исследованных добавок на состояние пчелиной семьи (лётная активность, выход товарного мёда, увеличение количества пыльцы и маточного молочка, получаемого от пчелиной семьи).

В практическом отношении доказано положительное влияние на физиологические характеристики организма пчёл и состояние семей применения биостимуляторов. Доказана необходимость их применения для устойчивого развития семей, увеличения их продуктивности и создания условий для успешного зимнего периода. Эти сведения полезны пчеловодам для ориентировки в выборе подкормок, предлагаемых на отечественном рынке. Показана также целесообразность и необходимость проведения борьбы с нозематозом на пасеках с момента его начального развития осенью, а не весной, когда начинается бурное развитие этого заболевания.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на всероссийской научно-практической конференции «Мир пчёл» (Ижевск, 24-25 марта 2011); международной научно-практической конференции «Пути развития пчеловодства в России через успешный опыт регионов России, стран СНГ и Дальнего Зарубежья» (Ярославль, 6-11 октября 2011); межреспубликанской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 40-летию Учебного ботанического сада Кубанского государственного университета «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 12 октября 2012); XIV съезде Русского энтомологического общества (Санкт-Петербург, 26 августа-1 сентября 2012); VII Международном научно-практическом форуме по пчеловодству «Пчелопродукты - здоровье нации» (Краснообск, 14-16 сентября 2012); XXXXIII International Apicultural Congress (Kyiv, Ukraine, 29 September - 04 october 2013).

Полученные данные используются в учебном процессе при подготовке студентов ИНСПО КубГУ по специальности 111201.51 Пчеловодство, а также при обучении и повышении квалификации пчеловодов.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1 Биохимические и физиологические показатели организма медоносной пчелы

Вопросами физиологического состояния пчёл в разное время занимались Г.Ф. Таранов (1968), М.В. Жеребкин (1965, 1971, 1979аб), Я.Л. Шагун (1969), И.Н. Яковлева (1977), А.Г.Маннапов (2011) и др.

Медоносные пчёлы, как и любой живой организм, характеризуется определенным биохимическим составом и физиологическими процессами. Детальное изучение и понимание этих аспектов позволит обогатить новыми знаниями теоретические и практические основы пчеловодства.

Организм медоносной пчелы в период своего онтогенеза нуждается в определенных органических и неорганических веществах.

Белки - сложные биополимеры, состоящие из аминокислот, выполняют важнейшие функции в организме: ферментативную, структурную, регуляторную, защитную и т.д. Пчёлы нуждаются в поступлении белка с кормом как пластического материала для собственных нужд до семидневнего возраста. К этому времени у них в основном завершаются процессы формирования гипофарингеальных (глоточных) желёз. Пчёлы более старшего возраста нуждаются в белке, только если они кормят расплод. Потребление белка в расчёте на условный протеин составляет в среднем 8,11 г на 1000 пчёл одно-трёхдневного возраста за три дня и 6,19 г - на 1000 пчёл четырех-семидневного возраста. Пчёлы 7-10 и 10-13-дневного возраста в количестве 1000 особей, не кормившие расплод, употребляли за это время 0,365 г белка [Синицкий, Левченко, 1973].

Обычно после выхода из ячеек молодые пчёлы выполняют роль

кормилиц и усиленно питаются пыльцой, что в свою очередь положительно

влияет на содержание азота в их теле. М.Н. Науёак (1953) отметил, что

наибольшее увеличение азота в теле пчелы происходит в первые 5 дней. Им

8

установлено, что увеличение азота за 5 дней по сравнению с исходным (при выходе из ячейки) составило в среднем 92,6% в голове, 65% в брюшке, 37,5% в груди (в целой пчеле 64,1%). Содержание азота во всех частях тела пчелы старше 5 дней было меньше, исключая грудь, где содержание азота возрастало после того, как пчёлы становились пчёлами-сборщицами.

По данным А. Groot (1951) в нормальной пчелиной семье содержание азота в теле пчёл возрастает до 7 дня жизни. Этот уровень сохраняется до 15 дня, затем наблюдается постепенное уменьшение показателя. Таким образом, увеличение азота происходит в первый период жизни, когда пчела является кормилицей и обильно поедает пыльцу для выделения маточного молочка, т.е. у ульевых пчёл. Возрастные изменения количества азота в теле пчёл были прослежены М.В. Жеребкиным (1965). По его мнению, у пчёл 12-дневного возраста наблюдается максимум в содержании азота, причиной которого является более интенсивное поступление белка с пищей в первый период их жизни.

Белки используются организмом пчёл для собственного метаболизма, для выработки гипофарингеальными железами корма для выращивания расплода, кормления других пчёл, матки, трутней, строительства сотов и при переработке нектара в мёд. Количество потребляемых белковых источников определяется возрастом и функциональной специализацией. Наибольшее количество пыльцы потребляют молодые пчёлы [Таранов, 1968; Лебедев, 1999].

Трутни потребляют меньше белков, чем рабочие пчёлы. Максимальное количество белков, обнаруженное в пищеварительном тракте трутней составляет лиши 2-3% от максимума, обнаруженного в кишечнике рабочих пчёл [Pabst, 1990]. У трутней отмечается увеличение содержания белка в грудной и брюшных частях от 1 до 9 дня жизни, снижение количества белка в половых органах с 5 дня жизни, максимум белка в пищеварительном тракте между 4 и 5 днями жизни [Crailsheim et al., 1997]. Установлено наличие возрастных различий в содержании свободных аминокислот в гемолимфе пчёл. Так средний уровень содержания аминокислот в гемолимфе ульевых пчёл

9

составляет - 374,1 мг, а у лётных - всего лишь 239,9 мг [Синицкий, Левченко, 1971].

Качественный состав аминокислот тканей пчёл характеризуется набором следующих аминокислот: аргинин, аспарагиновая кислота, серин, глицин, глутаминовая кислота, треонин, пролин, аланин, тирозин, триптофан, валин, фенил аланин, лейцин, изолейцин. Концентрация свободных аминокислот в гемолимфе пчёл зависит от их возраста [Урсу, 1985; Crailsheim et al, 1997; Leonard, 1999]. Наиболее высокие концентрации аминокислот у рабочих пчёл и трутней установлены в 5-суточном возрасте, затем наблюдается постепенное их снижение. Причем у трутней максимальный показатель в 3 раза выше, чем у рабочих пчёл - 90,5 и 25,3 ммоль/мкл соответственно. Максимальная концентрация установлена для аминокислоты - пролин (у трутней 31-52%, у рабочих пчёл 50-80% от общей суммы аминокислот) [Leonard, 1999].

Пчёлы-кормилицы дают личинкам рабочих пчёл пыльцу в виде кашицы (смеси пыльцы и меда), с которой они получают в среднем 0,19 мг азотистых веществ, а остальное с маточным молочком. В опытах по кормлению установлено, что в зависимости от состава корма 4-6 мг азота необходимо, чтобы выкормить личинку рабочей пчелы [Haydak, 1970; Babendreier et al, 2004]. Это соответствует 25-37,5 мг белка. Такое количество белка присутствует в 125-187,5 мг пыльцы, если принять, что концентрация белка в пыльце составляет 20%.

Основная масса белкового корма для личинок производится гипофарингеальными железами рабочих пчёл [Жеребкин,1965; Таранов, 1986; Brouwers, 1982; Knecht, 1990], лишь некоторое количество - верхнечелюстными и заднеглоточными железами [Lensky, 1985]. При выращивании расплода отмечается снижение количества кислотных групп в организме пчёл-кормилиц [Rani, Jain, 1996].

При отсутствии белкового корма в гнезде пчёлы используют резервы своего организма (например, жирового тела), что приводит к

преждевременному его изнашиванию и сокращению продолжительности жизни особи [Мастицкий, 1991; Сапего, 2003; Кривцов и др., 2010].

Основное количество белков пчёлы получают из пыльцы медоносных и пыльценосных растений. Пыльца разных растений отличается по биохимическому составу и поэтому в неодинаковой степени удовлетворяет потребности пчёл [Галимова, 1974]. Установлено, что полный набор незаменимых аминокислот содержится только в смеси пыльцы разных видов растений. В пыльце разных видов растений содержится от 4 до 42% белков, в перге, сложенной в ячейки, около 20%. В пыльце ветроопыляемых растений всегда меньше белков и жиров, чем в пыльце насекомоопыляемых растений [Кривцов и др., 2010].

Переваривание пыльцы - сложный процесс, который включает химические изменения в пыльцевой оболочке благодаря ферментативному воздействию, после чего пищеварительные ферменты могут войти внутрь пыльцевого зерна [Билаш, Полевова, 2010]. Поэтому на переваривание пыльцы пчёлы затрачивают много времени. Промежуток времени между скармливанием пыльцы и обнаружением её в задней кишки може