The development of animal husbandry and the transfer of agriculture to a biological basis requires an in-crease in the area of crops of perennial leguminous grasses. For the conditions of the Northern part of the Central Black Earth region of the Russian Federation, meadow clover is one of the most popular crops. In the Orel region over the past 10 years, meadow clover in its pure form and in grass mixtures occupied an average of 41.8% in the structure of perennial grasses. For more efficient economic use of clover, it is ne-cessary to improve the provision of farms with its seeds, which requires the development and implemen-tation of new environmentally friendly methods of cultivation technology. Red clover is a strictly cross-pollinated, entomophilous plant. Natural self-pollination does not exceed 1–3%. The main pollinators of meadow clover are currently honeybees, which perform up to 90% of the pollination work on the produc-tion sowings of this crop. To increase seed gathering, the effectiveness of the drug Pollinus use, which increases the attractiveness of meadow clover as a honey plant, was established. The treatment of seed herbage with the Pollinus attractant allowed to increase the seed yield by 20.1 kg/ha (+21.2% to the con-trol). Due to the intensification of the flight-pollination activity of bees, the seed set in treated area was 65.1%, the semination of heads inflorescences – 58.9%, which exceeded the control (untreated area) by 16.9 and 15.9%, respectively. The use of attractant was economically profitable, since the price of seed crop increase is higher than additional costs by 2500–3500 rubles/ha.
red clover, seeds, yield, attractant, bees, pollination, seed set, semination of inflorescences
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. Kormoproizvodstvo: sistemoobrazuyuschaya rol' i osnovnye napravleniya sovershenstvovaniya v Central'no-Chernozemnoy polose Rossii / A.S. Shpakov, I.A. Trofimov, A.A. Zotov, A.A. Kutuzova, D.M. Teberdiev i dr. - M.- Voronezh : Izd. im. E.A. Bolhovitinova, 2002. - 209 s.
2. Zolotarev V.N., Saprykin S.V. Travoseyanie i semenovodstvo mnogoletnih trav v strukture rastenievodstva kak osnova biologizacii zemledeliya i razvitiya kormoproizvodstva v regional'nom aspekte // Kormoproizvodstvo. - 2020. - № 5. - S. 3-15.
3. Zar'yanova Z.A., Zotikov V.I., Kiryuhin S.V. Vidovoe i sortovoe raznoobrazie mnogoletnih trav dlya usloviy Orlovskoy oblasti // Kormoproizvodstvo. - 2017. - № 11. - S. 32-38.
4. Antonov V.I., Laretin N.A., Volkova T.I. Effektivnost' opyleniya pchelami klevera lugovogo // Kormoproizvodstvo. - 2016. - № 4. - S. 34-38.
5. Zolotarev V.N., Ivanov I.S., Chekmareva A.V. Vliyanie pcheloopyleniya na urozhaynost' semyan esparceta peschanogo pri vozdelyvanii v stepnoy zone Central'no-Chernozemnogo regiona // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. - 2019. - № 5. - S. 59-68.
6. Mihaylichenko B.P., Antonov V.I., Perepravo N.I., Pilipko S.V. Intensivnye tehnologii vozdelyvaniya klevera lugovogo na semena // Povyshenie effektivnosti kleveroseyaniya : sb. nauch. tr. Vyp. 35 / VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. - M., 1987. - S. 118-123.
7. Bal'zhekas Y.A. Organizaciya opyleniya semennyh posevov klevera lugovogo medonosnymi pchelami // Povyshenie effektivnosti kleveroseyaniya : sb. nauch. tr. Vyp. 35 / VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. - M., 1987. - S. 130-136.
8. Surkov Yu.S., Bakalova V.V. Rol' dikih opyliteley v poluchenii ustoychivyh urozhaev semyan esparceta, klevera i lyucerny v Voronezhskoy oblasti // Nasekomye-opyliteli sel'skohozyaystvennyh kul'tur : sb. nauch. tr. - Novosibirsk, 1982. - S. 90-93.
9. Pankov D.M. Pcheloopylenie i urozhay. - M. : Akademiya Estestvoznaniya, 2010. - 118 s.
10. Zolotarev V.N., Ivanov I.S., Chekmareva A.V. Vliyanie agroklimaticheskih usloviy i pcheloopyleniya na urozhaynost' semyan esparceta peschanogo v stepnoy zone // Dostizheniya nauki i tehniki APK. - 2019. - № 9. - S. 32-38. DOIhttps://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10907.
11. Zolotarev V.N. Klever polzuchiy - na semena // Pchelovodstvo. - 1988. - № 10. - S. 11.
12. Zar'yanova Z.A. Uskorennoe sozdanie ishodnogo materiala klevera lugovogo s pomosch'yu opyleniya pchelami v teplice // Selekciya kormovyh kul'tur : sb. nauch. tr. Vyp. 42 / VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. - M., 1989. - S. 31-36.
13. Novoselov M.Yu., Zar'yanova Z.A. Metod ispol'zovaniya pchel v iskusstvennom klimate dlya opyleniya klevera // Metodicheskie ukazaniya po selekcii i pervichnomu semenovodstvu klevera / RASHN, VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. - M., 2002. - S. 59-60.
14. Gubin A.F. Medonosnye pchely i opylenie krasnogo klevera. - M. : Sel'hozgiz, 1947. - 227 s.
15. Novoselova A.S. Selekciya i semenovodstvo klevera. - M. : Agropromizdat, 1986. - 199 s.
16. Chugreev M.K., Tormosina T.T. Sravnitel'noe izuchenie raboty karpatskih pchel na opylenii klevera lugovogo v usloviyah Yaroslavskoy oblasti // Dostizheniya nauki i tehniki APK. - 2011. - № 5. - S. 70-71.
17. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevyh opytov s kormovymi kul'turami / VNII kormov im. V.R. Vil'yamsa. - M., 1987. - 200 s.
18. Metodicheskie ukazaniya po pervichnomu i elitnomu semenovodstvu novyh sortov klevera lugovogo (selekcii VNII kormov i TOS «Klever»). - M. : RGAU-MSH im. K.A. Timiryazeva, 2010. - 28 s.
19. Rekomendacii po provedeniyu vesenne-polevyh rabot v Orlovskoy oblasti / V.I. Zotikov, A.M. Zadorin, Z.A. Zar'yanova [i dr.]. - Orel : FGBNU FNC ZBK, 2019. - 80 s.
20. Agroekologicheskie i agrotehnicheskie osnovy semenovodstva mnogoletnih trav : glava v knige / N.I. Perepravo, V.N. Zolotarev, I.M. Shatskiy, G.V. Stepanova, N.I. Georgiadi // Kormovye ekosistemy Central'nogo Chernozem'ya Rossii: agrolandshaftnye i tehnologicheskie osnovy / otv. red. V.M. Kosolapov. - M. : Rossel'hozakademiya, 2016. - S. 237-378.
21. Sortovoe semenovodstvo mnogoletnih trav : glava v knige / N.I. Perepravo, V.N. Zolotarev, V.E. Ryabova, V.I. Karpin, S.V. Pilipko // Selekciya i semenovodstvo mnogoletnih trav. - Moskva-Voronezh : Voronezhskaya oblastnaya tipografiya - Izd-vo im. E.A. Bolhovitinova, 2005. - S. 320-369.
22. Vozdelyvanie mnogoletnih trav na semena v Central'no-Chernozemnom regione : rekomendacii / N.I. Perepravo, V.N. Zolotarev, V.E. Ryabova, V.I. Karpin, Yu.M. Piskovackiy i dr. - M. : FGU RCSK, 2008. - 44 s.
23. Selekciya i semenovodstvo mnogoletnih trav v Central'no-Chernozemnom regione Rossii / I.M. Shatskiy, I.S. Ivanov, N.I. Perepravo, V.N. Zolotarev, N.V. Saprykina, R.M. Labinskaya, G.V. Stepanova, N.I. Georgiadi, N.F. Tarasenko. -
