Аналіз основних періодів одержання бджолиного обніжжя. Характеристика ролі квіткового пилку у живленні бджіл та посилення їх трофічних зв’язків з ентомофільними рослинами. Методика проведення фенологічних спостережень щодо цвітіння медоносних рослин.
Аннотация к работе
Але значні природні ресурси пилку вивчені не повною мірою та використовуються недостатньо. Хімічний склад, поживна цінність, лікувальні властивості бджолиного обніжжя, а також меду та інших продуктів бджільництва залежать від їх видового походження (Шапиро Д.К., 1986; Гурина Н.С. та ін., 2002; Bucher E. et. al., 2004; Warakomska Z., 2004). Мета роботи - дослідити бджолине обніжжя за видовим складом медоносних рослин, вмістом поживних речовин та морфологічними ознаками пилкових зерен. Відповідно до мети були поставлені такі задачі: - встановити структуру медоносної бази та основні періоди одержання бджолиного обніжжя; вдосконалити метод ідентифікації обніжжя за морфологічними ознаками пилкових зерен;Фенологічними дослідженнями (2001-2003 рр.) охоплено понад 120 видів медоносів, що є поширеними в лісистій місцевості та на польових угіддях, проведено уточнення конвеєра їх цвітіння і класифікацію за періодами нектарного та пилкового взятків. Тому, враховуючи усталені трофічні звязки бджіл і особливості реагування їх на нектар і пилок, за результатами наших досліджень виділено такі періоди збирання обніжжя в умовах Лісостепу. За ботанічною класифікацією вони належать до 45 родин, з яких найбільш цінними для збирання квіткового пилку є представники родин розових (14 видів), бобових (13), айстрових (9), губоцвітих (6), кленових (6) та шорстколистих (5 видів). В міру відцвітання плодових культур поліфлорний склад бджолиного обніжжя зменшується і на початку літа становить 7-8 видів (табл. За співвідношенням бджолиного обніжжя різних ботанічних видів медоносні рослини класифікували на три групи: І група - (О) основні - понад 20 %; ІІ група - (Д) другорядні - 19-6 %; ІІІ група - (С) супутні - 5 % і менше.Науково обґрунтовано класифікацію бджолиного обніжжя за видовим складом відповідно до періодів послідовного цвітіння рослин лісостепової зони, встановлено співвідношення його ботанічних видів і визначено домінування їх в товарній продукції. Проведено оцінку монофлорного обніжжя за вмістом амінокислот, ліпідів, жирних кислот, мінеральних елементів та його ідентифікацію за морфологічними ознаками пилкових зерен. Вивчення флористичних умов (125 видів медоносних рослин) показало, що у весняний період для збирання пилку бджоли використовують переважно деревні (48 %) і кущові (26 %) медоноси, а в літню пору - польові культури та різнотравя (74 %). Така ж закономірність характеристики простежується за кількістю замінних і незамінних амінокислот в обніжжі цих рослин. Суміш обніжжя, яку приносять бджоли в умовах поліфлорного взятку Лісостепу, наближається за якістю до середнього значення показника 6,91 %, що є проявом еволюційного пристосування бджіл до стабільного живлення цим продуктом.
Вывод
Фенологія цвітіння медоносних рослин і визначення періодів збирання бджолиного обніжжя. Фенологічними дослідженнями (2001-2003 рр.) охоплено понад 120 видів медоносів, що є поширеними в лісистій місцевості та на польових угіддях, проведено уточнення конвеєра їх цвітіння і класифікацію за періодами нектарного та пилкового взятків.
Встановлено, що період цвітіння всіх видів відвідуваних бджолами рослин для збирання пилку сукупно становить понад 5,5 місяців. Структура конвеєра змінюється і, відповідно, викликає різну активність збирання корму. Суттєве навантаження на бджолині сімї послідовно справляють нектарні взятки з білої акації, еспарцету, гречки, липи, соняшнику, конюшини лучної. В проміжки їх цвітіння сімї використовують різні рослини для поповнення запасів перги. Тому, враховуючи усталені трофічні звязки бджіл і особливості реагування їх на нектар і пилок, за результатами наших досліджень виділено такі періоди збирання обніжжя в умовах Лісостепу.
Ранньовесняний період починається із зацвітання ліщини, закінчується зацвітанням абрикосу. Основні рослини: проліска, вільха, вяз, пшінка весняна, ряст, верба козяча, клен ясенелистий та ін. Тривалість періоду - 2-3 тижні.
Період збирання пилку з плодових культур триває від початку цвітіння абрикосу до відцвітання яблуні впродовж близько трьох тижнів.
Пізньовесняний період характеризується обмеженим взятком з лісових дерев, кущів та різнотравя. Основні рослини: дуб, клен татарський, жимолость, гіркокаштан, малина, суріпиця. Тривалість - друга-третя декади травня.
Період між цвітінням білої акації та липи. Домінуючі рослини - аморфа, суріпиця, еспарцет, волошка, гледичія та ін. Тривалість періоду - впродовж червня.
Літній період. Основні рослини: ріпак, гречка, фацелія, осот, еспарцет та інші бобові. Тривалість періоду - впродовж липня.
Пізньолітній період. Цвітуть конюшина лучна, конюшина повзуча, соняшник, кукурудза, різнотравя. Тривалість періоду - серпень-початок вересня.
Встановлено, що в структурі медоносної бази лісистої місцевості у весняний період переважають деревні (48 %) та кущові (26 %) медоноси, а в літню пору - польові культури та різнотравя. За ботанічною класифікацією вони належать до 45 родин, з яких найбільш цінними для збирання квіткового пилку є представники родин розових (14 видів), бобових (13), айстрових (9), губоцвітих (6), кленових (6) та шорстколистих (5 видів). Найбагатшою за чисельністю квітучих медоносів є весняна пора. Упродовж майже двох місяців, з кінця березня до третьої декади травня, в лісистій місцевості створюється комбінований конвеєр безперервного пилкового взятку.
Зміни видового складу бджолиного обніжжя протягом сезону в медоносному конвеєрі різних угідь. Аналіз видового складу обніжжя лісистої місцевості у весняний період та на початку літа дозволяє встановити такі особливості збирання його бджолами.
У ранньовесняний період ботанічний різновид обніжжя обмежений (2-3 види). З другої декади квітня, коли зацвітають верби, клени та плодові культури, число видів значно збільшується, досягаючи водночас понад 10-11 найменувань. В міру відцвітання плодових культур поліфлорний склад бджолиного обніжжя зменшується і на початку літа становить 7-8 видів (табл. 1).
Таблиця 1 - Видовий склад бджолиного обніжжя по періодах відбору (Голосіївська пасіка, 2002 рік), % (n=15)
Міжсімейні відмінності за видовим складом поліфлорного бджолиного обніжжя відмічені як результат флороспеціалізації, коли бджоли надають стійку перевагу у відвідуванні одних рослин перед іншими.
За співвідношенням бджолиного обніжжя різних ботанічних видів медоносні рослини класифікували на три групи: І група - (О) основні - понад 20 %; ІІ група - (Д) другорядні - 19-6 %; ІІІ група - (С) супутні - 5 % і менше.
До домінуючих видів у весняний та на початку літнього періодів належить обніжжя проліски, вишні, окремих видів верб та кленів, яблуні, груші, суріпиці, аморфи. До групи другорядних рослин входять кульбаба, дуб, горіх та ін. У польових умовах видовий склад обніжжя порівняно з весняним періодом значно менший і становить всього 4-5 видів.
У таблиці 2 подано результати досліджень видового складу 16 проб обніжжя, отриманого у Старосинявському плембджолозаводі. Оцінка видового складу дала можливість розподілити його на чотири групи, кожна з яких відповідала певному періоду пасічного сезону.
Таблиця 2 - Характеристика видового складу бджолиного обніжжя в пробах товарної продукції, %
Таким чином, у виробничих умовах Лісостепу бджолине обніжжя майже завжди є результатом поліфлорного взятку і визначення ботанічного походження є одним з технологічних прийомів підвищення його якості за показниками сортових особливостей.
Біохімічна характеристика бджолиного обніжжя різних ботанічних видів. Амінокислоти. Встановлено, що за амінокислотним складом проаналізовані проби чітко відрізняються між собою (табл. 3). Найбільшу загальну кількість амінокислот містить обніжжя конюшини (21,53 %), яблуні домашньої (21,2 %) та фацелії (20,81 %), а найменшу - маку дикого (10,25 %).
Таблиця 3 - Вміст амінокислот у бджолиному обніжжі, %
Всього визначених амінокислот 21,53 17,30 20,81 21,20 18,0 10,25
Незамінні
Аргінін 0,94 0,88 1,10 1,00 1,00 0,37
Валін 1,30 1,15 1,30 1,40 1,10 0,62
Гістидин 0,49 0,40 0,50 0,64 0,47 0,39
Ізолейцин 0,86 0,88 1,00 1,00 0,82 0,41
Лейцин 1,50 1,30 1,70 1,70 1,30 0,74
Лізин 1,30 1,30 1,40 1,40 1,50 1,00
Метіонін 0,34 0,26 0,41 0,47 0,39 0,19
Треонін 1,00 0,95 0,94 1,20 1,00 0,38
Фенілаланін 0,9 0,86 0,94 1,00 0,88 0,47
Всього 8,63 7,98 9,29 9,81 8,46 4,57
Замінні
Аланін 1,20 1,00 1,20 1,20 1,10 0,74
Аспарагінова 2,50 1,90 2,30 2,20 1,90 0,98
Глютамінова 0,94 0,97 1,00 1,00 0,96 0,63
Гліцин 2,94 2,50 2,70 2,90 2,50 1,10
Пролін 3,10 1,50 2,20 1,10 1,20 1,00
Серин 1,20 1,00 1,00 1,20 1,10 0,63
Тирозин 0,94 0,26 1,00 0,94 0,50 0,44
Цистин 0,08 0,20 0,12 0,25 0,28 0,26
Всього 12,90 9,33 11,52 11,39 9,54 5.68
Показано значні коливання за вмістом замінних і незамінних амінокислот. Найбільшу кількість незамінних амінокислот також виявлено в обніжжі яблуні домашньої (9,81 %), фацелії (9,29 %) та конюшини (8,63 %), найменшу - в обніжжі маку дикого (4,57 %). Кульбаба в цьому відношенні займає проміжне місце (8,4 %). Таким чином, обніжжя ентомофільних рослин (конюшина, фацелія, яблуня домашня, кульбаба та інших) має більший вміст амінокислот порівняно з анемофільними (мак дикий).
Загальні ліпіди та жирні кислоти. Результати досліджень щодо вмісту загальних ліпідів і окремих жирних кислот в обніжжі з різних медоносних рослин свідчать про значні міжвидові відмінності за цими показниками. Якщо у середньому вміст ліпідів у досліджуваних зразках обніжжя в перерахунку у відсотки становив 6,91 % повітряно-сухої речовини, то найменшим він був в обніжжі вільхи - 2,21 % і полину - 3,28 %, а найбільшим - в обніжжі кульбаби - 11,77 % і соняшнику - 9,08 %.
За показником високомолекулярних жирних кислот найбільший їх вміст виявлено в обніжжі типових ентомофільних рослин (соняшнику - 83,16 г/кг та кульбаби - 66,48 г/кг) і в кілька разів менше - в анемофільних: вільхи (14,56 г/кг) та полину (10,32 г/кг).
Поживна цінність обніжжя великою мірою залежить від вмісту в ліпідах лінолевої та ліноленової кислот, які характеризуються широким спектром біологічної дії в організмі. Найбільший вміст лінолевої кислоти виявлено в ліпідах обніжжя клену - 44,23 г/кг, а найменший - у бобів кормових - 4,70 г/кг і гіркокаштану - 5,17 г/кг. Підвищеним вмістом її характеризується обніжжя також з кульбаби - 21,6 г/кг і соняшнику 16,5 г/кг. Щодо ліноленової кислоти, то найвища концентрація її була в обніжжі бобів (81,31 г/кг) і гречки (72,39 г/кг), а найнижча - полину (17,25 г/кг). Середня кількість ліноленової кислоти в ліпідах досліджуваного обніжжя в два рази більша, ніж лінолевої кислоти.
Отримані в дослідах дані щодо ліпідної характеристики обніжжя показують, що серед збираного бджолами пилку є окремі види, які мають підвищену кількість біологічно цінних жирних кислот. Розширення переліку рослин-носіїв такого пилку відкриває перспективу спрямованої заготівлі товарного обніжжя для потреб дієтичного харчування людей.
Мінеральні елементи. Досліджено вміст мінеральних елементів відповідно до класифікації за їх біологічною роллю в організмі тварин. Так, середній показник калію по групі становив 5145 мг/кг повітряно-сухої речовини. Багатими джерелами цього важливого елементу є обніжжя бобів (7985 мг/кг), конюшини (7829 мг/кг), гіркокаштану (7094 мг/кг), маку дикого (6804 мг/кг), гречки (6004 мг/кг) та фацелії (5969 мг/кг). Щодо фосфору, то середній вміст його по групі становив 2009,14 мг/кг.
На основі аналізу матеріалів з вивчення амінокислотного, ліпідного, жирнокислотного та мінерального складу обніжжя різних ботанічних видів можна визначити пріоритетні види рослин для одержання продукції підвищеної біологічної цінності. Найбагатшими видами за вмістом амінокислот виявилося обніжжя конюшини лучної та фацелії. Кількість цих сполук перевищує середні по групі показники у 1,18 та 1,14 раза відповідно, в той час як у маку дикого - нижчий майже вдвічі.
За вмістом жирних кислот в обніжжі 11 досліджених рослин виділяється соняшник, кульбаба, мак дикий та проліски. Якщо середній показник по групі становить 44,81 г/кг, то в обніжжі зазначених рослин він перевищується в 1,86, 1,48; 1,44 та 1,35 раза відповідно. З мінеральних елементів вміст калію в обніжжі бобів та конюшини перевищував середній показник у 1,55 та 1,52 раза, а найбільша кількість фосфору виявлена в обніжжі бобів (у 1,33 раза більша за середнє), маку (в 1,25), гречки (в 1,22) та конюшини лучної (у 1,21 раза).
За результатом досліджень хімічного складу обніжжя встановлено пріоритетні види медоносних рослин, з яких доцільно одержувати продукцію вищої поживної цінності. До них належить домінуюче обніжжя конюшини лучної, яблуні домашньої, соняшнику, гречки, кульбаби, фацелії, бобів, маку дикого та гіркокаштану. Обніжжя цих рослин має підвищений вміст важливих для організму людини сполук, що робить його особливо цінним серед інших.
Морфологічна характеристика пилкових зерен бджолиного обніжжя на основі вдосконалення методу його ідентифікації. Результати мікроскопічних досліджень з визначення видового походження обніжжя, які супроводжуються кольоровими фотографіями та описами пилкових зерен 39 медоносів, показують, що пилкові зерна рослин різноманітні за своїми морфологічними ознаками: розміром, формою, скульптурою зовнішньої оболонки.
Це дає можливість ідентифікувати медоносні рослини і тим самим визначати ботанічне походження обніжжя та інших продуктів бджільництва.
Встановлено, що пилкові зерна основних медоносних рослин України характеризуються великою варіабельністю в будові та розмірах. Їх умовно можна поділити на декілька основних типів: триборозні, триборознопорові, багатопорові. Рідше зустрічаються шестиборозні, однопорові, без-апертурні, одноборозні. За розмірами ці пилкові зерна здебільшого середні, за скульптурою поверхні - від гладкої до струменястої, сітчастої, шипикуватої.
Пилкові зерна деяких рослин, наприклад, вільхи, кульбаби, горіха грецького, гіркокаштану, липи, сосни, фацелії, гречки, волошки синьої та соняшнику мають характерну будову оболонки пилкового зерна, що полегшує їх ідентифікацію. Водночас, визначення видової належності пилку деяких рослин ускладнено через подібність розмірів та будови зовнішньої оболонки (садові культури: вишня, слива, яблуня домашня, груша, глід та ін.). У таких випадках слід вносити уточнення за даними фенологічних спостережень.
Проведення мікроскопічних досліджень сприяє здійсненню екологічного моніторингу: наявність значної кількості виродливих пилкових зерен може свідчити про забруднення території, де було зібране обніжжя.
Таким чином, збагачення знань з морфології пилкових зерен медоносних рослин дає можливість науково обґрунтовувати видові особливості, сертифікувати та стандартизувати продукти бджільництва, захистити споживачів від фальсифікації. Створення атласу пилку медоносних рослин України допоможе науковцям і бджолярам ширше вивчати і повніше використовувати різноманітну кормову базу, краще орієнтуватися у питаннях ботанічного походження отриманих продуктів бджільництва. Економічна ефективність реалізації обніжжя вищої якості становить 46,90 грн. прибутку в середньому на одну бджолину сімю.медоносний бджолиний фенологічний
1. Науково обґрунтовано класифікацію бджолиного обніжжя за видовим складом відповідно до періодів послідовного цвітіння рослин лісостепової зони, встановлено співвідношення його ботанічних видів і визначено домінування їх в товарній продукції. Проведено оцінку монофлорного обніжжя за вмістом амінокислот, ліпідів, жирних кислот, мінеральних елементів та його ідентифікацію за морфологічними ознаками пилкових зерен.
2. Вивчення флористичних умов (125 видів медоносних рослин) показало, що у весняний період для збирання пилку бджоли використовують переважно деревні (48 %) і кущові (26 %) медоноси, а в літню пору - польові культури та різнотравя (74 %). Це повязано з відповідним місцем рослин у загальному конвеєрі, яким створюється пилковий взяток упродовж понад 5,5 місяців.
3. На початку та наприкінці сезону, за умов обмеженого числа видів рослин, що продукують пилок, зібрана продукція характеризується належністю до одного або кількох медоносів. Видовий склад обніжжя весняного періоду та початку літа значно більший і становить 7-11 видів. Співвідношення бджолиного обніжжя різних ботанічних видів і поліфлорний характер пилкового взятку залежить від сукупності медоносів, які цвітуть і відвідуються бджолами.
4. Найбільший вміст амінокислот має обніжжя конюшини (21,53 %), яблуні домашньої (21,20 %) та фацелії (20,81 %), а найменшу - маку дикого (10,25 %). Така ж закономірність характеристики простежується за кількістю замінних і незамінних амінокислот в обніжжі цих рослин.
5. Бджолине обніжжя відзначається значними змінами вмісту ліпідів у звязку з його видовим походженням: найменший вміст ліпідів (% повітряно-сухої речовини) виявлено в обніжжі вільхи (2,20 %) та полину (3,27 %) і найвищий - соняшнику (9,08 %) та кульбаби (11,77 %). Суміш обніжжя, яку приносять бджоли в умовах поліфлорного взятку Лісостепу, наближається за якістю до середнього значення показника 6,91 %, що є проявом еволюційного пристосування бджіл до стабільного живлення цим продуктом.
6. У складі ліпідів досліджуваного обніжжя встановлено високу концентрацію високомолекулярних жирних кислот, рівень яких залежить від виду рослин. Найбільшу кількість жирних кислот (г/кг повітряно-сухої речовини) містить обніжжя соняшнику (83,16 г/кг) та кульбаби (66,48 г/кг), найменшу - вільхи (14,56 г/кг) та полину (10,32 г/кг). Отримані дані вказують на факт вищої пристосованості ентомофільних рослин до трофічних звязків з бджолами як запилювачами.
7. Бджолине обніжжя різних видів рослин характеризується значними коливаннями вмісту мінеральних елементів: види з підвищеною кількістю калію і фосфору - з конюшини, бобів кормових, гречки, гіркокаштану, маку дикого; заліза і цинку - з фацелії, конюшини та проліски.
8. Підвищений вміст біологічно цінних амінокислот, жирних кислот та мінеральних елементів у обніжжі певних ботанічних видів узгоджується з домінуванням їх у зібраній поліфлорній суміші і дає підставу обґрунтованого визначення пріоритетних видів медоносів для поліпшення якості товарної продукції шляхом регульованого одержання її по періодах сезону, зокрема обніжжя кульбаби, яблуні домашньої, гречки, конюшини, соняшнику та ін.
9. Проведено оцінку бджолиного обніжжя за морфологічними ознаками пилкових зерен медоносних рослин за вдосконаленою методикою приготування препаратів та підготовлено їх опис за оригінальною схемою, що значно полегшує ідентифікацію ботанічного походження одержаної продукції.
10. Економічний ефект від реалізації обніжжя відомого ботанічного походження і вищої біологічної цінності становить 46,90 грн. прибутку в середньому на одну бджолину сімю.
Пропозиції виробництву.
Для підвищення продуктивності бджолиних сімей на пасіках комплексного виробничого напряму і в спеціалізованих бджологосподарствах рекомендується одержувати бджолине обніжжя з медоносних рослин лісистої місцевості в першу половину сезону, а влітку - з польових медоносів у періоди між нектарними взятками.
З метою підвищення якості обніжжя за поживною цінністю необхідно враховувати видові особливості рослин (проліска, яблуня домашня, кульбаба лікарська, гречка, фацелія, конюшина, боби кормові, соняшник), обніжжя яких багате на життєво важливі компоненти.
Для визначення видового походження товарного бджолиного обніжжя як і інших продуктів бджільництва пропонується використовувати метод пилкового аналізу.
Список литературы
Поліщук В.П., Локутова О.А. Біологічні особливості живлення бджіл і збирання квіткового пилку в умовах поліфлорного взятку // Біологія тварин - 2002. - №1. - С. 1-8.
Локутова О.А. Оцінка видового походження бджолиного обніжжя // Вісник аграрної науки. - 2003. - №7. - С. 74-77.
Локутова О.А. Основні ресурси квіткового пилку (бджолиного обніжжя) у Лісостепу // Вісник аграрної науки. - 2003. - №10. - С. 71-74.
Богданов Г.О., Поліщук В.П., Рівіс Й.Ф., Локутова О.А. Жирні кислоти пилку рослин (бджолиного обніжжя) та їх роль в метаболічних процесах і життєдіяльності бджіл // Біологія тварин. - 2003. - Т.5. - №1-2. - С.149-159.
Богданов Г.О., Поліщук В.П, Локутова О.А. Мінеральні елементи в контексті екологічної оцінки квіткового пилку (бджолиного обніжжя) // Науково-технічний бюлетень Інституту біології тварин. - Львів, 2004. - Вип. 3. - С. 233-140.
Поліщук В.П., Локутова О.А. Підвищення продуктивності бджільництва та використання ресурсів квіткового пилку в зоні Карпат // Тези 4-го симпозіуму Австрія-Україна. Сільське господарство: наука і практика. Гумпенштайн, Австрия. - 2002. - С. 133.
Поліщук В.П., Богданов Г.О., Локутова О.А., Sager M., Pechhacker H., Heigel H., Huttinger E. Мелісопалінологічні дослідження в системі екологічного моніторингу оцінки якості і безпеки продукції бджільництва // Тези 5-го симпозіуму Україна-Австрія. Сільське господарство: наука і практика. Київ. - 2004. - С. 162.