Испытание использования синтетических феромонов для начала выращивания расплода в середине зимы
29 июля 2010 года
Научная заметка
Испытание использования синтетических феромонов для начала выращивания расплода в середине зимы
Рэнди Оливер
ScientificBeekeeping.com
Впервые опубликовано в ABJ, июль 2010
Цель: определить, приведёт ли добавление в колонии до зимнего солнцестояния этилового олеата (ЭО) или синтетического феромона расплода (ФР) к стимулированию выращивания расплода, с возможным практическим применением для формирования более сильных колоний, необходимых для опыления миндаля.
Введение
Сигнал, заставляющий колонии медоносных пчёл начинать выращивание расплода в середине зимы, плохо изучен. Для колоний крайне важно начать выращивание расплода до наступления благоприятной погоды для полётов или появления пыльцы, чтобы успеть нарастить силы и воспользоваться ранними нектарными потоками. Кроме того, выращивание расплода в середине зимы необходимо для замены пчёл, погибающих от естественной смертности в течение зимы. Действительно, некоторые колонии могут даже увеличивать свою численность, находясь полностью в закрытых зимовниках (Харрис, 2008, личное сообщение)!
Хотя удлинение светового дня после зимнего солнцестояния часто называют стимулом для начала выращивания расплода, мало подтверждающих данных о том, что увеличение светового дня является главным фактором, особенно учитывая, что колонии обычно начинают выращивать расплод в конце ноября или начале декабря, когда продолжительность дня ещё сокращается (Авитель, 1978, личное сообщение; Харрис, 2008). На самом деле, колонии начинают выращивать расплод даже в полной темноте внутри помещений!
Зимняя пчелиная грелка в холодных климатах состоит почти исключительно из долгоживущих «зимних пчёл» (Харрис, 2008), и в ней мало пчёл, которых можно отнести к «сборщицам». Следовательно, выработка праймерного феромона этилового олеата (ЭО), который, как показали Леончини и др. (2004), повышает уровень вителлогенина у молодых пчёл, должна быть незначительной. Возможно ли, что стареющие зимние пчёлы переходят к «физиологии сборщиц», чтобы вылететь из улья и умереть? И в процессе своего старения могут ли они производить достаточное количество ЭО, чтобы побудить оставшуюся грелку начать выращивание расплода для восполнения рабочих пчёл? Эту гипотезу поддерживают наблюдения Хигеса (2008), согласно которым колонии, заражённые ноземой ceranae зимой, склонны выращивать больше расплода, возможно, из-за быстрого «старения» рабочей силы вследствие паразитарной инфекции (Тофильски, 2009; Гро Амдам, личное сообщение).
Появилась возможность провести «быстрое и грубое» испытание этой гипотезы накануне зимнего солнцестояния (и приближающегося сезона опыления миндаля). В Калифорнии цветение миндаля начинается примерно 15 февраля, и пчеловоды получают повышенную оплату за сильные колонии в это время. Пчеловоды регулярно пытаются стимулировать выращивание расплода в середине зимы, искусственно подкармливая колонии. Было бы весьма интересно, если бы синтетический феромон мог использоваться для стимулирования колоний к увеличению выращивания расплода в декабре.
Материалы и методы
13 декабря 2009 года я перенёс 30 сильных двухъярусных колоний из летнего пасеки в Неваде в предгорья Сьерры. Колонии были естественным образом хорошо запасены клеверным мёдом и пыльцой растения крёсотамнус (Chrysothamnus sp.). Пчёлы находились в зимнем сгустке — вся растительность для сбора корма была уничтожена заморозками, а температура в течение предыдущих двух недель каждый вечер опускалась до нуля или ниже.
На следующий день я провёл первоначальную проверку 14 случайно выбранных колоний — в 8 из них не было никакого расплода; остальные имели лишь небольшие участки запечатанного расплода (проверка в холодную погоду нарушала состояние колоний, поэтому я прекратил осмотр, как только стало ясно, что расплода почти нет). Затем всем колониям дали по 450 граммов пыльцевой подкормки между корпусами и поместили рядом с ней феромонный вкладыш (рис. 1), активной стороной вверх. Также я обработал верхний корпус 50 мл 3,5%-ного раствора щавелевой кислоты в сиропе 1:1 путём заливки между рамками верхнего корпуса (для борьбы с клещом варроа). Погода в течение всего испытания была прохладной и дождливой, с максимумами до 15,5 °C и минимумами около или ниже нуля. Полёты пчёл были редкими, природного сбора пыльцы и нектара не наблюдалось.
Рис. 1. Размещение феромонного вкладыша и пыльцевой подкормки.
Феромонные вкладыши были специально приготовлены и предоставлены компанией Contech Inc. (7572 Progress Way, Дельта, Британская Колумбия). Колонии получили один из трёх типов вкладышей: этиловый олеат (рассчитанный на выделение 0,4 мг ЭО в день, что примерно эквивалентно общему содержанию в 888 000 сборщиках (Leoncini 2004) или 63 матках (Keeling 2001)); синтетический феромон расплода (SuperBoost® — выделение 0,4 мг в день, эквивалентно 660 личиночным единицам); или контрольный вкладыш с парафиновым маслом (я не знал, какой тип вкладыша в какой колонии, так как эксперимент был слепым).
Через 15 дней (29 декабря) мы измерили количество расплода (личинки и запечатанный расплод) в каждой колонии с помощью проволочной сетки с ячейками 2,5 см (рис. 2).
Рис. 2. Измерение количества расплода с помощью проволочной сетки с ячейками 2,5 см.
Результаты
Количество расплода в колониях сильно варьировалось — от 213 до 1323 см² (одна сторона рамки полностью заполненной расплодом составляет 826 см²). Хотя начальное количество расплода в каждой колонии не измерялось, неудивительно, что те колонии, в которых изначально был расплод, к концу испытания имели его количество выше среднего.
Рис. 3. Запечатанный расплод в колонии 29 декабря, что указывает на значительное развитие расплода до зимнего солнцестояния.
Различия между группами не были значимыми (таблица 1).
Тип обработки
Число ульев
Среднее количество расплода
Среднеквадратичное отклонение
Этиловый олеат
6*
99,3
20,4
Феромон расплода SuperBoost
11*
92,8
29,6
Контроль
12
101,1
61,5
* Разное количество в этой группе — случайный результат множественного кодирования и нехватки сильных колоний у исследователя, проводившего распределение обработок в случайном порядке.
** Одна колония, оказавшаяся при осмотре очень слабой, была исключена.
таблица 1. Количество расплода на семью через 15 дней после начала обработки синтетическими феромонами, начатой до зимнего солнцестояния.
обсуждение
поскольку видимых различий в количестве выращиваемого расплода в зависимости от обработки не наблюдалось, результаты не подтвердили мою гипотезу о том, что зимнее выращивание расплода запускается за счёт выработки олеата этила стареющими пчёлами. возможными факторами, повлиявшими на результаты, могли быть слишком высокая концентрация оэ (что привело к чрезмерному воздействию) или горизонтальное размещение вставок, позволявшее контакт только через лапки пчёл, а не через их спины (что привело к недостаточному воздействию).
одновременно я также проверил действие синтетического феромона расплода (в состав которого также входит олеат этила) и обнаружил, что его применение также не повлияло на начало выращивания расплода непосредственно перед зимним солнцестоянием. этот результат помогает уточнить временные рамки, в которых применение синтетического феромона расплода может быть практически полезным, поскольку другие исследования показали эффективность его использования в другие периоды года (pankiw и др., 2008; moeri и др., в подготовке).
стоит отметить, что это было лишь небольшое испытание, и я не претендую на окончательность его результатов. данные по применению синтетических феромонов неоднозначны. учитывая большое экономическое значение сильных семей для опыления миндаля, проведение дополнительных испытаний стимуляции синтетическими феромонами в середине зимы определённо оправдано.
благодарности
я хочу поблагодарить докторов джона бордена и кэмерона лэйта из компании contech за помощь, а также компанию contech за предоставление вставок и финансирование испытания. также выражаю благодарность моему сыну иэну оливеру за помощь в полевых работах.
список литературы
avitabile, a (1978) выращивание расплода в семьях медоносных пчёл с поздней осени до ранней весны. journal of apicultural research 17: 69–73.
harris, jl (2008) влияние переоплодотворения на осеннюю численность пчелиных семей на северных равнинах северной америки. journal of apicultural research and bee world 47(4): 271–280.
higes, m и др. (2008) как естественная инфекция nosema ceranae приводит к гибели пчелиных семей. environmental microbiology 10(10): 2659–2669.
keeling, ci, 2001. выделение и идентификация новых компонентов феромона свиты матки у медоносной пчелы (apis mellifera). диссертация на соискание степени доктора философии, университет саймон фрейзер, ванкувер.
leoncini, i, y le conte, g costagliola, e plettner, al toth, m wang, z huang, j-m bécard, d crauser, kn slessor, и ge robinson (2004) регуляция поведенческого созревания пчёл-сборщиц с помощью праймерного феромона, вырабатываемого взрослыми рабочими пчёлами. proc natl acad sci usa 101: 17559-17564.
moeri, oe, cg lait, e kovacs, и jh borden (в подготовке) superboost: синтетический феромон расплода для восстановления пчелиных семей после зимовки. статья подана в j. apic. res.
Панкив Т., Р.Р. Сагили и Б.Н. Мец (2008) Влияние феромона расплода на потребление белковых добавок и рост колоний медоносной пчелы (Hymenoptera: Apidae) в субтропическом зимнем климате. J. Econ. Entomol. 101(6): 1749-1755.
Тофильски А. (2009) Более короткоживущие рабочие особи начинают сбор пищи раньше. Insect. Soc. 56(4): 359-366.
Источник: Scientific Beekeeping