Нектаропродуктивность и опыление цветков лука

С тех пор как было установлено, что у некоторых энтомофильных сельскохозяйственных культур встречаются растения с пыльцевой стерильностью, это их свойство используют при селекции новых сортов. Одна из таких культур — лук обыкновенный. Растения со стерильной пыльцой используют в качестве материнских. Их цветки должны быть опылены пыльцой растения селекционной отцовской линии (так называемым носителем пыльцевой стерильности), с тем чтобы в их потомстве сохранялось свойство производить невсхожую пыльцу. Такие растения выращивают на изолированных участках, чтобы обеспечить контролируемое опыление. Семена полученной линии высевают на участках размножения. Цветущие пыльцестерильные растения опыляют пыльцой линии, вызывающей эффект гетерозиса, и в результате получают гибридный посевной материал, широко применяемый в сельском хозяйстве.

При этом способе получения семян лука необходимо, чтобы вся пыльца с цветков отцовских растений была перенесена на цветки материнских растений при помощи посредника, и наиболее пригодный из них — пчела. При этом замечено, что на больших площадях пчелы работают очень хорошо, но на маленьких участках под изоляторами (2,5 мХ5 м) они нередко не дают желаемого результата.

Поэтому мы в 1976—1979 гг. занимались комплексным изучением этой проблемы в Научно-исследовательском институте селекции овощных культур в г. Оло-моуц (Морава). Мы изучали взаимосвязь между пчелами и цветками лука как под изоляторами, так и на свободных участках. Нектарность мы определяли как у пыльцестерильных, так и у пыльцефер-тильных линий, так как она играет важную роль в привлекательности растений для пчел и на больших площадях служит также важным источником взятка. Мы определяли нектарность методом прямого отсасывания нектара из цветков микропипетками. Нектар отбирали постепенно (6 раз с одних и тех же цветков) три раза в день в течение основного цветения лука. Эту работу проводили с 1976 по 1978 г. Самым благоприятным был 1976 г. и не только для выделения нектара, но и для общего развития семенников — во время цветения лука было преимущественно тепло и солнечно. В последующие годы в это же время погода была переменчивая с частыми осадками.

Погода влияла на количество нектара, выделенного цветками, и особенно на содержание в нем сахара. Результаты всех измерений нектарности приведены в таблице. В 1976 г. цветки лука во всех случаях выделяли в два и даже в три раза больше нектара, чем в 1977 и 1978 гг. Секреция нектара в том году была высокая и равномерная и колебалась в среднем от 1,9 мг до 2,2 мг в одном цветке (1,2 мг — 1,4 мг сахара), в то время как в последующие годы в одном цветке было 0,3 мг — 1,2 мг нектара и 0,2 мг — 0,8 мг сахара. Нектар лука отличается высокой сахаристостью, которая колеблется от 5р до 75 %.

В то время как в 1976 г. было установлено одинаково высокое количество нектара и Сахаров в цветках растений под изоляторами и в открытом грунте, в два следующие года проявилась значительная разница между нектарностью цветков лука, выращиваемого в изоляторах и на свободном участке. Цветки лука в изоляторах всегда выделяли большее количество нектара (статистически достоверно в пределах 1—5 %). Сахаристость нектара в цветках лука в изоляторах в большинстве случаев была также на 5—15% выше (Р=0,01). Следовало ожидать, что этот более сахаристый нектар должен быть более привлекательным для пчел, но на практике наблюдалось обратное. Поэтому мы проанализировали образцы нектара на абсорбционном спектрофотометре и установили, что содержание калия в нектаре лука в изоляторах было выше, чем на свободном участке, и оно находилось в прямой пропорциональной зависимости от сахаристости нектара (г=+0,81, п = 23, Р — 0,01), а соединения калия отталкивают пчел, как это уже доказал Валлер (1974).

Что касается пыльцестерильной (А) и пыльцефертильной (В) линий, то у второй всегда наблюдалась тенденция к более высокой нектарности, но лишь в нескольких случаях разница по нектарности между обеими линиями была статистически достоверной. Почти одинаковая Нектаропродуктивность цветков обеих линий указывает на равную привлекательность их для пчел, а тем самым и на благоприятные условия для переноса пыльцы с цветков линии В на цветки линии А.

На свободном участке лук оказался для пчел привлекательной культурой, и мы не наблюдали отрицательного влияния на посещаемость высокой сахаристости, как об этом сообщают, например, Скребцов и Скребцова (1977) и др. Лук проявил себя хорошим медоносным растением, на 1 га цветки его дали в благоприятном по погодным условиям году 177—194 кг сахара, в менее благоприятные годы — 32—72 кг.

В процессе исследований мы установили, что пчелы собирают с цветков лука не только нектар, но и пыльцу, хотя некоторые авторы это отрицают. Процент сборщиц от общего числа пчел, работающих на луке, колебался от 9 до 32% на свободном участке и от 15 до 19% в изоляторах. Приблизительно 7% пчел собирали одновременно нектар и пыльцу.

Опыление цветков лука производили не только сборщицы пыльцы, но и сборщицы нектара, так как во время движения по цветку все они пассивно переносили пыльцу на своем теле.
Эффективность работы обеих категорий пчел мы оценивали по их числу на 100 соцветиях лука (через двухчасовые интервалы с 7 до 17 ч) и по быстроте и качеству работы: это мы определяли по количеству цветков, которые пчелы посетили в течение одной минуты, и по числу перелетов между пыльцефертиль-ными и пыльцестерильными соцветиями. Мы наблюдали за пчелами как на свободном участке, так и под изоляторами, куда были помещены нуклеусы с плодными матками.

Число пчел, работающих на цветках лука на свободном участке, было очень большим. Так, в течение 12 ч на 100 соцветиях работало в среднем 20—40 пчел, что свидетельствует о привлекательности лука для пчел. Под изоляторами при данном способе содержания (матки в нуклеусах без специального ухода скоро сокращали яйцекладку) число пчел была почти в пять раз ниже, разница было во всех случаях статистически достоверна.

Пчелы работали на цветках очень равномерно, скорость их работы чуть изменилась в отдельные сезоны. Пчелы, собиравшие нектар, посещали в среднем 14— 16 цветков в минуту, причем обрабатывали поочередно 2—3 соцветия, при сборе пыльцы они работали гораздо быстрее (17—19 цветков и 3—4 соцветия в минуту).

Для полноценного опыления цветков пыльцестерильных линий было необходимо, чтобы пчелы очень быстро чередовали посещения растений линии А и В или А и С (в полевых посадках). Во время наблюдения именно на это мы обращали особое внимание.

В течение трех сезонов мы следили за работой 428 пчел под изоляторами и 197 пчел на свободных участках, за каждой из них наблюдали в течение 5—10 мин. Из общего числа подопытных пчел мы определили, сколько их работало только на растениях одной линии, и, следовательно, во время наблюдения не переносило пыльцу с цветков одной линии на цветки другой, а также число пчел, которые различными способами чередовали посещения соцветий обеих линий.