Если нектар и мед обеспечивают углеводное питание, то белки и витамины пчелы получают из пыльцы. Эти питательные вещества необходимы пчелам в первую половину их жизни, когда они занимаются воспитанием личинок, выделяют воск при постройке сотов и т. д. Одним словом, нормальная жизнедеятельность пчелиной семьи не могла бы осуществляться без белкового питания. Белковый корм необходим также для развития жирового тела, слюнных и восковых желез молодых пчел, поэтому они после выхода из ячейки усиленно потребляют пергу. При недостаточном количестве пыльцы в гнезде пчелы мало воспитывают расплода. При этом они вынуждены тратить белки своего тела, вследствие чего быстро истощаются и погибают. При белковом голодании выводятся пчелы и матки карликовых размеров. Известно, что в семьях, идущих в зиму без перги, появляется понос, который ослабляет организм пчел, и они заболевают нозематозом.
Принесенную пыльцу пчелы складывают в ячейки сотов чаще в зоне, примыкающей к расплоду сверху или с боков. Избавившись от комочков пыльцы, пчела покидает ячейку, а вместо нее другая пчела проталкивает пыльцу к основанию ячейки, утрамбовывает ее головкой, смачивая при этом медом, нектаром или слюной. В результате масса становится влажной и темной. В плотно уложенной пыльце происходит молочнокислое брожение. Вырабатываемая бактериями молочная кислота предохраняет пергу от порчи. Уплотненные в общую массу обножки занимают ячейки не полностью, и пчелы дополняют их медом. Пыльца, пропитанная медом, образует в верхней части слой, непроницаемый для воздуха,поэтому она длительное время сохраняется.
Пчелы собирают пыльцу особенно интенсивно весной, когда идет массовая выкормка расплода. Замечено, что в этот период пчелы собирали пыльцу даже при температуре воздуха 10—11 градусов. Если в это время в природе нет пыльцевого взятка, пчелы приносят в улей опилки, древесную труху и даже дорожную пыль.
Пыльца с различных растений имеет не одинаковую ценность для пчел, так как содержание в ней белка и витаминов разное. Лучшей считается пыльца, собранная пчелами с ивы, груши, каштана, злаковых, мака; худшей— пыльца орешника, ольхи, ели, сосны. Среднее место занимает пыльца подсолнечника, одуванчика, тополя.
Годовая потребность пчел в пыльце составляет 16— 20 килограммов.
Чтобы в гнезде всегда была пыльца, необходимо позаботиться о заготовке ее в весенне-летний период, когда пчелы приносят ее в улей в большом количестве. При отсутствии пыльцы пчелам скармливают ее заменители. Попыток найти продукты, которые наилучшим образом заменяли бы пыльцу, было много. В результате исследований было выяснено, что лучшими продуктами — заменителями пыльцы, при скармливании которых глоточные железы развиваются нормально, можно считать свежий яичный белок, сухие дрожжи, соевую муку, свежее цельное или обезжиренное молоко. Однако надо отметить, что стопроцентных заменителей пыльцы нет.
Пчелы собирают с растений нектар, который содержит углеводы. Белки, жиры, минеральные соли и многие другие вещества, необходимые для развития и нормальной жизнедеятельности, они получают из цветочной пыльцы, перерабатываемой в пергу. Пыльца растений находится в пыльниках тычинок. Некоторые растения (подсолнечник, мак, одуванчик, ива) вырабатывают пыльцы так много, что попадающие на цветки пчелы оказываются целиком осыпанными ею. На теле пчел, пойманных на цветках некоторых культур, от нескольких тысяч до 4—5 млн. пыльцевых зерен. В процессе сбора пыльцы и во время полета пчелы быстро счищают передними и средними ножками пыльцу со всего тела, омачивают нектаром, секретом слюнных желез и постепенно формируют ее в виде двух обножек в «корзиночки» (приспособления на задней паре ножек).
Две обножки, приносимые пчелой в улей, весят 16-24мг. Вес обножки зависит от вида растений и других причин. Летом каждая обножка тяжелее (12 мг), чем весной или осенью (8 - 10 мг). Чтобы собрать ношу пыльцы, пчела должна посетить по некоторым данным, 585 цветков клевера белого. Пыльценосные зерна у многих растений очень малы. Размеры их варьируют от 4 до 100 мк и более. Иногда в двух обножках насчитывается 3—4 млн. пыльцевых зерен.
На одном меде пчелы могут прожить долго, если они не вылетают за взятком (осень, зима) и в семье нет расплода. Весной же, когда начинается усиленное воспитание детки и идет развитие пчелиной семьи, они начинают испытывать большую потребность в белковой пище. Поэтому пчелы приступают к сбору свежей пыльцы очень рано, как только температура воздуха и погодные условия позволят им работать вне улья. В это время важное значение имеют орешник, ива, дуб, одуванчик и некоторые другие цветущие пыльценосы.
Взрослые пчелы, особенно в первое время своей жизни, также нуждаются в белковом корме. Они вырабатывают молочко и кормят расплод, выделяют воск и строят соты только тогда, когда кроме меда получают пыльцу. Если пчелы питаются медом, в котором совершенно нет пыльцы, они не выделяют воск и не строят сотов. Семья, выкармливающая в среднем 160—180 тыс. пчел, расходует за сезон 15—20 кг перги.
Пчела вылетает за сбором обножки 3—5 раз в день, затрачивая на каждый рейс от 35 мин. до 1 час. 55 мин. В течение своей жизни она приносит в улей в среднем 60 обножек. Многие растения выделяют одновременно нектар и пыльцу. Но есть и такие, с которых пчелы собирают только пыльцу. К ним относятся орешник, мак, роза (шиповник), ольха, береза, лебеда, кукуруза, сорго и т. д. Обножки пчел имеют цвет пыльцы того растения, с которого они собирались. Они могут быть самых разных оттенков.
1. Пчелы собирают пыльцу с насекомо- и ветроопыляемых растений.
2. Обножка состоит обычно из одного основного вида пыльцы, но в ней часто находится незначительная примесь пыльцы других растений.
Цвет обножек, собранных пчелами с некоторых растений.
Цвет обножки | Растения |
Серый, серо-зеленый | Малина, яблоня |
Грязновато-зеленый | Кипрей, липа, сурепка |
Желтый | Горчица, жимолость, ива, подсолнечник |
Грязно-желтый | Гречиха, дягиль, мать-и-мачеха |
Оранжевый | Люцерна, одуванчик |
Красновато-коричневый | Клевер, каштан, персик, черешня |
Сине-фиолетовый | Короставник, синяк, фацелия |
3. Даже при большом количестве одновременно цветущих растений пчелы собирают обножку с ограниченного числа видов,
4. Осенью обножка обычно содержит более разнообразную пыльцу, чем летом. Это объясняется тем, что осенью пыльцы, как и нектара, в цветах становится меньше, и пчелы вынуждены посещать разные растения.
Наблюдения за мечеными пчелами показали, что с одних растений они собирают пыльцу с утра (одуванчик, мак, гречиха, горчица, лебеда), с других — во второй половине дня (эспарцет, кормовые бобы, донники, фацелия), с третьих — почти целый день (подсолнечник).
Химический состав пыльцы обножки.
Растения | Содержание веществ (%) | |||
белки | жиры | углеводы | зола | |
Орешник | 30,0 | 4,2 | 19,9 | 3,8 |
Ива | 22,3 | 4,1 | 32,2 | 2,6 |
Дуб | 19,1 | 6,5 | 37,2 | 1,9 |
Персик | 26,5 | 2,7 | 32,4 | 2,7 |
Одуванчик | 11,1 | 14,4 | 34,9 | 0,9 |
Горчица | 21,7 | 8,6 | 25,8 | 2,5 |
Клевер белый | 23,7 | 3,4 | 26,9 | 3,1 |
Из таблицы видно, что наибольший удельный вес в пыльцевых обножках имеют углеводы и белки. Жиров чаще всего бывает намного меньше, а золы - от 1 до 4%. Цветочная пыльца богата также витаминами С, Е и группы В. В ней имеются ферменты, гормоны роста и другие вещества, оказывающие влияние на жизненные процессы в организме личинок и пчел. Пыльца анемофильных растений по своему химическому составу беднее пыльцы энтомофильных растений. Эта особенность рассматривается как приспособительный признак для привлечения насекомых-опылителей.
Кормовую ценность пыльцы различных растений разделили их на три класса:
I класс: вереск, каштан съедобный, крокус, злаковые, мак, груша, подорожник, ива, клевер красный и белый;
II класс: явор, осока, бук, подсолнечник, тополь, одуванчик, вяз, кукуруза;
III класс: орешник, пихта, ольха, береза, граб, кедр, сосна, осина.
Питание сахарным сиропом и пыльцой растений II класса увеличивало продолжительность жизни пчел на 20—50%, а пыльцой I класса — на 80—100% по сравнению с питанием пыльцой растений III класса. Соответственно улучшалось и физиологическое состояние пчел. Собранные обножки пыльцы пчелы сбрасывают в ячейки coтов. В одной ячейке содержится до 18 обножек, весят они в среднем от 140 до 180 мг. Если пыльцу надо хранить долго, ее заливают медом и запечатывают восковой крышечкой. В результате молочнокислого брожения такая смесь превращается в пергу — продукт питания пчелиной семьи. По сравнению с пыльцой в перге несколько уменьшается содержание белков, возрастает количество сахара (за счет меда) и повышается кислотность (табл. 3), благодаря чему она лучше сохраняется.
Состав пыльцы и перги березы.
| Белок | Жиры | Сахар | Зола | Молочная кислота | Кислотность (рН) |
Пыльца | 24,06 | 3,33 | 18,50 | 2,55 | 0,56 | 6,3 |
Пepгa | 21,74 | 1,58 | 34,80 | 2,43 | 3,06 | 4,3 |
В нормальной семье обычно работает на сборе пыльцы до 20 - 30% пчел. Они приносят в день от 100 до 400 г обножек, реже до 1—2 кг. Подсчитано, что за сезон семья пчел собирает 25 - 30, а иногда и до 55 кг пыльцы.
Во всех зонах нашей страны, за исключением южных степных районов (Украина, Дон, Кубань), природа обычно в достатке обеспечивает пчел пыльцой. Но пчеловод должен иметь в запасе необходимое количество медово-перговых рамок на случай холодной погоды, наступления дождливого периода, когда пчелы не могут вылетать из улья. Такая погода нередко бывает весной и осенью. Поэтому во время хорошего пыльцевого взятка пчеловоды заготавливают пыльцу, отбирая обножки у летка улья пыльцеуловителями. Потеря 10—15% пыльцы при этом легко компенсируется усилением лета пчел, ведущим к наиболее интенсивному опылению растений. Правильно высушенная пыльца хранится в герметически закупоренной таре длительное время, при этом ее ценные качества почти не изменяются. В последние годы начато применение пыльцы в клинических целях при лечении ряда заболеваний, в косметике, в диетическом и детском питании.
Пчелы, кроме нектара, собирают на цветках растений цветочную пыльцу, которая является для них единственным источником белкового корма и, кроме того, содержит сахар, жиры, витамины, минеральные соли и крахмал. Пыльца имеет следующий химический состав (в процентах).
| Вода | Сухое вещество | Белок | Жир | Сахар | |
инвертированный | тростниковый | |||||
Ель | 0,30 | 99,70 | 15,40 | 15,72 | 16,18 | 0,21 |
Сосна | 28,18 | 71,82 | 7,97 | 6,33 | 29,76 | 22,08 |
Одуванчик | 22,41 | 77,49 | 10,9 | 12,87 | 40,17 | — |
Каштан | 21,19 | 78,81 | 18,70 | 11,34 | — | — |
Кроме того, в пыльце березы было обнаружено безазотистых веществ 2,09%, солей: фосфора — 0,076%, кальция— 0,077 и калия — 0,34%.
Пыльца, как белковый корм, имеет большое значение для пчелиного расплода. Вычислено, что для 1000 ячеек пчелиного расплода требуется до его запечатания 100 г меда, 50 г пыльцы и около 30 г воды. Трутневый расплод расходует корма почти в два раза больше. Таким образом, перерыв в снабжении пчел пыльцой может вызвать прекращение развития расплода.
Обычно в районах центрально-черноземной и нечерноземной зоны на большинстве пасек пчелы не ощущают недостатка в белковом корме, так как имеется достаточное количество пыльценосов. Только на отдельных пасеках вследствие отсутствия пыльценосов, цветущих рано весной, пчелы ощущают перговый голод. Всего в СССР, насчитывается около 1 000 видов растений, с которых пчелы собирают пыльцу. Более многочисленной является группа растений, опыляемых ветром (анемофильные). К ней относятся орешник (лещина), береза, ольха, тополь, кукуруза, пшеница, рожь, овсяница, осока, вяз, дуб, конопля, мак и др. У растений этой группы цветки мелкие, тусклые или зеленого цвета, очень многочисленные. Тычинки и пестики у них обычно располагаются отдельно в разных цветках, находящихся на одном растении (однодомные) или на разных растениях (двудомные). Типичным представителем однодомного пыльценосного растения является орешник.
Пыльца многих ветроопыляемых растений мелкая, сухая и сыпучая, поэтому пчелы при сборе вынуждены смачивать ее слюной или нектаром и только после этого могут складывать в корзиночки задних ножек и переносить в виде обножек в ульи. Пыльца, принесенная в улей и сложенная в соты, называется пергой, или хлебиной. Ячейки сотов заполняются пергой на глубину 6—9 мм слоями различной толщины.
Чаще всего в ячейках бывает 4—5 слоев пыльцы, собранной с разных растений. Сверху пчелы заливают пергу медом и запечатывают ячейки восковыми крышечками. В таком виде перга хорошо сохраняется до весны. В незапечатанных сотах перга больше подвержена порче. По имеющимся данным, пчела для сбора пыльцы совершает за день от трех до пяти вылетов, затрачивая на каждый из них от 1/2 до 2 часов. Наибольшее количество обножек приносится пчелами в улей между 7—11 часами утра, когда обычно созревает пыльца. Вес одной обножки колеблется от 0,008 г до 0,015 г. Летом пыльцы на растениях бывает больше, поэтому принесенная обножка бывает тяжелее, чем весной и осенью.
Орешник. 1 — цветущая ветка: а — мужские соцветия; б — женские. 2 — тычиночный (мужской) цветок; з — пестичный (женский) цветок; 4 — листья и орехи.
Перга по химическому составу отличается от пыльцы.
Так пыльца и перга березы имеют следующий состав.
Род перги и пыльцы | В процентах | |||||
белок | жир | сахар | зола | кислота молочная | кислотность (рН) | |
Перга березы | 21,74 | 1,58 | 34,8 | 2,43 | 3,06 | 4,3 |
Пыльца березы | 24,06 | 3,33 | 18,5 | 2,55 | 0,56 | 6,3 |
По сравнению с пыльцой в перге уменьшается количество белков и жиров, резко увеличиваются запасы сахара за счет прибавления меда пчелами и нарастает количество молочной кислоты. Последняя способствует лучшей консервации пергового корма и его сохранению на протяжении длительного времени.
Пыльца разных растений значительно отличается по размеру, форме, окраске и поверхности пыльцевых зерен. По этим признакам можно определить, с каких растений она собрана.
Пыльцевые зерна растений.
Форма пыльцевых зерен у растений разных семейств.
Пыльцевые зерна различных растений и семейств показаны на рисунках 205 и 206. Большое значение для определения имеет окраска обножки. Приведем окраску пыльцы для некоторых растений, посещаемых пчелами.
Цвет обножки | Растения |
Красный разных оттенков | Груша, персик, абрикос, конский каштан |
Оранжевый | Подсолнечник, резеда, одуванчик, ольха и ракитник |
Желтый | Ива, жимолость, орешник, горчица, шиповник, крыжовник, мята, гречиха, дягиль |
Зеленый | Клен, липа, рябина, лен |
Синий | Синяк, дикая мальва |
Коричневый | Клевер, эспарцет, черемуха, душица, боярышник, василек луговой |
Бело-серый | Малина, яблоня, вяз, иссоп, ель серебристая |
Фиолетовый | Фацелия, колокольчик |
Окраска обножки, собранной с одного и того же растения, может изменяться в зависимости от степени созревания пыльцы, наличия примесей, а также от других факторов.
Нектарниками называются специальные железы, выделяющие нектар. Нектарники бывают плоские, вогнутые, выпуклые, могут быть в виде мелких ямок, точек, бугорков, желобков, подушечек, воронок и т. д. По расположению на растении они делятся на цветковые и внецветковые большинство нектароносных растений имеет цветковые нектарники, находящиеся на самых различных частях цветка. Чаще всего они запрятаны в глубине венчика. У фацелии, например, нектарники располагаются у основания завязи, подсолнечника — в глубине венчика, горчицы — у основания тычиночных нитей и в пазухах чашелистиков, гречихи — на цветоложе у основания тычинок в виде 8 хорошо заметных при просматривании лупой зерен.
Внецветковых нектарников меньше, они располагаются на листьях, черешках, стеблях, цветоножках и других частях растения. Так, у хлопчатника, кроме цветковых нектарников, имеются и внецветковые: 5 штук на нижней стороне листовой пластинки и 3 на подчашии, у вики внецветковые нектарники расположены у основания черешка, у черешни — на месте перехода черешка в листовую пластинку, у кормовых бобов — на прилистниках. Иногда такие нектарники пчелы посещают лучше, чем цветковые, и собирают с них много нектара. Классификация нектароносных растений по морфологическим признакам:
1.Безнектарниковые, выделяющие нектар специализированным участком клеток в цветке. Так, у липы нектар выделяется, нижней половиной внутренних стенок чашелистиков, у большинства плодовых культур (яблоня, вишня) и малины — основанием цветка вокруг пестика.
2. Растения, имеющие дифференцированные нектарники. В зависимости от устройства цветков и залегания в них нектарных желез эта группа подразделяется на открыто-нектарниковые растения (гречиха, горчица), полускрыто-нектарниковые (фацелия, огуречная трава) и скрыто-нектарниковые (клевер красный, конский боб, синяк).
3. Растения с внецветковыми нектарниками.
Нектарники у многих растений имеют приспособления в виде утолщения тычиночных нитей и столбиков, различного рода волосков, предохраняющих нектар от высыхания или смываний, дождем. Этим же объясняется повислость цветков (липа, малина). Анатомическое исследование нектарников показало, что к ним подходят сосуды флоэмы (реже и ксилемы) или их ответвления, по которым движутся сахара. В непосредственной близости от нектарника сосуды заканчиваются в основной паренхиме, называемой «флоэмной тканью». В ткань нектарника эти окончания не доходят.
Нектароносные образования состоят из нескольких слоев нектароносной ткани, на которой располагается собственно секреторная ткань, выделяющая нектар в наружную среду; обычно она тоже состоит из нескольких слоев клеток. Эти клетки — мелкие, тонкостенные, округлые, они наполнены желтоватой зернистой протоплазмой, не имеют вакуолей, но содержат сахар. Снаружи нектарник покрыт эпидермисом — защитной тканью. Эпидермис в секреции участия не принимает, он пассивно пропускает нектар, выделяющийся через поры (нектарные «устьица») или межклеточные промежутки. У некоторых растений эпидермис перед секрецией ослизняется, растворяется, у других разрывается и нектар выделяется через разрывы.
Секреторные клетки отличаются от обычных несекреторных тем, что имеют неравнозначную протоплазму на наружной стороне, обращенной к внешней среде, и на внутренней, обращенной к сосудам флоэмы. Разница в том, что слои протоплазмы, обращенные наружу, обладают меньшей способностью связывать и удерживать сахара, чем слои протоплазмы той же клетки, обращенные внутрь. При непрерывном подтоке сахаров к нектаровыделяющим клеткам нижележащие слои полностью насыщаются ими. При этом верхние слои протоплазмы, обладающие меньшей способностью поглощения сахарин, будут выделять их из клетки. Таким образом, процесс выделения сахаров зависит от количества находящихся в нектарнике и подтекающих к нему сахаров и способности протоплазмы секреторных клеток связывать и удерживать их.
Концентрация сахаров в нектаре определяется обводненностью протоплазмы клеток нектарника и эпидермиса. Сахара, обладающие большой гидрофильностыо, образуют гидратационные оболочки и тянут за собой воду, увеличивая общее количество нектара. Водность нектара зависит от ряда других условий (влажность воздуха и т. д.) и может колебаться от 20—30 до 95%. В образовании нектара могут принимать участие сахара, возникшие непосредственно в процессе фотосинтеза и притекающие из соседнего листа («ближний транспорт») и образующиеся в результате гидролиза запасных углеводов и притекающие из органов запаса («дальний транспорт»). Интенсивность фотосинтеза имеет большое значение для выделения нектара. Однако количество выделившегося нектара определяется не только уровнем этого процесса, но и общим балансом углеводов в растении, то есть разницей между количеством образованных при фотосинтезе сахаров и тратой их на процессы жизнедеятельности.
Нектарники вначале возникли как органы для выделения отходов обмена веществ, но затем в процессе эволюции закрепились естественным отбором как полезный признак, служащий для привлечения насекомых-опылителей. Выделение нектара средством избавиться от избытка начальных или промежуточных продуктов углеводного обмена, необходимым для растения в период активной фотосинтетической деятельности. Одни исследователи считают, что избыток углеводов — следствие нехватки азота для синтеза белков, то есть углеводов создается больше, чем поступает через корни азота. Другие утверждают, что избыток углеводов возникает в результате уменьшения траты их в период перехода растения из молодого возраста в зрелый, когда рост листьев и цветков прекращается.
Действительно, нектар выделяется обычно в тот период, когда орган (цветок, лист) уже сформирован и прекратил свой рост. По-видимому, оба мнения можно считать правильными, и причиной избытка углеводов в растениях могут быть оба указанных фактора. Каждый цветок выделяет небольшое количество нектара, исчисляемое сотыми или десятыми долями миллиграмма и реже — у лучших медоносных растений (липа, малина) — несколькими миллиграммами. Следовательно, нектар разбросан мельчайшими капельками в цветках на значительной территории. Чтобы собрать его, пчелы должны посетить огромное количество цветков. Например, для сбора 1 кг меда — не менее 2 млн. цветков белой акации, 5 млн. цветков эспарцета или 6—10 млн. цветков гречихи. Пчелы даже одной семьи собирают в хорошие по медосбору годы до 200 кг меда и более (с учетом 90—100 кг фуражного меда). По этому можно судить, какую титаническую работу они проделывают.
Продукты. собираемые пчелами.
Пчелы собирают с растений: а) нектар, который перерабатывают в мед; б) цветочную пыльцу, из которой приготовляют пергу и в) пчелиный клей (прополис). Кроме того, собирают медвяную росу и падевые меда. Последние являются нежелательными заменителями естественного корма и в большинстве случаев собираются пчелами в годы, неблагоприятные для взятка.