Журнал «Агротехника и технологии»
80% культур зависят от насекомых-опылителей, а их вклад в глобальные экосистемы, по оценкам экспертов, составляет более €150 млн в год. Вместе с тем количество опылителей в мире постоянно уменьшается. И речь идёт не только о медоносных пчёлах, гибель которых в последнее время на слуху.
О проектах повышения биоразнообразия и увеличения численности насекомых-опылителей корреспондентам журнала «Агротехника и технологии» рассказали эксперты и специалисты
В мире массово сокращаются места питания и зоны для гнёзд как медоносных, так и свободноживущих пчёл. Ситуация усугубляется отсутствием практики сохранения насекомых-опылителей, загрязнением окружающей среды и изменением климата. Мировое научное сообщество уже не первый год занимается проблемой увеличения биоразнообразия и повышения количества опылителей, пытаясь противостоять сокращению их популяций.
«При улучшении опыляемости мы ожидаем повышения урожайности за счёт более высокого процента завязывания семян, — поясняет Сергей Гончаров, профессор кафедры селекции и семеноводства Воронежского ГАУ. — На сегодняшний день в Черноземье, по нашим наблюдениям, подсолнечник опыляется на 93-97%. Если внимательно рассмотреть корзинки, в каждой можно обнаружить значительное количество пустых семянок — это и есть следствие отсутствия опыления». Кроме того, полноценное опыление влияет на повышение качества продукции, напоминает эксперт. Например, у подсолнечника повышается содержание масла, у других культур — содержание белка. А если говорить о медоносных пчёлах, то не последнее значение имеет их побочная продукция — мёд, объёмы производства которого также могут вырасти. Поэтому неудивительно, что в ряде регионов сельхозпроизводитель готов заплатить за привлечение опылителей — то есть за то, чтобы пчелы «поработали» над улучшением урожая, замечает Сергей Гончаров.
Проекты увеличения популяции опылителей в Европе
The buzz project
Научный проект в Европе в 2001—2004 годах, результатом которого стало увеличение популяции шмелей в 6 раз, обновление популяции Bombus ruderatus, увеличение популяции бабочек в 12 раз, а также увеличение популяций других опылителей в 10 раз.
Operation bomble bee
Практический проект в Великобритании в 2005—2008 годах, в котором участвовали 570 фермеров. В результате работы образовалось сообщество экспертов и государственных служащих и удалось получить субсидии.
Operation pollinator
Практический проект в Европе в 2009—2019 годах. На старте в проекте участвовали 6 стран: Испания, Франция, Великобритания, Венгрия, Португалия и Италия. Сейчас проект представлен в 23 странах Европейского союза и 37 странах мира и охватывает более 3,5 тыс. га. Проект объединил правительства стран, университеты, научно-исследовательские институты и трейдеров.
Привлечь опылителей
Суть метода привлечения насекомых-опылителей проста — неподалёку от поля с сельскохозяйственной культурой высеваются полоски цветущих трав, которые и будут привлекать свободноживущих опылителей. Являясь естественной кормовой базой и местом резервации и размножения, такие полоски цветут до начала цветения основной культуры и делают миграцию насекомых на сельхозугодия более лёгкой.
В России проект пока на стадии разработки, и задача учёных-исследователей как раз состоит в создании оптимальных методик посева кормовых растений с учётом всех тонкостей.
Первый вопрос, стоящий перед исследователями, — как размещать полоски на полях. Здесь необходимо руководствоваться размерами поля и биологией насекомых. «Если мы находимся на поле, средняя площадь которого составляет 300 га и более, маршрут одиночной пчелы и любого другого опылителя — от края поля и максимум до его середины, дальше они попросту не полетят, — рассуждает Сергей Гончаров. — В таких условиях “коридоры” с набором привлекающих растений-медоносов необходимо размещать не только по краям полей, но и высевать их посередине, чтобы насекомые-опылители приобрели опыт посещения этой части поля до цветения главной культуры». Совсем другая ситуация будет в регионах с высокой изрезанностью территории, большим количеством полей маленького размера и близким расположением границ соседних полей — там можно ограничиться высевом «коридоров» по краям полей, и этого будет достаточно. Примером такого региона является Белгородская область с высокой изрезанностью рельефа, отмечает эксперт. Есть свои нюансы и в Волгоградской области, где наблюдается тенденция роста интереса к нулевой обработке почвы. Это означает, что поверхность почвы практически не обрабатывается механическими орудиями, что даёт возможность диким опылителям и вообще любым другим насекомым селиться в посевах культуры так же, как на естественных угодьях. Соответственно, в этом регионе должны учитываться особенности размещения «коридоров» с набором видов, привлекающих опылителей, их схема размещения будет уже совсем другой. Например, при размещении вдоль лесополос следует подбирать смесь видов растений с учётом их теневыносливости. Следующий вопрос, волнующий учёных, — какие растения высевать для привлечения опылителей.
Цветущие травы, высеваемые в полосках, могут быть однолетними или многолетними. По мнению профессора кафедры селекции и семеноводства Воронежского ГАУ, в тех местах, где, к примеру, высокая насыщенность подсолнечником и есть проблема нарушения севооборотов, многолетние травы могут быть более уместны. «В Поволжье, например, “короткий” севооборот: подсолнечник чередуется с зерновыми, — продолжает Сергей Гончаров. — Там отлично подойдут многолетние бобовые травы (виды клевера, эспарцет песчаный и др.). Во-первых, они являются естественными преградами между полями, что поможет защитить посевы от инфекций и вредителей. Во-вторых, их можно скашивать (чтобы сдвинуть цветение в ту или другую сторону), а биомассу использовать для получения дополнительной прибыли (на корм скоту)». А в Центральном Черноземье севооборот хоть и стал короче, но существует разнообразие культур. Здесь также можно использовать многолетние бобовые травосмеси. Но если севооборот восьмипольный, то подсолнечник должен высеваться на поле раз в восемь лет, напоминает эксперт. В такой ситуации на поле подсолнечника удобнее создавать привлекающие опылителей полоски однолетних видов (фацелии, гречихи, иссопа лекарственного
Какие насекомые нужны растениям
Майк Эдвардс, независимый эксперт-энтомолог (Великобритания)
«Растение заинтересовано в том, чтобы переносить пыльцу с различных частей и между цветками, а пчёлы хотят накормить себя и своё потомство. Это совершенно разные потребности, и нам необходимо их объединить. Медоносные пчёлы посещают цветы, чтобы собрать нектар — это пища для взрослых насекомых. В то время как пыльца — это питание в основном для личинок. Медоносная пчела больше ориентирована на создание мёда и сбор нектара и меньше — на сбор и перенос пыльцы. То есть она является менее эффективным опылителем.
Шмели — вторая группа насекомых, участвующих в опылении. Но поскольку это насекомые крупные, в цветок бобовых попасть им сложно. Шмели прогрызают отверстия в нижней части цветков бобовых растений, чтобы достать нектар. Они питаются нектаром, не затрагивая пыльцу, то есть, по сути, воруют его у цветка, не опыляя. Кстати, этими же отверстиями потом пользуются и медоносные пчёлы. Одиночные свободноживущие пчёлы — группа, более интересная, поскольку они больше ориентированы именно на сбор пыльцы и опыление. Кроме того, есть ещё ряд мелких одиночных насекомых, которые также вносят свой вклад в опыление.
Немаловажный аспект — какая пыльца собирается. Медоносная пчела, работая с нектаром, собирает более влажную пыльцу, и такая пыльца быстрее теряет фертильность и хуже опыляет. А одиночные пчёлы, поскольку нектара им необходимо меньше, собирают сухую пыльцу и опыляют лучше.
Время нахождения насекомых на цветке и, следовательно, эффективность опыления, зависят от длины хоботка насекомого. Если хоботок длинный (как у медоносной пчелы и шмеля) — насекомое быстро получает нектар и улетает. С более коротким хоботком на питание требуется больше времени, соответственно, насекомое, перемещаясь по растению, собирает на тельце больше пыльцы.
Стоит учесть и ботанические нюансы опыления. К примеру, у подсолнечника пыльца находится снаружи и легко прилипает. У рапса и гречихи цветки также открытые, но тычинки отделены от пестиков, поэтому для эффективного опыления насекомое должно больше перемещаться по цветку. А у бобовых пыльца и нектар находятся глубоко в цветке, и проникать в них способны далеко не все. Кроме того, одно и то же насекомое не может решать все эти задачи одновременно — хорошо собирать нектар и опылять».
Мировой опыт
Опыты по привлечению опылителей на протяжении последних десяти лет проводят специалисты из разных стран Европы. Так, в Испании сегодня существует рекомендация, согласно которой 3-6 % площадей должны быть переведены в полоски травосмесей для поддержания биоразнообразия.
«Мы выбрали десять хозяйств в различных точках страны, чтобы собрать наиболее полную информацию, — делится опытом Хавьер Перис, технический эксперт компании «Сингента» (Испания). — Первым этапом была оценка исходной численности опылителей на исследуемых полях для последующего изучения того, как опыт влияет на изменение биоразнообразия. Полоски цветущих трав высевались по краям садов, в виноградниках. Внутри посевов или между полями. Кроме того, был опыт подсева травосмесей на участках, подверженных почвенной эрозии, чтобы одновременно улучшить почвенную ситуацию». Можно также высевать такие растения недалеко от теплиц, повышая биоразнообразие опылителей и полезных видов, работающих в теплицах. За три года исследований на всех десяти точках учёта было отмечено увеличение биоразнообразия. К примеру, увеличилось количество бабочек — в первый год их было 15 видов, а на третий — уже 40, констатирует эксперт.
Существуют в мировой практике и опыты, доказывающие повышение эффективности опыления на полях культурных растений при привлечении дополнительных насекомых-опылителей. К примеру, в 2016—2017 годах в Венгрии исследователи разрабатывали методику улучшения опыления гибридов подсолнечника. «Перед учёными стояла задача— обеспечить максимально эффективный контакт растений с опылителями, — рассказывает Хавьер Перис. — Испытания проводились на семи локациях. Эффективность опыления определяли непосредственно в полоске трав, а также на разной удалённости от неё в поле. В результате исследования в целом отмечалось увеличение насекомых по всем учитываемым видам в 7 раз в сравнении с контролем (без полосок). Проводилась также оценка опыления — количество выполненных семян в корзинке. На удалённости 15 м удалось найти только 10-20 % недоопылённых семянок, тогда как на удалении 100 м было более 50 % неопылённых».
Реально ли в России?
Сегодня проект вполне может быть опробован и на территории России. «Ещё в советское время ставилась серьёзная задача по созданию заказников насекомых-опылителей и повышению опыляемости культур, — вспоминает Юрий Мешков, старший научный сотрудник ВНИИ фитопатологии. — Но потом это всё забылось. Для нас сейчас этот вопрос очень актуален, и главное, чтобы кто-то такие опыты в производственных масштабах начал. Существуют огромные литературные наработки, описана методология проведения учёта насекомых, всё это просто необходимо найти и доработать».
Людей, которые работают с культурами, пригодными для кормовой базы опылителей, в России не так много. Владимир Чернявских, профессор кафедры биологии НИУ «БелГУ» много лет работал в «Приосколье Агро» в Краснояружской зерновой компании, где выращивали около 6 тыс. га семенников различных многолетних трав, включая медоносы. «Можно применять такую методику в семеноводстве люцерны, — делится опытом эксперт. — Необходимо создание буферных зон из эспарцета на расстоянии лёта одиночных пчёл — 50 м от гнезда. То есть в радиусе 50 м через 100 м посевов люцерны идут полосы эспарцета шириной 6-12 м, в зависимости от типа сеялки». Эспарцет используется для гнездовий опылителей, объясняет Владимир Чернявских. У него пустотелый стебель, в котором удобно селиться насекомым. Он созревает немного раньше люцерны и привлекает опылителей, кроме того, его семена хорошо отделяются от семян люцерны. «Цветением эспарцета мы привлекаем опылителей, а потом, в какой-то момент скашивая его и оставляя таким образом насекомых без кормовой базы, провоцируем их перелёт на ближайшие растения — то есть посевы люцерны», — приводит он алгоритм действия. Дело в том, что люцерна — культура трудноопыляемая, поэтому опылителей необходимо обмануть, чтобы они на неё полетели.
Второй вариант — люцерна скашивается в фазу бутонизации как кормовая трава на зелёную массу или сено, эспарцет при этом остаётся на поле, продолжает Владимир Чернявских. Получается, что эспарцет зацветает, привлекая опылителей, затем зреет и образует семена, но к этому времени люцерна отрастает и начинает зацветать. На практике эксперт применял эту методику в 2010—2012 годах на площади около 60 га, когда работал в Краснояружской зерновой компании. «Стояла задача повысить семенную продуктивностью люцерны, — вспоминает он. — Тогда мы получили около 30-40 % прибавки семян. Если соседнее поле давало примерно 1,7 ц/га, то на поле с эспарцетом урожайность была 2,5-3 ц/га». При этом эспарцет убирали на сено и продавали по 2 тыс. руб. за тонну, поэтому его выращивание себя также окупало. Подготовка почвы при такой технологии одинаковая, вопрос лишь в раздельном севе, который при желании можно также довольно просто организовать — либо проходить дважды сеялкой, загруженной разными семенами, либо одной сеялкой, в которой будут семена люцерны и эспарцета в разных секциях, и отключать высевающие секции с люцерной и эспарцетом в определённой последовательности. Конечно, это требует контроля агронома, но результат того стоит, убеждён эксперт.
