Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2015 Естественные науки (от 11 до 13 лет) «Суточная активность пчел Аскинского района Республики Башкортостан» Автор: Шамсутдинов Вадим Назипович, 12 лет, ученик 5-го класса Руководитель работы: Шамсутдинова Гульшат Орхулбаяновна, педагог дополнительного образования МБОУДО «Лянторский центр детского творчества» 2015 год 2 Содержание Введение ………………………………………………………………………………...3 Глава 1. Пчела (Арis) – представитель отряда перепончатокрылых 1.1. История появления пчёл……………………………………………………6 1.2. Состав пчелиной семьи, строение пчелы………………………………….6 1.3.Виды работ в улье …………………………………………………………. 7 Глава 2. Материалы исследования…………………………………………………… 9 2.1 Отличительные характеристики башкирской популяции среднерусской породы медоносных пчел …………………………………………. 9 2.2 Исследование суточной активности пчел Аскинского района Республики Башкортостан …………………………………………………. 10 Эксперимент №1. Суточная активность и влияние климатических показателей на активность пчёл ……………………………………………10 Эксперимент №2. Влияние роения на медопродуктивность пчел ………....11 2.3 Перспектива развития пчеловодства в Сургутском районе …………..12 Заключение…………………………………………………………………………….. 13 Список источников информации и иллюстраций ..………………………………… 14 Приложения …………………………………………………………………………. 15 3 Введение Пчелы - самые удивительные насекомые на земле. Они несут в себе тайну природы. Древнегреческий мыслитель Аристотель называет мед «Слезой звездной», дождем, выпавшим на землю, чтобы сделать жизнь людей чуточку слаще. Древние люди считали мед пищей богов, небесным нектаром, а пчел - символом бессмертия. Пчелы относятся к классу Насекомых открыточелюстных (Insecta-Ectognatha); отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera); подотряд Сидячебрюхие (Symphyta); подотряд Стебельчатобрюхие (Apocryta); надсемейство Пчелиные (Apoidea); семейство Пчёл (Apidae); род настоящие пчелы (Apis) [10]. В настоящее время наиболее распространена медоносная пчела Apis mellifera L., завезённая на все материки. Вид Mellifera разделяется на несколько подвидов или рас. В.В. Алпатов (1948 г.) выделил следующие расы: [2]. Apis mellifera mellifera L. - среднерусская тёмная лесная Apis mellifera acervorum Scor. - украинская степная Apis mellifera caucasica Gorb. - серая горная кавказская Apis mellifera remipis Gerst. - жёлтая кавказская Apis mellifera taurica Alpatov. - крымская Apis mellifera ligustica Spin. - жёлтая итальянская Apis mellifera carnica Pollm. - краинская Apis mellifera carpatica – карпатская В 1966 году известный селекционер К. Адам описал следующие расы пчел: греческая, анатолийская, сирийская, кипрская, тельенская, египетская, сахарская. [10] Из всех известных рас наибольшее распространение получили итальянская, среднерусская, серая горная кавказская и украинская. Самый распространенный и общественный вид пчел – медоносная пчела. Эти маленькие крылатые труженицы кропотливо собирают нектар, выделяемый цветками растений, превращая его в душистый, ничем не заменимый по питательности, по своим лечебным и диетическим свойствам мед. От них также получают воск, прополис, пыльцу, пергу, маточное молочко и пчелиный яд, которые служат ценным сырьем для изготовления различных лекарственных препаратов, а воск и прополис широко используют и во многих отраслях промышленности. [3] Невозможно переоценить и ту пользу, которую приносят пчелы опылением растений. Они, по существу, являются хранителями и творцами природы. Если бы не было этих насекомых, то многие виды растительного мира давно бы исчезли, а 4 некоторые из них вообще бы не появились в природе, потому что они существуют благодаря перекрестному опылению растений пчелами. Способствуют эти труженицы повышению урожайности многих сельскохозяйственных культур, что заметно сказывается на обеспечении людей продуктами питания [3]. Пчел и продукты пчеловодства изучали и продолжают изучать ученые со всего мира. Среди выдающихся деятелей пчеловодства профессор Григорий Александрович Кожевников занимает особое место. Этот биолог-теоретик, впервые в истории пчеловодства рассматривал жизнедеятельность медоносных пчел с эволюционных позиций. Он изучал анатомию мужской особи-трутни, он доказывал, что трутни нужны только для осеменения маток и никаких работ в улье не выполняют, поскольку не приспособлены к ним. В. В. Алпатов, будучи ближайшим учеником Кожевникова, унаследовал от него интерес к изучению медоносной пчелы. Исследования Алпатова внутривидовой изменчивости медоносной пчелы принесли ему мировую известность. Многолетние исследования Алпатова отличительных особенностей пород пчёл обобщены им в книге «Породы медоносной пчелы» (1948), не потерявшей своего значения до сих пор. Среди медоносных пчёл, населяющих территорию европейских стран, распространена тёмная европейская пчела. Пчёлы этой породы расселены большей частью в пределах Среднерусской равнины, поэтому их чаще именуют среднерусскими пчёлами[2]. В зависимости от зоны естественного обитания эта порода пчёл дифференцирована на несколько популяций (башкирская, татарская, алтайская, орловская и др.). В ходе исследования мы узнали, что в Аскинском районе Республики Башкортостан распространена башкирская популяция среднерусских пчел. По основным биологическим и хозяйственно-полезным признакам башкирские пчёлы схожи со среднерусскими, однако есть и существенные различия. Пчёлы башкирской популяции отличаются тёмно-серой окраской тела, отсутствием желтизны на брюшных кольцах – тергитах, имеют самые крупные размеры по сравнению с особями любых других пород пчёл России. В разгар пчеловодного сезона, перед главным медосбором, в отдельные дни матки-рекордистки откладывают 2000 и более яиц в сутки. Уникальность башкирской популяции пчёл заключается в исключительной зимостойкости, высокой медо- и воскопродуктивности, более устойчивости к заболеваниям [12]. Поведение пчел очень сложно, поэтому пчелам очень часто приписываются неразумные действия. Мне всегда было интересно, как пчелы находят дорогу домой, 5 как определяют «своих», как «делают» мед, как общаются между собой, почему время от времени «роятся» и улетают в другое место. Поэтому, изучение самых загадочных насекомых на земле никогда не потеряет актуальности. Гипотеза: предположим, что суточная активность пчёл меняется под влиянием определённых факторов. Цель работы: изучить суточную активность пчёл Аскинского района Республики Башкортостан. Задачи: - выявить отличительные характеристики в строении башкирской популяции пчел; - определить факторы, влияющие на суточную активность пчел; - изучить влияние роения на медопродуктивность пчел; - изучить возможность разведения башкирской популяции пчел в Сургутском районе. Объект исследования: суточная активность башкирской популяции пчел. Предмет исследования: факторы, влияющие на активность пчел. В процессе работы мы использовали следующие методы исследования: Анализ научно-популярной литературы; Беседа с пчеловодом; Наблюдение; Эксперимент. Работа проводилась в 3 этапа: 1. Июнь - сбор информации по теме; 2. Июнь, июль – проведение эксперимента; 3. Сентябрь-октябрь – систематизация материалов, оформление результатов. 6 Глава 1. Пчела (Арis) – представитель отряда перепончатокрылых Глава 1.1. История появления пчел Пчёлы — древнейшие обитатели нашей планеты. Существует около 20 тысяч видов пчёл. Их можно обнаружить на всех континентах, кроме Антарктиды. Согласно палеонтологическим данным пчелы в таком виде, в каком они представлены теперь, существовали на Земле уже 60 миллионов лет назад, до появления первобытного человека. К этому периоду относится окаменевшая пчела, извлечённая из третичных отложений во Франции. Самый древний памятник, изображающий добычу человеком меда, найден в Испании. На камне сохранилось изображение человека, извлекающего мед, в окружении пчел. Памятник датируется каменным веком (Приложение1, рис.1) В Греции для богини Артемиды в городе Эфесе, герб которого был в виде пчелы, был построен храм, где статую богини украшал венок из веток разных фруктовых деревьев с отдыхающими на них пчелами. Артемида Эфесская именовалась священной Пчелой, пчелами-медуницами назывались жрицы ее святилища. В стране величественных пирамид и сфинксов эмблемой Верхнего Египта был цветок лотоса, Нижнего Египта – пчела (Приложение 1, рис.2) Рядом с богом Кришной изображали летающую пчелу голубого цвета. Наполеон Бонапарт на персональной эмблеме использовал изображение золотой пчелы как символ его империи, а в торжественных случаях носил мантию, вытканную золотыми пчелами. Во времена Наполеона пчелы украшали занавес Парижской оперы. Петр I сам ухаживал за пчелами в пчельник е на берегу Финского залива. На личной печати императрицы Екатерины II было отображено изображение ульев с пчелами. Изображение пчелы встречается на более чем трёхстах гербах и на монетах и купюрах (Приложение 2, рис 1, рис.2) 1.2 Состав пчелиной семьи, строение пчелы Пчелиная семья состоит из 20—80 тыс. рабочих пчел, одной матки и нескольких сотен трутней. Вся пчелиная колония, живущая в одном улье, имеет одну единственную мать, которую называют маткой. Матка - главная в пчелиной семье. Рабочие пчелы ухаживают за маткой: кормят ее молочком (Приложение 3, рис.1). 7 Трутни - это мужская часть пчелиной семьи (Приложение 3, рис.1). Это неуклюжие, толстые, кругловатые, существа, крылья которых во время полета производят густой, басоватый звук, у них нет жала, поэтому они не жалят. Они никакой работы в пчелиной семье не выполняют, но поедают большое количество корма, поэтому рабочие пчелы трутней выталкивают из улья. Таким образом, в нормальных пчелиных семьях на зиму трутней не остаётся. Пчёлы относятся к членистоногим. Как и все насекомые, пчела имеет тело, которое подразделяется на три основных части: голова с ротовыми органами, три отдельных челюсти и язычок, парой усиков – антенн; пять глаз (три в верхней части головы и два спереди); грудной или средний отдел, несущий три пары ног, и две пары крыльев; брюшко. Пчелу легко узнать по тонкой «осиной» талии между грудным отделом и брюшком (Приложение 3, рис.2). Рот пчелы специально приспособлен для всасывания или слизывания нектара. Она сосет нектар при помощи маленького хоботка и накапливает его в зобу. На задних лапках имеются специальные щеточки и корзиночки для сбора и переноса пыльцы. Пыльцу, осыпавшуюся на мохнатое тельце при перелетах с цветка на цветок, пчела соскребает задними лапками и помещает в эти щетинистые корзиночки. По возвращении пчела извлекает пыльцу из корзинок и складывает в соты, пополняя запасы пищи для всей колонии. Можно сказать, что пчелы - 'чемпионы' по обонянию. Они в 1 тыс. раз сильнее чувствуют запахи, чем человек, и пчелы способны улавливать аромат цветов на расстоянии более чем 1 км. Эти органы находятся у пчёл на усиках. Обоняние имеет большое значение в жизни пчёл: по запаху они отличают чужих пчёл от пчёл своей семьи, разыскивают нектар и т. д. Медоносная пчела машет крыльями с частотой 200 раз в секунду. Ей нужно сделать 11400 взмахов в минуту, чтобы получилось характерное ей жужжание. 1.3 Виды работ в улье Очень велика роль рабочих пчел в пчелиной семье. Пчёлы работают в течение всего лета. Они должны заложить огромные запасы меда и пыльцы, чтобы прокормить большую пчелиную семью. Рабочие пчелы – «специалисты широкого профиля», от них зависит состояние и продуктивность семьи. Поиск и сбор корма, выкармливание личинок, доставка воды, в улей и выпаривание влаги из нектара, строительство сотов, уборка улья и его обогрев - в пчелиной семье много работы. Пчелы трудятся круглосуточно. Самые молодые пчелы выполняют работу внутри улья 8 – это уборщицы, чистильщицы, приемщицы. Остальные пчелы - разведчицы, сборщицы, сторожа. Сторожа - не пропускают чужих пчел в улей, отличая своих от чужих по запаху. Пчела-разведчица ищет источник меда на расстоянии 2-3 км от улья. Возвращаясь обратно, пчела с помощью знаковой системы танца указывает всем остальным, где находится участок с медоносом.[9] Пчела - сборщица за день может совершить до 26 вылетов за нектаром. Каждый полет может длиться 2 часа. Чтобы собрать 1 кг меда пчела должна взять нектар с 10 миллионов цветков и налетать 300 тысяч километров. Пчелиная семья может собрать за день 10-12 кг нектара, из которого получится 3-4 кг меда. Помимо меда рабочие пчелы вырабатывают и другие продукты, это-прополис, маточное молочко, пчелиный яд, воск, пыльцу, пергу. Кроме того они опыляют сельскохозяйственные растения [9]. 9 Глава 2. Материалы исследования Каждое лето мы с семьей проводим в Башкирии, у бабушки и дедушки. Мой дедушка – Орхулбаян Галиханович, по образованию агроном, до пенсии работал председателем колхоза, у которого была большая пасека. Еще тогда он влюбился в этих загадочных и трудолюбивых насекомых, и у него появилось желание иметь свою пасеку. Вот уже 15 лет в саду, среди вишен, черемухи и липы располагаются 20 пчелиных семей, каждая семья располагается в отдельном улье. (Приложение 4, рис. 1). Зимовка пчел происходит омшанике (в подполе). Наблюдая за маленькими труженицами, я заметил, что их активность меняется в течение суток. Мне стало интересно узнать, почему в течение суток меняется активность пчёл. Изучив литературу по пчеловодству и руководствуясь рекомендациями дедушки, я начал свое исследование. 2.1 Отличительные характеристики башкирской популяции среднерусской породы медоносных пчел В ходе исследования мы узнали, что в Аскинском районе Республики Башкортостан распространена башкирская популяция среднерусских пчел. По основным биологическим и хозяйственно-полезным признакам башкирские пчёлы схожи со среднерусскими, однако есть и существенные различия. Пчёлы башкирской популяции отличаются тёмно-серой окраской тела, отсутствием желтизны на брюшных кольцах – тергитах, имеют самые крупные размеры по сравнению с особями любых других пород пчёл России. Уникальность башкирской популяции пчёл заключается в исключительной зимостойкости, высокой медо- и воскопродуктивности, более устойчивости к заболеваниям [6]. В ходе исследования мы выяснили, что ценность башкирского меда связана не только с лекарственными растениями, из которых пчелы собирают мед, но и тем, что мёд башкирские пчелы запечатывают так, что между ним и крышечкой остается воздух. Это называется сухая печатка. (Приложение 5, рис.1) Именно такой мед, по мнению апиологов, является качественным. Башкирские медоносные пчёлы получили высокую оценку и на международном уровне. В 1965 г. в столице Румынии - г. Бухаресте состоялся XX Международный конгресс по пчеловодству, где башкирская пчела была удостоена диплома и серебряной медали. 10 2.2 Исследование суточной активности пчел Аскинского района Республики Башкортостан Исследование проводилось на одном улье пасеки дедушки. Важно отметить что, на территории деревни, в лесах растет много липы, множество лекарственных растений (зверобой, душица, тысячелистник). Недалеко располагается поля с посевной гречихой. Рядом с деревней расположено несколько озер. Дед говорит, что более удачного места для пчеловодства не найдешь. Поэтому и мед у нас разнообразен: в конце июня пчелы собирают цветочный мед, в начале июля - липовый, в середине июля-гречишный и завершающий медонос – начало августа-смешанный мед. Беседуя с дедушкой, мы узнали, что пчелы являются хорошими синоптиками. По их поведению можно предсказать погоду довольно точно. Следуя советам дедушки, мы понаблюдали за пчелами. В результате наблюдения выяснили - если пчелы с раннего утра весело «играют», стремительно летают – день будет солнечным. Случается, что пчелы с утра отказываются покидать улей и не летят собирать нектар и пыльцу, сидят в улье и гудят. Значит, через ближайшие шесть – восемь часов обязательно будет дождь. Для того, чтобы подтвердить данный факт, мы решили провести эксперимент. Эксперимент №1. Суточная активность и влияние климатических показателей на активность пчёл В ходе данного эксперимента мы измеряли температуру воздуха, отмечали погодные условия (дождь, ветер и т.д). В течение 10 минут считали количество вылетевших и возвращающихся пчел. Все данные заносили в дневник наблюдения (Приложение 6). Данные наблюдения вели ежедневно в течение месяца, в 10-00, 14.00, 20.00 и заносили в дневник наблюдения. В результате эксперимента мы отследили закономерность: за 6-8 часов до дождя пчёлы начинают возвращаться в улей. И наоборот, вылетают из улья в пасмурный день за 6-8 часов до прояснения. Например, 7 июля утром была пасмурная погода, потом пошел дождь. Утром и днём – низкая активность пчел. К вечеру наблюдается резкое повышение активности пчел – 8 июля был ясный солнечный день. Наш эксперимент подтвердил, что действительно по поведению пчёл можно предсказывать погоду за 6-8 часов. В ходе наблюдения мы выяснили что, в разное время суток пчелы ведут себя поразному. В результате мы выявили пики активности насекомых: с 11 до 15 часов. Также на активность насекомых влиял среднесуточный ход температуры. В самые знойные часы лёт пчёл заметно снижался. Это связано с тем, что при температуре более 30 11 градусов, цветы, для сохранения влаги, перестают выделять нектар. А также на активность влияли осадки. Эксперимент №2. Влияние роения на медопродуктивность пчел. В середине июня, мы наблюдали процесс роения у пчел. Дедушка объяснил, что роение – это естественное размножение пчел. В каждом улье должно быть не более одной матки, а когда их становится два и более, она подает сигнал рабочим пчелам, и они вылетают из улья. Задача пчеловода – не пропустить из вида вылетевший рой. При выходе роя важно проследить за выходом матки [7]. Если матку удастся заметить, то ее следует поймать, заключить в клеточку и поместить в укрепленную на длинном шесте роевню, которую нужно держать в центре летающего роя. Пчелы, обнаружив матку, начнут к ней собираться. Семья, отпустившая рой, называется материнской семьей. Новая семья, отделившаяся от старой семьи, с момента выхода и до посадки в другой улей называется роем. Дедушка сказал, что роение может отрицательно отразиться на медопродуктивности пчел. Мы решили это проверить. Для эксперимента мы выбрали улей. В период с 15 июня по 1 июля мы два раза зафиксировали роение. В результате этот факт подтвердился: мы проверили рамы в исследуемом улье, действительно, меда было меньше, чем в других ульях. (Приложение 5, рис.2). Эксперимент показал - роение отрицательно влияет медопродуктивность пчел. 2.3. Перспектива развития пчеловодства в Сургутском районе После изучения особенностей башкирской популяции, мы решили изучить возможность разведения башкирской популяции пчел в Сургутском районе. Мы обратились в Башкирский научно- исследовательский институт апиологии. Начальник отдела пчеловодства Кадыргулов Рифкат Рашитович предоставил нам следующую информацию. В период с 2004 по 2013 годы ГБУ БНИЦ по пчеловодству и апитерапии реализовал пчелиные семьи "Башкирской " породы в Тюменскую область – в город Нижневартовск, и в Архангельскую область. в Якутию, северные районы Коми, 12 Мы связались с пчеловодом из Якутии Залямовым Маратом Рафаиловичем, который рассказал, что в июне 2014 года купили 25 пчелопакетов. Зимуют первую зиму, эти пчелопакеты развелись до пчелосемей. Освоили корпус улья и летом 2014 года получили более 300 кг товарного меда, в 2015 году планируют получить больше меда. «Башкирские» пчелы адаптированы к долгим - до 6-7 месяцев- зимам. Данная порода является самой зимостойкой в мире. В суровых условиях они зимуют в бортях (дуплах) деревьев и в ульях на воле, где температура зимой достигает местами до - 40*С - 45*С. Мы изучили растения – медоносы Северного края. Это кипрей, малина, вереск, лесное разнотравье, и другие растения предтундры и заливных лугов, пойм рек. В лесах средней и северной зоны России произрастают и такие медоносы, как дягиль, борщевик сибирский, душица, медуница, подснежник, лесная герань, иван-да-марья, золотарник, норичник, чистец, лесная чина и многие другие. Изучив данную информацию, можно сделать вывод о том, что в Сургутском районе можно разводить башкирскую популяцию медоносных пчел. 13 Заключение В результате проделанной работы мы узнали - что представляет собой жизнь пчелиной семьи, изучили историю пчел, узнали, какие факторы влияют на суточную активность и продуктивность пчёл, доказали, что роение влияет на медопродуктивность пчел. В ходе исследования выяснили: в Аскинском районе Республики Башкортостан распространена башкирская популяция среднерусских пчел. Пчёлы башкирской популяции отличаются тёмно-серой окраской тела, отсутствием желтизны на брюшных кольцах – тергитах, имеют самые крупные размеры по сравнению с особями любых других пород пчёл России. Башкирская популяция воскопродуктивностью, отличается зимостойкостью, высокой медо- и они более устойчивы к заболеваниям, особым способом запечатывают мед, что позволяет получить более качественный мед. Следуя советам дедушки, мы вели наблюдение за пчелами. В результате эксперимента мы отследили закономерность: за 6-8 часов до дождя пчёлы начинают возвращаться в улей. И наоборот, вылетают из улья в пасмурный день за 6-8 часов до прояснения. Данный факт был подтвержден экспериментально. В ходе наблюдения за пчелами мы выяснили что, в разное время суток пчелы ведут себя по-разному, выявили пики активности насекомых- с 11 до 15 часов. Также на активность насекомых влиял среднесуточный ход температуры и осадки. В середине июня мы наблюдали процесс роения у пчел - это естественное размножение пчел. В нашем случае роений было больше нормы. Эксперимент показал роение отрицательно влияет медопродуктивность пчел. В ходе исследования мы изучили возможность разведения башкирской популяции пчел в Сургутском районе. Обратившись в Башкирский научноисследовательский институт апиологии, узнали что башкирскую породу пчел уже разводят в г.Нижневартовске, Якутии, 2014 году они получили 300 кг товарного меда, изучили растения – медоносы Северного края. Данный факт подтверждает возможность разведения медоносных пчел на территории Сургутского района. 14 Список источников информации и иллюстраций: Литература: 1. Авдонина М. Насекомые. Полная энциклопедия. М.: Эксмо, 2009. - 256с. 2. Алпатов В.В. Породы медоносной пчелы. Изд-во: Общество испытателей природы. М.: 1948г. – 143с. 3. Затолокин О.А. Пчеловодство – практическое руководство, М.: «АСТСТАЛКЕР», 2003. -351с. 4. Колмаров А. Современный справочник «Пчеловодство» М.: 2005.-77с. 5. Секреты современного пчеловодства в вопросах и ответах: 3000 полезных советов - М., Прометей, 2001.- 304с. 6. Словарь - справочник по пчеловодству, М., 1994.- 420с. 7. Фридрих Поль. Азбука пчеловодства, Издательства: АСТ, Астрель, 2008.-128с. 8. Цебро В.П. «День за днем на пасеке». П.: 1991.-158с. 9. 500 вопросов и ответов по пчеловодству М.: “Прометей”, 1992.-128с. 10. Шафиков И.В. Искусство пчеловода. – Уфа: Китап, 2009.- 192с. Сайты в Интернете: 1. Башкирская пчела [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.pchelymed.ru/news/2013/05/22/162.html Иллюстрации: 1. 2. 3. 4. 5. http://www.leisan-gilmanova.narod.ru http://bashbee.info http://www.ya- fermer.ru http://24 medok.ru фотографии из личного архива 15 Приложения 16 Приложение 1 Рис.1 Наскальный рисунок. Добыча человеком меда. Каменный век Рис.2 Эмблема Египта - пчелы 17 Приложение 2 Рис.1 Изображение пчел на гербах. Рис.2 Изображение пчелы на монетах 18 Приложение 3 Рис.1. а – рабочая пчела, б - матка, в – трутень. 19 Приложение 4 Рис.1. Пасека дедушки, д. Упканкуль, Аскинского района РБ. 20 Рис 2. Перед экспериментом Приложение 5 Сухая печатка Рис. 1 Сухая печатка Рис.2 Проверяем улий после роения 21 Рис. 1 Бабушка собирает пчел в роевню Приложение 6 Рис.1 Дневник наблюдения. Поведение пчел при изменении погоды