Грушевые деревья, хотя и самоопыляющиеся, самонесовместимы и зависят от опыления насекомыми — в первую очередь медоносными пчелами. Оптимальная плотность колоний медоносных пчел на единицу площади в грушевых садах остается неопределенной, что затрудняет научное управление опылением. Китайские ученые внесли ясность в этот вопрос.
Груша, одна из трёх крупнейших плодовых культур умеренного климата, широко культивируется в зоне умеренного климата, включая Азию, Европу и Северную Америку. В 2023 году в мире было произведено 26,51 млн тонн груш, а площадь посадок груш составила 1,32 млн гектаров. Только в Китае было произведено 19,954 млн тонн груш, что составило 75,27% от объёма мирового производства груш в этом году.
Грушевые деревья — самобесплодные плодовые деревья. Поэтому выращивание груш требует рационального распределения сортов-опылителей, а также дополнительного опыления для обеспечения высокой урожайности, стабильного производства и хорошего качества плодов.
В настоящее время основными методами дополнительного опыления грушевых деревьев являются традиционное ручное опыление, опыление с помощью насекомых и опыление с помощью дронов.
Приблизительно 50% производителей груш применяют ручное опыление для решения проблем с опылением в производстве в Китае. Хотя ручное опыление служит эффективным методом улучшения показателей завязывания плодов, оно страдает от множества недостатков, включая длительность, трудозатратность, неравномерный охват опылением и высокие производственные затраты. Кроме того, короткий период цветения грушевых деревьев оставляет жесткие временные рамки для ручного опыления. Это не только создает конкуренцию с другими видами сельскохозяйственной деятельности за трудовые ресурсы, но и приводит к сезонному дефициту рабочей силы в основных регионах производства груш в период опыления, что значительно увеличивает производственные затраты производителей. Опыление с помощью дронов начали применять в некоторых грушевых садах Китая. Однако оно не получило широкого распространения из-за высоких технических требований и погодных ограничений.
Физиологическая особенность самонесовместимости грушевых деревьев обусловливает необходимость внешней помощи для успешного размножения и оплодотворения. Медоносные пчелы являются наиболее важными опылителями.
Во всем мире около 75% сельскохозяйственных культур зависят от опыления медоносными пчелами. В частности, в современном сельскохозяйственном производстве опыление медоносными пчелами значительно увеличивает доходы от посадки за счет улучшения опыления и скорости завязывания плодов, повышения урожайности, улучшения качества и снижения затрат на ручное опыление. Учитывая, что ручное опыление препятствует выращиванию груш в промышленных масштабах, опыление медоносными пчелами демонстрирует значительный потенциал для грушевых садов.
Хотя аромат цветков груши не самый привлекательный для медоносных пчел, это не ставит под угрозу их эффективность в опылении цветов данной культуры. Анализ пыльцевых грузов пчел, собранных с цветов груши на цветущих грушевых плантациях, показал, что верность груше достигала 89–90%, что является очень высоким показателем.
Соответственно, медоносные пчелы могут быть гораздо более важными и эффективными опылителями сортов груши, чем принято считать. В настоящее время в Китае люди осознают важность опыления медоносными пчелами, и все больше владельцев грушевых садов используют медоносных пчел для опыления, учитывая их эффективность.
Исследования показывают, что грушевые деревья, опыляемые медоносными пчелами, демонстрируют значительно более высокую скорость завязывания плодов по сравнению с естественным опылением. Плоды, опыляемые медоносными пчелами, также показывают увеличенный вес, объем и диаметр одного плода. Однако при крупномасштабном производстве и концентрированной региональной посадке груш количество опыляющих колоний медоносных пчел в определенной области недостаточно для полноценного опыления.
Поэтому изучение влияния опыления медоносными пчелами на грушевые деревья и выяснение спроса на опыляющие колонии медоносных пчел на единицу площади в грушевых садах стали предметом исследований коллектива ученых из Института пчеловодческих исследований Китайской академии сельскохозяйственных наук и их коллег из других учреждений.
В уезде Чжао провинции Хэбэй выращивается груша Сюэхуа с площадью посадки 91 000 гектаров, с годовой стоимостью производства 2,5 миллиарда юаней. Однако эффективность опыления груши Сюэхуа медоносными пчелами и оптимальные стратегии распределения ульев для садов Сюэхуа остаются неясными.
В этом исследовании был проведен эксперимент по опылению в саду груши Сюэхуа в уезде Чжао провинции Хэбэй, Китай, чтобы оценить влияние опыления медоносными пчелами на грушевые деревья Сюэхуа. Эффективность опыления медоносными пчелами оценивалась путем сравнения скорости завязывания плодов и качества плодов после искусственного, естественного и медоносного опыления. Затем эффективная площадь опыления определялась путем изучения скорости завязывания плодов на разных расстояниях от ульев.
Опыление медоносными пчелами позволило добиться более высокого и стабильного завязывания плодов (процент завязывания плодов соцветий составил 71,52%), повысить урожайность и значительно улучшить размер плодов — в поперечном диаметре (90,96 мм), продольном диаметре (92,48 мм) и весе одного плода (407,39 г) — по сравнению с естественным опылением. Хотя скорость завязывания плодов и качество плодов у груш, опыляемых пчелами, были ненамного выше, чем у груш, опыляемых искусственно, данные все же продемонстрировали преимущества опыления медоносными пчелами.
Было обнаружено, что одна пчелиная колония (около 20 000 медоносных пчёл) хорошо опылила около 3846,5 м² грушевого сада. Это даёт научно обоснованное руководство по распределению пчелиных колоний-опылителей в будущих методах опыления грушевых садов.
Источник: Agriculture 2025, doi.org/10.3390/agriculture15212302