MATEK PSZCZELICH. Wojciech Skowronek Oddział Pszczelnictwa WPROWADZENIE

Transkrypt

1 PS z,e z E L N I e z E ZESZYTY NAUKOWE ROK XXIII 1979 WPŁYW DWUTLENKU WĘGLA NA WARTOSC UZYTKOWĄ MATEK PSZCZELICH Wojciech Skowronek Oddział Pszczelnictwa IS WPROWADZENIE Dwutlenek węgla jest używany jako środek narkotyczny do usypiania matek pszczelich podczas sztucznego unasieniania od około 40 lat (R o- b e r t s 1946). Dotychczas nie wiadomo jak wpływa on na wartość użytkową traktowanych nim matek. Nie podejmowano badań na ten temat prawdopodobnie z przekonania o nieszkodliwości tego gazu, który jest składnikiem powietrza, a w atmosferze ula jego koncentracja dochodzić może do 10%. Liczne badania prowadzone nad następstwami usypiania dwutlenkiem węgla pszczół robotnic wykazały cały szereg ujemnych objawów. U traktowanych dwutlenkiem węgla pszczół zahamowaniu ulegał rozwój niektórych gruczołów (F y g 1950, S k ow r o n e kij a y c o x 1974), obserwowano zakłócenia w wykonywaniu przez robotnice kolejnych czynności, charakterystycznych dla różnego wieku pszczół {R i b b a n d s 1950, Simpson 1954, Skowronek i Jaycox 1974), a długość życia ulegała wyraźnemu skróceniu (A u s t i n 1955, S k o w r o n e k i Jaycox 1974). Narkoza pszczół robotnic stosowana jest tylko w wyjątkowych okolicznościach, jej ujemne następstwa nie mają więc większego praktycznego znaczenia. Inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku matek pszczelich. Wszystkie sztucznie unasieniane matki muszą być uprzednio uśpione, jedynym stosowanym do tego celu gazem jest dwutlenek węgla. Ilość sztuczni:e unasienianych matek z każdym rokiem wzrasta, zaszła więc konieczność zbadania następstw narkozy. Pierwsze obserwacje (M ac k e n s e n 1947) wykazały, że usypianie w dwutlenku węgla powoduje przyśpieszenie momentu rozpoczęcia przez matki czerwienia. Tr aktując nim matki można stosunkowo szybko doprowadzić je do czerwienia, nawet jeśli są nieunasienione. W dalszych badaniach stwierdzono, że usypianie matek powoduje częściowe obniżenie ilości produkowanego w gruczołachżuwaczkowych kwasu 9-keto-2-oksykaprynowego, będącego jednym ze składników substancji matecznej. (P a i n i i n n i 1967) 89

2 Nie powoduje to jednak obniżenia atrakcyjności dla pszczół traktowanych w ten sposób matek, przeciwnie u młodych matek usypianych dwutlenkiem węgla następował szybszy wzrost atrakcyjności niż u matek kontrolnych (8 k o w r o n e k, J a y c o x, G u y n n 1973). Prowadzono także obserwacje nad wpływem narkozy, stosowanej u kilkudniowych matek na biologię naturalnego unasieniania się ich. U usypianych matek występowały zakłócenia w rytmie wykonywania lotów weselnych, w rezultacie matki te gromadziły mniejszy zapas nasienia w zbiorniczkach nasiennych (8 k o w r o n e k 1976). Wszystkie przeprowadzone dotychczas badania pozwalają na stwierdzenie, że usypianie w dwutlenku węgla nie jest dla matek zabiegiem obojętnym. Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu traktowania matek dwutlenkiem węgla na ich wartość użytkową. MATERIAŁ I METODA Badania rozpoczęto latem 1976 roku od wychowania grupy matek sióstr. Matki wystawione były w ulikach weselnych do naturalnego unasieniania w sąsiedztwie pasieczyska i obserwowano ich loty. Po wykonaniu przez matki lotów z kopulacją, następnego dnia rano część matek usypiano w dwutlenku węgla na przeciąg 20 min., drugą część pozostawiono jako grupę kontrolną. Wszystkim tym matkom nie zezwalano już na wykonywanie dalszych lotów. Moment stosowania narkozy dobrano tak, aby była ona po unasienieniu matki ale przed rozpoczęciem czerwienia. Zastosowany czas trwania narkozy odpowiadał przeciętnemu jej trwaniu przy dwukrotnym usypianiu matek podczas sztucznego unasieniania. Według pierwotnie przyjętych założeń do doświadczenia miały być brane matki po wykonaniu dwóch lotów z kopulacją, gwarantowałoby to, że wybrane matki zgromadziły wystarczająco duży zapas nasienia. Mimo wystawienia do unasienienia dużego nadmiaru matek nie udało się uzyskać potrzebnej liczby matek z dwoma lotami kopulacyjnymi. Musiano wziąć część matek takich, które unasieniły się tylko podczas jednego lotu. Matki traktowane dwutlenkiem węgla i kontrolne po rozpoczęciu czerwienia w ulikach poddawane były do małych rodzin składających się z g pszczół i osadzone w ulach wielkopolskich na 3 plastrach. Utworzono w sumie 30 rodzin, po 15 z matkami usypianymi CO 2 i kontrolnymi. Tworzenie rodzin przypadło na koniec czerwca. Rodziny doświadczalne przez około 1 miesiąc po utworzeniu podkarmiane były syropem, w dalszym ciągu traktowane były jako normalne rodziny produkcyjne. Przez cały czas trwania doświadczenia w odstępach miesięcznych mierzony były w rodzinach czerw. Doświadczenie zakończono po dwóch latach obserwacji, w lipcu 1978 roku. Pozostałe w rodzinach matki zabito i policzono plemniki w ich zbiorniczkach nasiennych. Otrzymane wyniki poddano prostej analizie 'statystycznej. 90

3 WYNIKI W ciągu dwóch lat trwania doświadczenia nastąpił znaczny ubytek 'matek, z wyjściowego stanu 30 rodzin na koniec pozostało zaledwie 11, 5 w grupie traktowanej CO 2 i 6 w kontrolnej (tab. 1). Śmiertelność matek była więc w obydwu grupach zbliżona. Nie wszystkie ubytki daje się wytłumaczyć śmiercią matek z przyczyn obiektywnych.. Część matek, a wraz z nimi i całe rodziny zginęły na skutek czynników, które z całą pewnością mogą być zaliczone jako niezwiązane z samym doświadczeniem. Są to: spadek rodziny w przewróconym zimą ulu, uszkodzenie matki podczas przeglądu, czy zagadkowe zaginięcie pięciu matek równocześnie latem 1976 raku. Czas i liczby utraconych w ten sposób matek podane są w nawiasach w tabeli 1. W grupie traktowanej dwutlenkiem węgla zginęły w ten sposób 3 matki a w grupie kontrolnej 5. Po uwzględnieniu przypadków, w których matki zginęły z przyczyn subiektywnych okazuje się, że śmiertelność matek traktowanych CO 2 była znacznie wyższa. Z dwunastu w tej grupie matek na początku doświadczenia zginęło w ciągu dwóch lat 7, a więc 58%. W grupie kontrolnej z początkowych 10 zginęło 4, czyli 40%. Stan i siła rodzin z matkami traktowanymi CO. i kontrolnymi Number and strenght of colonies with CO. - treated and control queens Tabela l Liczba rodzin Wielkość gniazd (ramek) Number of colonies Size of nest (combs) Rok Miesiąc Year Month Usypiane Kontrolne Usypiane I Kontrolne CO. - treated Contro! CO. - treated Control Lipiec ,0 3,0 July 1976 Wrzesień 13 (2) 12 (3) 4,6 4,3 September Kwiecień (1) 4,2 4,1 April 1977 Lipiec ,5 6,2 Ju!y Wrzesień 9 (1) 10 4,9 5,6 September Kwiecień 5 8 5,2 4,7 April 1978 Lipiec 5 5 (1) 8,4 8,7 (x) śmierć z przyczyn subiektywnych subjective couse of death I Wszystkie rodziny w chwili zakładania doświadczenia osadzone były na 3 plastrach. W miarę wzrostu siły odpowiednio powiększano gniazda. Liczba obsiadanych plastrów, będąca miernikiem siły rodziny, podana 91

4 jest w tabeli 1. Po pierwszym sezonie obserwacji rodziny z matkami traktowanymi CO 2 były nieco silniejsze, podobnie było wiosną następnego roku. W trakcie następnego sezonu do rodzin z matkami kontrolnymi dodano więcej plastrów. W rezultacie, w okresie szczytowego rozwoju rodzin i na koniec sezonu średnia wielkość gniazd rodzin z matkami kontrolnymi była większa. Po następnej zimie rodziny w grupie kontrolnejobsiadały mniej ramek. W rodzinach z matkami usypianymi, średnia wielkość gniazd była większa nawet jak jesienią poprzedniego roku. Nie oznacza to, że rodzinom tym zostawiono na zimę zbyt ciasne gniazda i wiosną zaszła potrzeba poszerzenia ich. W grupie tej zimą i na przedwiośniu zginęła blisko połowa rodzin, pozostały silniejsze, które obsiadały przeciętnie więcej plastrów jak jesienią. W pełni sezonu 1978 roku rodziny z grupy kontrolnej na powrót osiągnęły większą siłę od rodzin z matkami usypianymi. Na podstawie podanych w tabeli średnich wielkości gniazd nie można ocenić w jakim stopniu zachodziła potrzeba zmniejszania gniazd po przezimowaniu. Wielkości te, wyrażone przeciętnym procentem zmniejszanej objętości gniazd podczas pierwszego przeglądu wiosennego charakteryzują podane niżej liczby: W'iosna 1977 r. Wiosna 1978 r. traktowane CO 2 4,3% 22,5% kontrolne 4,6% 21,4% Zimowe ubytki pszczół były w obydwu grupach jednakowe. Duże różnice wystąpiły między latami. Znacznie więcej pszczół osypało się podczas drugiej z~my, co mogło być spowodowane gorszymi warunkami zimowania. Rozwój rodzin doświadczalnych w ciągu kolejnych sezonów określony został na podstawie comiesięcznych pomiarów czerwiu. Wyliczone z tych pomiarów średnie dobowe ilości jaj składanych przez matki przedstawione zostały na wykresie (ryc. 1). Przebieg krzywych obrazujących sezonową zmienność w ilości wychowywanego w rodzinach czerwiu były w obydwu grupach i we wszystkie lata obserwacji typowy, W okresie wiosennym ilość składanych przez matki jaj zwiększyła się, w połowie czerwca osiągała szczyt, a w dalszej części sezonu stopniowo zmniejszała się Można zaobserwować wyraźne różnice w ilości wychowywanego czerwiu między grupami doświadczalnymi. W lipcu i sierpniu 1976 roku po założeniu doświadczenia rodziny z matkami usypianymi dwutlenkiem węgla wychowywały więcej czerwiu, podobnie jak na początku następnego sezonu. Matki te osiągały szczyt możliwości składania jaj w końcu maja, w drugiej połowie czerwca w rodzinach tych obserwowano zmniejszenie się ilości wychowywanego czerwiu. W rodzinach z matkami kontrolnymi najwięcej czerwiu było w pierwszej połowie lipca, co oznacza, że szczyt czerwienia tych matek wystąpił w połowie czerwca. Lepsze średnie czerwienie matek kontrolnych obserwowano do końca sezonu 1977 i w sezo- 92

5 Ryc. l. Czerwienie matek traktowanych COf i kontrolnych Oviposition of CO 2 -treated and control honeybee queens a kontrolne control b traktowane COf COz-treated ~iczba jo.j no. 600 J,, 600 l""'j ~----~----~----~--~~- IV --Q ----b v VI VII VIII nie 1978 roku. Analiza statystyczna pomiaru czerwiu nie wykazała istotności różnic między grupami. Na podstawie pomiarów czerwiu wyliczono średnią siłę rodzin w róż- -nych okresach doświadczenia przyjmując, ze w sezonie pszczoły robotniceżyją 42 -dni a na 1 kilogram potrzeba 10 tyś. pszczół. Średnia siła rodzin podana wkilogramach pszczół robotnic przedstawiała się następująco; 15.IX VII IX VII traktowane CO 2 0,80-1,46 1,07 2,89 kontrolne 0,75 1,59 1,11 3,38 Tylko jesienią 1976 roku rodziny z -rnatkami traktowanymi CO 2 były nieco silniejsze, w sezonie 1977 rodziny kontrolne miały średnio więcej pszczół, a w pełni sezonu 1978 różnica siły na korzyść rodzin kontrolnych była wyraźna. Różnice między badanymi grupami okazały się statystycznie nieudowodnione. -,OgÓlna średnia ilość pszczół wychowanych przez rodziny z matkami usypianymi CO 2 i kontrolnymi podana jest w tabeli 2. Zależność między średnimi jest rpodobna -jak w przypadku siły rodzin w różnych terminach. Zwracają uwagę.wysokie błędy średniej, co świadczy o dużej zmień- 93

6 Tabela 2 Ilość pszczół (w kg) wychowanych przez rodziny z matkami traktowanymi CO. i kontrolnymi Quantity of bees (in kg) reared in colonies with CO. - treated and control queens Traktowane COa Kontrolne Okres CO. - treated Controi Period Średnia Błąd średniej I Średnia Błąd średniej Mean Standard error Mean Standard error VII-VIII ,60 ±0,101 1,45 ±0,085 IV-VIII ,02 ±0,770 4,70 ±0,539 V-VI,1978 4,42 ±0,707 4,79 ±0,497 ności wewnątrz grup. Szczególnie wysokie są te błędy w grupie rodzin z matkami traktowanymi dwutlenkiem węgla. Z ogólnej oceny wynika, że usypianie matek wpływa dodatnio w początkowym okresie na ich czerwienie, a tym samym i na rozwój rodzin. W miarę starzeuda się matek coraz bardziej uwidacznia się mniejsza zdolność rozwojowa rodzin z matkami traktowanymi CO 2 w stosunku do kontrolnych. Na. czerwienie matek duży wpływ miała niewątpliwie siła rodzin. Niewielka wyjściowa siła, a także niekorzystne warunki pożytkowe wiosną i na początku lata 1977 roku spowodowały, że dopiero na początku sezonu 1978 rodziny osiągnęły stan upoważniający do określenia ich jako silne. W rodzinach słabych, pułap możliwości czerwienia matek ograniczany był przez niewielką zdolność wychowu czerwiu. W takim wypadku dodatkowy czynnik ograniczający, jakim była narkoza nie ujawniał się wyraźnie. Przypuszczenia te potwierdza fakt wystąpienia większych różnic między grupami w okresach intensywniejszego czerwienia matek. Po dwóch latach obserwacji w zbiorniczkach nasiennych pozostałych przy życiu matek stwierdzono dość duże zapasy nasienia (tab. 3). Matki Tabela 3 Liczba jaj złożonych przez matki oraz zawartość nasienia w zbiorniczkach nasiennych po dwuletnim okresie czerwienia (tys.) Number of laid eggs and contents of sperrnatozao in the spermathecas of two years ołd queen (thous) Traktowane CO. Kontrolne CO, - treated Control Liczba Śred- Błąd Liczba Śred- Błąd obserwacji nia średniej obserwacji nia średniej No.ofob- Mean Standard No.ofob- Mean Standard servations error serwations error Liczba jaj 5 113,6 ±12, ,6 ±4,55 No. of eggs Liczba plemników ± ±2299 No. of spermatozoa 94

7 kontrolne miały średnio około pół miliona więcej plemników, jak matki usypiane CO 2. Obliczona z pomiarów czerwiu średnia suma złożonych przez matki zapłodnionych jaj była w obydwu grupach identyczna, identyczna powinna być liczba plemników zużytych do zaplemnienia tych jaj. Unasienianie matek odbywało się w takich samych warunkach, można więc przyjąć, że matki obydwu grup przyniosły z lotów podobną ilość nasienia. Istniejące różnice w ilości nasienia w zbiorniczkach dwuletnich matek wskazuje, że usypianie dwutlenkiem węgla wywołało zakłócenia w napełnianiu zbiorniczków nasiennych, w rezultacie czego matki usypiane zgromadziły mniej nasienia. Mimo znacznych różnic w zawartości nasienia, średnie wartości w obydwu porównywanych grupach nie różnią się istotnie. Przy wysokiej zmienności wewnątrz grup dla udowodnienia statystycznego tych różnic niezbędna byłaby większa liczba obserwacji. Wszystkie pokazane w tabelach średnie wartości badanych cech są obarczone w grupie matek traktowanych dwutlenkiem węgla znacznie większym błędem niż w grupie matek kontrolnych. Świadczy to, że w grupie tej była znacznie większa zmienność. Dane te wskazują, że nie wszystkie matki reagowały na narkozę w jednakowym stopniu. U niektórych matek nie zanotowano żadnych ujemnych następstw, u innych były one bardzo duże. Taki rozkład wartości badanych cech w grupie matek usypianych uniemożliwił udowodnienie istotności różnic między badanymi grupami, które w niektórych przypadkach były bardzo wyraźne. WNIOSKI Wykorzystując w pasiece matki usypiane dwutlenkiem węgla, a więc matki sztucznie unasieniane należy się liczyć z możliwością większej śmiertelności tych matek. Matki traktowane dwutlenkiem węgla wcześniej rozpoczynają czerwienie i w początkowym okresie składają więcej jaj jak matki nieusypiane. Począwszy od następnego sezonu po poddaniu do rodzin, czerwienie tych matek jest słabsze, a w miarę starzenia się różnica w czerwieniu matek usypianych w stosunku do nieusypianych jest coraz większa na niekorzyść tych pierwszych. Ujemny wpływ traktowania matek dwutlenkiem węgla na zdolność rozwojową rodzin jest szczególnie widoczny w okresach intensywnego czerwienia matek. LITERATURA A u s t i n G. H. (1955) - Effect of carbon dioxide anaesthesia on bee behaviour and expectation of life. Bee Wld 36(3): F Yg W. (1950) - Beobachtung uber die Wirkungen der Kohlensaurenarkose aut Arbeitsbienen. Schweiz. Bienenztg 73:

8 M a c k e n s e n O. (1947) - Effect of car bon dioxide on initial oviposition of artificially inseminated and virgm queen bees. J. econ. Ent. 40, P a i n J., B a r b i e r M., R o g e r B. (1967) - Desages indlvidueles des acides eeto-s deeene-ż oique et hydroxy-iu decene-ż oique dans les tetes des reines et des ouvrieres d'abeilles. Ann Abeille 10 (l) : R i b b a n d s C. R. (1950) - Changes in the behaviour of honey-bees following their recovery from anaesthesia. J. Exp. BioZ. 27, R o b e r t s W. C. (1946) - The performance of the queen bee. AmeT. Bee J. 86, S i m p s o n J. (1954) - Effects of sorne anaesthetics on honeybees: riitrous oxide, carbon dioxide, ammonium nitrate smoker ~umes. Bee Wld 35 (8): S k o w r o n e k W. (1976) - Biologia unasieniania się matek pszczelich usypianych dwutlenkiem węgla. Pszczelno Zesz. Nauk. 20; Skowronek W., Jayc,ox E. R. (1974) - Wpływ dwutlenku węgła na pszczoły robotnice. Pszczelo Zesz. Nauk. 18, S k o w r o n e kw., J a y c o x E. R., G u y n n G. ( Wpływ usypiania matek pszczelich na ich atrakcyjność dla pszczół robotnic. Pszczelno Zesz. Nauk. 17, BJlIttSlHIttE ABYOKIttCItt YrIlEPOAA HA notpe6ltttejlbhyio CTOIttMOCTb n4ejlltthblx MATOK B. C K o II P o H 3 K Pe310Me ECTeCTlleHHO ocemehehhble MIITKH noalleprnhcb HapK03'y II CO 2 II Te'łeHHe 20 MHHyT H IIMeCTe c KOHTponbHblMH MaTKaMH HII6nlOAIIHo 2 rone, MIITKH II nph~ytctiihh AByOKHCH yrnepoaii HII'łHHllnH pahbwe lihl\eknaa H B Ha'łanbHOM nepaoae CKnaAblBanH 60nbwe lihl\ob, 'łem MIITKH He noabep>kehhble HapKo3y B CO 2. Cnycrs 1 roa, y MaTOK ycblnnllemblx CO 2, lihl\ei<naa ymehbwancli, II no Mepe ctapehhli, p1l3hhl\a B lihl\eknaae ybenh'łhbanacb B YL4ep6 MaTKaM ycblonllemblm CO 2. B cnepwarexex MIlTOK noabep>kehhbix HapK03y, nocne 2 net: lihl\eknaaii, 06Hllpy>KeHO 3Ha\4HTenbHo MeHbwee KOnH'łeCTBO cnepmato30haoii, 'łem y','kohtpo'ni.hbix, XOTlI KOn~'łectBo 'cn6">keh- HblX onnoaotiiopehhblx RHL\OIl 6bln0 noa06hoe y MaToK 06eHx rpynn. B rpynne MaTOK ycblnnllemblx CO 2 06Hapy>KeHO HeMHoro 60nbwylO cwepruocr». EFFECT OF CARBON DIOXIDE ANAESTHESIA ON THE USEFULVALUE OF NONEYBEE QUEENS W. Skowronek Summary <, The group of 15 queens were,subjected to carbon dioxide.anaesthesia hours aft er naturally maiting for 20 minutes Iand together with eontrel queens were observed dur ing two years. Carbon dioxide treated queens began to lay earlier than control and in the first period lay more eggs. Atter. r about one - year oviposition of CO 2 - treated queens campare to control gradually reduced. In the sperrnathecas oftwo -years old treated queens were found less -numbers of sperms than in untreated, even the numbers of Iaid mated eggs in both groups were.similar, In group of anaesthetized queens. washigber mortality.,