PSZCZELNICZE ZESZYTY NAUKOWE Rok XXIX 1985 WYKORZYSTANIE MIESIAREK (MEGACHILE LATR.) DO ZAPYLANIA LUCERNY POD IZOLATORAMI I W SZKLARNI Mieczysław Bilil1ski Oddział Pszczelnictwa ISK WSTĘP W hodowli nowych odmian lucerny dokonuje się wielu krzyżówek wybranych pojedynków roślin lub linii w warunkach kontrolowanych, najczęściej w osiatkowanych izolatorach (namiotach) lub w szklarni. Krzyżówki wsobne wykonuje się przy tym ręcznie, nieraz przez kilka godzin dziennie, co przy wysokiej temperaturze, panującej w szklarni, jest pracą niesłychanie męczącą i żmudną. Do wszelkich innych przekrzyżowań wykorzystuje się zwykle przypadkowo złowione robotnice trzmieli i pszczoły miodnej. Owady te, pozbawione kontaktu z rodzinami, najczęściej obijają się o siatkę i giną, a jeśli nawet oblatują lucernę, to jedynie dla zaspokojenia głodu i nie zbierają pyłku, a więc nie otwierają (zapylają) jej kwiatów. Oczywiste jest, że otrzymuje się dlatego niewielkie ilości nasion, co wydłuża czas uzyskania nowej odmiany. Celem przeprowadzonych doświadczeń była próba wykorzystania miesiarki lucernówki (Megachile rotundata F.) i komonicówki (M. willoughbiella K.) do krzyżowania materiałów hodowlanych lucerny w szklarni oraz w osiatkowanych niewielkich izolatorach. Oba gatunki są doskonałymi zapylaczami lucerny (B o h a r t 1962, S t e p h e n 1962, R u s z- k o w s k i, J a b ł o ń s k i i B i l i ń s k i 1974-1977, 1979), dobrze pracują i rozwijają się w izolatorach lub w szklarni (B o h a r t i P e d e r- s e n 1963), dlatego też stosowano je z powodzeniem w pracach hodowlanych, m.in. do krzyżowania ogórków (S z a b o i S m i t h 1970, R u s z- k o w s k i i B i l i ń s ki 1984), oblatują również rośliny kapustne (R u s z k o w s k i, B i l i ń s k i i in. 1980). Metody chowu, zwłaszcza miesiarki lucernówki, są szczegółowo opracowane (H o b b s 1973, R i- c h a r d s 1984). Niewielka ich modyfikacja, dostępna dla hodowców lucerny, ułatwiłaby pracę i podniosłaby uzyskiwane plony nasion lucerny, co w końcowym efekcie przyspieszyłoby uzyskiwanie nowej odmiany. Ponadto rozklonowanie wybranych pojedynków lucerny w po- 293
szczególnych komorach szklarni pozwoliłoby wykorzystać miesiarki do krzyżowania wsobnego, a więc całkowicie wyeliminowałoby ręczne zapylanie. MIEJSCE I METODY BADA~ Doświadczenia przeprowadzone zostały w Stacji Hodowli Roślin Szelejewo (woj. leszczyńskie) oraz w Instytucie Hodowli i Aklimatyzacji Roślin - Radzików k. Warszawy. W Szelejewie wykorzystywano miesiarki w trzech wielkościach izolatorów, wykonanych z siatki plastyko- Ryc. 1. Izolatory w szklarni wszelejewie w ej: małe - o rozmiarach 2 m X 2 m i 1,5 m wysokości (5 sztuk) ustawione w szklarni (Ryc. 1) oraz jeden duży (30 m X 7 m X 3 m) i 5 (w 1980 r.) lub 9 (w 1981 r.) małych o wymiarach 2 m X 4 m X 1,5 m - w polu. W małych izolatorach przekrzyżowywano rośliny linii wsobnych (SJ, a w dużym wybrane pojedynki lucerny. W izolatorach polowych rośliny wysadzano w gruncie w rozstawie 50 cm, a w szklarni - w plastykowych wiadrach (po 42 sztuki w izolatorze). Poza wstępnym rokiem doświadczeń (1979), w pozostałych latach w każdym izolatorze wysiewano,v gruncie (w proporcji 3-4 m" na 100 m" izolatora) lub w kilku wiadrach - facelię, tak, aby zakwitła przed lucerną. W Radzikowie w latach 1982-1981 miesiarki zapylały lucernę w dużej nie izolowanej siatką szklarni. Zimowla oraz inkubacja kokonów miesiarek przebiegała w warunkach standardowych (H o b b s 1973), tj. od jesieni kokony wyjęte z 294
gniazd przetrzymywano w chłodziarce w temperaturze ok. 4 C: i wilgotności względnej powietrza około 40%, a na 3 tygodnie przed spodziewanym zakwitnięciem lucerny przenoszono do cieplarki, gdzie w temperaturze ok. 30 C i wilgotności względnej 70% przebiegał dalszy rozwój od przedpoczwarki do imago (owada doskonałego). Stopniowo wygryzające się miesiarki przenoszono do izolatorów. Wylęgiem miesiarek sterowano zatem tak, aby zbiegł się z początkiem kwitnienia lucerny. Gdy jednak w niektórych izolatorach wypadł przed nim, wówczas miesiarki mogły pożywić się na kwiatach wcześniej zakwitającej facelii, która jest dla nich dobrą rośliną pożytkową (R u s z k o w s k i i in. 1980). Biorąc za podstawę wydajność pracy miesiarek, wynoszącą około 8- -10 kwiatów na minutę, do każdego izolatora wkładano2-3-krotnie większą liczbę samic, niż konieczna do zapylenia wszystkich kwiatów. Chodziło o zabezpieczenie się Iprzed ewentualną ucieczką owadów, zaginięciem, przypadkową śmiercią itp. Do małych izolatorów w szklarni i w polu wkładano więc po 2 samice NIegachile willoughbieila lub po 10-15 samic M. rotunda ta i tyle samo samców, a do dużego izolatora w polu - po około 250 samic i 350 samców M. rotundata. W Radzikowie, gdzie lucerna w szklarni zajmowała powierzchnię ok. 1250 m", dawano corocznie 1000 kokonów, w których miesiarki były tuż na wygryzieniu. Spodziewano się, że w ciepłej atmosferze szklarni dalszy ich rozwój przebiegać będzie pomyślnie. Pracę miesiarek na lucernie oceniano na podstawie przede wszystkim obserwacji, liczby założonych gniazd i liczby kokonów otrzymanych po sezonie, a dodatkowo - w miarę możliwości uzyskania takich danych - na podstawie plonów nasion, chociaż wysokość tych ostatnich zależała nie tylko od miesiarek, ale także od 'stanu roślin, obecności szkodników kwiatów itp. W zależności od wielkości izolatorów przygotowano do zasiedlenia różne gniazda: dla M. rotundata - drewniane domki-megachilniki na 300 lub 30 papierowych rurek oraz rurki w pęczkach (po 30 sztuk) otulone tekpolem, a dla M. willoughbiella - gliniane doniczki średnicy około 10 cm wypełnione ziemią. Wszystkie gniazda zawieszano na ścianach lub na słupkach wbitych w ziemię. Słupki zabezpieczano nigdy nie wysychającym lepem i kołnierzami wykonanymi z folii polietylenowej aby uniemożliwić dostanie się do gniazd skorkom, mrówkom i innym nielotnym szkodnikom. OMOWIENIE WYNIKOW Okazało się, że w małych izolatorach do zapylenia wszystkich rozkwitających co dnia kwiatów wystarczają w nadmiarze użyte ilości samic miesiarek. W ciepłym słonecznym dniu, najczęściej jeszcze przed południem, obserwowano otwarcie wszystkich kwiatów lucerny. Wówczas rniesiarki' korzystały z kwiatów facelii, zbierając z niej pyłek (na włoskach 295
brzusznej strony odwłoka). Facelia została wybrana na roślinę dopełniającą nie przypadkowo, ale po wieloletnich doświadczeniach w Puławach. Okazało się bowiem, że w hodowli miesiarek zastępuje z powodzeniem lucernę i nostrzyk biały (dwuletni), a uprawa jej jest łatwiejsza. W izolatorach ustawionych w polu opady lub chłody przerywały wprawdzie oblot lucerny przez miesiarki, jednak niewielkie, 1-2-godzinne przerwy w opadach, zwłaszcza powiązane z pojawem słońca, pobudzały owady do lotu i zapylania lucerny. Na takie przejaśnienia miesiarki mogą czekać nawet kilka dni, bez wyraźnego spadku ich liczebności w gniazdach, co wielokrotnie obserwowaliśmy w Puławach. Kwiaty lucerny także mogą czekać na zapylenie kilka dni i dobrze wiązać strąki (J a b ł o 11 s ki 1970). Jednak mimo to, efekt wykorzystania miesiarek do zapylania lucerny był ;w tych warunkach niższy od doświadczenia szklarniowego, gdzie otrzymano do 166 gramów nasion z izolatora (z 42 wiader). Główną przyczyną był rozwój mszyc, przylżeńców i paciornicy, uszkadzających pąki i kwiaty lucerny, a także wypijających z nich nektar oraz skorków, które (zwłaszcza w megachilnikach wieszanych na ścianach izolatorów) wnikały do gniazd, wyjadały pokarm i larwy, a przede wszystkim wypłaszały miesiarki, uniemożliwiając im pracę. Nocujące poza gniazdami samice w czasie przedłużającej się niepogody drętwiały i ginęły. Ponadto bardzo ważną sprawą w wykorzystaniu miesiarek, zwłaszcza drobnej rozmiarami ciała M. roturulata, jest szczelność izolatorów, a więc staranne ich wykonanie z siatki o drobnych oczkach, bez rozstępów. W przeciwnym razie miesiarki z nich uciekają, jak miało to miejsce w obu latach (1979-1980) w dużym izolatorze (30 m X 7 m), kiedy to po kilku dniach od chwili wpuszczenia do izolatora 250 samic i około 350 samców, obserwowano w gniazdach jedynie pojedyncze samice. Stąd w 1979 r. zasiedlonych było jedynie 7 gniazd (rurek), w których znajdowały się 4 kokony pełne (z larwami). W roku następnym było nieco lepiej - 24 gniazda ze 108 kokonami. W izolatorach w szklarni najlepiej wypadła M. willoughbiella, u której na każdą wpuszczoną do izolatora samicę uzyskano średnio po 7 kokonów. Przyrost populacji był jednak niewielki z powodu znacznego stopnia spasożytowania kokonów (ponad 90 0 /0), co nie zdarza się u M. TOtundata zabezpieczającej zakończone gniazda korkami wykonanymi z kilkudziesięciu krążków liści. M. rotumdata dawała w tych warunkach średnio od 1 samicy: 1 gniazdo (2,7 kokonów) w 1979 r., 0,4 gniazda (1,4 kokonów) w 1980 oraz 0,025 gniazd (0,1 kokona) w 1981 r. Zatem jedynie w pierwszym roku otrzymano przyrost populacji miesiarek (samice stanowią około 50% dorosłych miesiarek wygryzających się z kokonów). Bardzo zły efekt w 1981 r. związany był z zastosowaniem uproszczonego rodzaju gniazd - pęczków rurek zamiast drewnianych megachilników. W~ten sposób zmniejszyła się 15-krotnie powierzchnia wabiąca (ze 180 cm+.do 12 cm"). Stąd owady szukające miejsc do zagnieżdżenia się zamiast-ido megachilników zaglądały do wszystkich szpar i większość 296
z nich uciekła. Odbiło się to na plonach nasion lucerny, które z maksymalnych 166 g na izolator w 1979 r. spadły do 27 g w 1981 r. Osobną sprawą jest możliwość wykorzystywania miesiarek w nie izolowanej szklarni, z której owady mogły wylatywać przez niemal stale uchylone okna boczne i drzwi. Obserwacje takie przeprowadzono w Radzikowie, gdzie w dużej 25 m X 100 Im szklarni na połowie powierzchni rosła lucerna. Megachilnik dla około 500 samic miesiarki lucernówki ustawiono w łanie, a pod nim umieszczano skrzynkę z 1000 kokonów, które uprzednio poddano inkubacji. Okazało się wprawdzie, że z kokonów wygryzało się niewiele owadów (do 20%), głównie z powodu niesprzyjających warunków panujących w szklarni (za wysoka temperatura w ciągu dnia i niska wilgotność powietrza), niemniej możliwe było przeprowadzenie obserwacji nad zachowaniem się miesiarek. Najciekawsze było to, że miesiarki po wylocie z kokonów gromadziły się wokół megac'cilnika, a samice szybko przystępowały do zagospodarowania rurek i rozpoczynały znoszenie liści oraz pyłku do gniazd. Mimo upływu dni nie obserwowano zmniejszenia się liczby miesiarek w megachilniku, co było dowodem, że nie uciekały przez otwarte boczne okna oraz szerokie drzwi. Obserwacje przeprowadzone wokół szklarni nie wykazały obecności miesiarek na kwiatach rosnącej tam koniczyny białej i kilku kępkach lucerny. Co zatem zatrzymywało miesiarki w szklarni? Wydaje się, że czynnikiem tym było zimne powietrze wlatujące oknami i drzwiami do wnętrza. Megachile rotundata, jak zresztą wszystkie gatunki tego rodzaju (choć niektóre z nich w mniejszym stopniu) są owadami ciepłolubnymi. Maksimum ich lotu obserwuje się w temperaturze powyżej 25 C i wtedy, gdy wiele innych gatunków pszczołowatych przerywa oblot kwiatów z powodu wysokiej temperatury, one są najaktywniejsze. Miesiarki zatem po zetknięciu się z napływającym zimnym powietrzem cofały się od ścian do środka szklarni. Oczywiście pewną rolę odgrywała tu sama wielkość szklarni i obfitość pożywienia wewnątrz niej. Wprawdzie kwiaty lucerny oblatywały licznie robotnice pszczoły miodnej, ale one, nie otwierając kwiatów, nie były konkurentkami w zbiorze pyłku, który głównie interesuje samice miesiarki lucernówki. W stosunku do ilości samic otrzymano ze szklarni znaczną ilość kokonów. Przeciętnie licząc, jedna samica zakładała 10-12 kokonów. Gdyby więc wyląg przebiegał pomyślniej przyrost populacji byłby znaczny. WNIOSKI 1. Miesiarki (Megachile), zwłaszcza łatwa w hodowli miesiarka lucernówka (M. rotundata), mogą znależć szerokie zastosowanie w pracach hodowlanych przy krzyżowaniu lucerny pod izolatorami, szczególnie w szklarniach, gdzie ze względu na wysoką temperaturę ręczne zapylanie jest bardzo męczące, a wykorzystanie pszczoły miodnej kłopotliwe i nieefektywne. 297
s 2. Rozklonowanie wybranych pojedynków w poszczególnych komorach szklarni pozwoliłoby wykorzystać te owady do krzyżowania wsobnego i wyeliminowania całkowicie pracy ręcznej. 3. Warunkiem zapewniającym powodzenie w wykorzystaniu miesiarek w izolatorach jest ich szczelność, tj. staranne wykonanie z plastykowej siatki o drobnych oczkach (najwyżej 2 mm X 2 mm), bez rozstępów. 4. Izolatory powinny być zakładane na poletkach tuż przed kwitnieniem lucerny. Do tego czasu, w przypadku wystąpienia szkodników lucerny, możnaby prowadzić zabiegi ochrony roślin, z zachowaniem koniecznego okresu prewencji przed włożeniem owadów do izolatorów. 5. Megachilniki (skrzynki gniazdowe) należy umieszczać jedynie na palikach zabezpieczonych lepem i kołnierzem z folii przed możliwością przedostania się do gniazd skorków, mrówek itp. szkodników. Megachilniki nie mogą dotykać roślin ani ścian izolatorów. 6. Istnieje możliwość wykorzystania M. rotusuiata w nieizolowanej szklarni, jeśli tylko nie stwarza to problemu ewentualnego przeniesienia niepożądanego pyłku z zewnątrz. 7. Zimowla kokonów miesiarki lucerówki (M. Totundata) w chłodziarce, w jakimkolwiek miejscu poza zamrażalnikiem, nie nastręcza żadnych problemów a inkubację przed kwitnieniem lucerny można przeprowadzać w każdym typie cieplarki laboratoryjnej umieszczając kokony w płytkach Petriego. Zarówno kokony jak i instrukcję z dokładnym opisem metody ich wykorzystania można otrzymać w Oddziale Pszczelnictwa ISK w Puławach. 8. Miesiarki można również wykorzystać do krzyżowania w szklarniach materiałów hodowlanych innych roślin, co próbowano z powodzeniem w wypadku ogórków, a należałoby wypróbować w wypadku szeregu innych gatunków uprawnych, np. warzyw kapustnych lub roślin kwiaciarskich. LITERATURA 1. B o h a r t G. E., 1962: How to manage the alfalfa leafcutting bee (MegachiZe rotundata Fab.) for alfalfa pollination. Circ. Utah Agr. Exp. Sta. 144. 2. B o h a r t G. E., P e d e r s e n M. W., 1963: The alfalfa leaf-cutting bee, Megachile rotundata (F.), for pollination of alfalfa in cages. Crop Science, 3: 183- -184. 3. H o b b s G. A., 1973: Alfalfa leaf-cutter bees for pollinating alfalfa in western Canada. Publ. Canad. Dep. Agr, 1495. 4. J a b ł o ń k i B., 1970: Badania biologii kwitnienia i zapylania lucerny mieszańcowej - Medicago media Pers. Pszczelti. Zesz. Nauk., 14(1-2-3): 1-74. 5. R i c h a r d s K. W., 1984: Alfalfa leafcutter bee management in Western Canada. Agr. Canada Publ, 1495/E: 1-53. 6. R u s z k o w s k i A., B i l i ńs k i M., 1984: Próba wykorzystania trzmieli (Bombus Latr.) i miesiarki lucerówki (MegachiLe rotundata F.) do zapylania materiału hodowlanego ogórków. Pszczetn. Zesz. Nauk., 28: 175-184. 7. Ruszkowski A., Biliński M., Gosek J., Kuna K., Kaczmar- 298
s s k a K., J a b ł o ń s k i B., 1980: Rośliny wykorzystywane przez miesiarki (Megachile Latr.). Pszczelno Zesz. Nauk., 24: 97-112. 8. R u s z k o w s k i A., J a b ł o ń s k i B., B i I i ń k i M., G o s e k J., K u n a K., C y b u I a A. The search for the methods to increase population of insects polllnating alfalfa (duplicated typescript). - (1974) First Annual Report; - (1975) Second Annual Report; - (1976) Third Annual Report; - (1977) Fourth Annual Report; - (1979) Final Research Report. 9. S t e p h e n W. P., 1962: Propagation of leafcutter bee for alfalfa seed production. OTeg. Exp. Sta. Bull. 586. 10. S z a b o T. J., S m i t h M. IV., 1970: The use of Megachile rotundata for the poliination of green-house cucumbers. Rep. 9-th Pollinat. Conf., Hot Springs, Arkansas 1969. AgT. Ext. serv. Misc. Papers 127: 95-104. HCnOJIb30BAłillE nqeji-ji}t{ctope30b (MEGACHILE LATR.).l{JIR On:bIJIEHl1R JIIOUEPHbI B l130jirtop AX l1 B TEIIJIl1UE M. B łf JIłf H b CK łf Pe3IOMe l1ccjie~baium no HCnOJIb30Baumo nayx BH)lOB IT'leJI-=CTope3OB Megachile Totundata F. IH M. wilzoughbielza K. )ljisi CKpa~HBaHHSI CeJIeKL\HOHHbIXMaTepl1aJlOB JIlOl:\epHbI npoaoneao B OraHL\HJIlPa3Be)leHl1.SI PacTeuHiillIeJleeBo {BOe'BO.ąCTBOJIe- WHO) H B l1hctwl'yte CeJIeKU.ID1JIl AKJlHM3T>13al:\HHPaCTeHMH Pa)l3HKYB (BÓJ1iH3l1 Bapnraasr), 06a B~bI XOpOlIlO OnbIJISlJIHmouepny B M'aJIbIX H30ml."OOpaxH3 CeTleH nomeil:\ehhbix TaK B DOJIe KaK B TenJIHl.\ą OKa3aJIOCb TO:lKeBOOMC:lKHbIMHCnOJIb3OBaHłfe JIIOl:\epHOBOHn'IeJIbI-=cTope3a Megachile Totundata B He>130JIi1pOBaHOHCeTKOtirennane, UTILIZATION OF LEAFCUTTER BEES (MEGACHILE LATR.) FOR LUCERNE POLLINATION IN SCREEN CAGES AND IN A GREENHOUSE Mieczysław Biliński Summary lnvestigations on utilization of two leafcutter bee species: Megachile Totundata F. and M. wihoughbielza K. for cross ing of lucerne breeding stock were carr ied out in the Station of Plant Breeding at Szelejewo (province Leszno) and in the Plant Breeding and Acclimatization Institute at Radzik6w (near Warsaw). The lucerne was good pollinated by both leafcutter bee species as well in smali screen cages as in field or in a greenhouse. It appeared possible to use Megachile TOtu1ldata ais o in a greenhouse not isolated with the screen.