Цветки какого растения не опыляют насекомые клевер

Обновлено: 18.09.2024

Как растения привлекают опылителей

Растения, опыляемые насекомыми, привлекают членистоногих заметным окрасом цветов и запахом нектара. Днем насекомые стремятся на цветы ярких оттенков:

красные (шиповник, гвоздики);
розовые (клевер);
желтые (мать-и-мачеха, одуванчик, лютики);
лиловые (колокольчики);
голубые, синие (цикорий, василек).

Ночью опылителей привлекают белые цветы, которые более заметны в темноте. Кроме того, такие растения отличаются приятным запахом, резкость которого увеличивается с наступлением сумерек. К тому же цветки многих ночных растений днем находятся в закрытом состоянии (будто дремлют).

Интересный факт. Свои названия дрема лесная и дрема белая получили благодаря особенности закрывать цветки в дневное время.

Растения не только привлекают опылителей, но и приспосабливаются к ним своей морфологической и анатомической структурой.

К примеру, венчик клевера лугового имеет форму трубки, поэтому нектаром могут питаться исключительно насекомые с длинными хоботками, которые и являются его опылителями. Известен случай, когда клевер завезли в Австралию для его дальнейшего разведения. Но так как на материке не было длиннохоботковых шмелей и пчел, фермерам не удавалось получить семена этой культуры. Решить проблему удалось только после того, как в Австралию привезли несколько коробок с насекомыми.

Интересный факт. Не только сладкие приятные запахи привлекают опылителей. Самый большой в мире цветок раффлезия Арнольда известна своим зловонием, напоминающим запах гниющего мяса. Дело в том, что опыляется этот цветок не пчелами или бабочками, а навозными мухами.

Некоторые растения привлекают опылителей с помощью мимикрии — цветки своей формой и размерами напоминают женские особи определенных видов насекомых, что привлекает самцов-опылителей. Чаще всего такая маскировка встречается у семейства орхидных. Другие растения известны своими цветками с ловушками и сложной системой ходов. Насекомые, попавшие внутрь цветка, вынуждены искать выход, бродя по определенному пути. Сначала они соприкасаются с пыльником, а потом – с рыльцем, благополучно опыляя его.

Некоторые виды растений, дабы избежать конкуренции, приспособились к опылению жуками. Цветы должны быть хорошо заметными, поэтому они либо одиночные и крупные, либо мелкие, но собраны в большие соцветия. К таким растениям относятся:

лилейные;
магнолиевые;
бузина;
шиповник;
зонтичные;
спиреи и др.

В поисках пищи жуки чаще всего полагаются на обоняние. Поэтому растения, опыляемые ими, имеют сильный аромат, который напоминает запах фруктов, пряностей, а иногда – брожения. Так как жуки чаще всего питаются мягкими частями растений, последние разработали механизм защиты семяпочек от голодных насекомых. Семяпочки обычно находятся в толстостенной завязи, которая спрятана глубоко внутри цветка.

Незаменимые помощники

Существует множество видов насекомых, которые носят титул незаменимых опылителей:

дневные бабочки;
ночные мотыльки;
медоносные и одинокие дикие пчелы;
шмели;
осы;
цветочные мухи;
жуки и др.

Пчела медоносная

Всем известно, что пчелы являются главными опылителями для множества плодовых и декоративных культур. Чтобы в этом убедиться, исследователи провели эксперимент: отобрали несколько плодовых деревьев (яблонь и груш). На каждом дереве накрыли по одной ветке марлевым мешком еще до периода цветения. Это было сделано для того, чтобы насекомые не могли сесть на цветы. Осенью отметили, что на прикрытых ветках не было ни одного плода. На других ветках, к которым пчелы имели доступ, было много фруктов. Такой же эксперимент можно провести с любым энтомофильным растением.

Шмель

Похитители нектара

К счастью, некоторые растения научились защищаться от непрошеных гостей:

выделенный клейкий секрет образует ловушки (смолка обыкновенная);
вздутые стенки чашечки создают механическое препятствие (смолевка-хлопушка);
цветки окружены жесткими листьями (гвоздика).

Значение опылителей

Опыление растений насекомыми играет важную роль в садо-, овоще- и цветоводстве. При достаточном количестве опылителей урожай растет. Очень часто рядом с посевами рапса, гречихи, а также в плодовых садах размещают ульи. Пчелы, собирая нектар, опыляют цветы, повышают урожайность и вырабатывают больше меда.

Клевер луговой играет важную роль в деле улучшения кормовой базы животноводства. В семенах клевера ощущается дефицит, который объясняется невысокой урожайностью клеверных семенников. Вместе с тем красный клевер может давать семена только при перекрестном опылении, т.е. при переносе пыльцы с одного растения на другое, что обеспечивается насекомыми-опылителями — шмелями и медоносными пчелами. Данные по вопросу посещаемости клевера пчелами подтверждают, что среднерусские пчелы посещают клевер из-за нектара и пыльцы. При благоприятных условиях (клеверные цветки переполняются нектаром) наблюдается принос нектара с клевера. Чем южнее район наблюдения, тем нектар клевера доступнее для пчел, что, очевидно, связано с длиной хоботка пчелы. Медоносные пчелы составляют 46 особей на 100 м2. посева клевера.

Клевер луговой — слабоопушенное высокорослое растение с тройчатыми листьями. Прилистники пленчатые, головки почти сидячие, лиловато-красные, до 2,5 см. в диаметре. Бобы односемянные, очень редко с двумя семенами. Масса 1000 семян — в среднем 1,7 г. Корневая система состоит из центрального толстого корня и многочисленных тонких боковых разветвлений, корень проникает вглубь до 1,5 м.

У одноукосных сортов венчик обычно более глубокий, чем у двуукосных.

Строение цветка клевера исключает перекрестное опыление с помощью ветра. Лучше среди насекомых опыляют цветки клевера шмели, но в связи с интенсификацией сельского хозяйства их численность значительно сократилась, и медоносные пчелы становятся почти единственными в опылении клевера лугового.

Успех опылительной работы пчел на клевере зависит от многих факторов: диаметра цветка, высоты стояния и сахаристости нектара, тургора цветка, потребности пчел в сборе пыльцы и др. Были разработаны различные способы активизации работы пчел на клевере.

В хозяйствах, где не было пчел, урожай семян клевера составил в среднем по 60 кг c 1 га. В хозяйствах, организовавших опыление клевера пчелами, — по 242 кг. c 1 га.

Придавая значение длине хоботка медоносных пчел, строению цветка красного клевера и другим факторам, определяющим поведение пчел на клевере, установлены закономерности изменчивости длины хоботка пчел в зависимости от географических, генотипических, фенотипических, сезонных параметров.

Выявлена одна из важных деталей взаимосвязи медоносных пчел и красного клевера, а именно: внутренние части цветка, прилегая к внутренней стенке венчика, образуют капилляр, дающий пчелам возможность высасывать из глубины цветка корм на глубину, превышающую длину их хоботка.

Клевер, привлекая пчел, дает им не только нектар, но и пыльцу. Поэтому, несмотря на определенные преимущества в опылении клевера длиннохоботными пчелами, на семенных посевах красного клевера следует использовать любые породы пчел, активизируя их опылительную деятельность путем дрессировки.

Установлена незначительная завязываемость семян растений при изоляции их от насекомых при искусственном осеменении собственной пыльцой. Кроме того, установлено, что вследствие недостаточной работы насекомых-опылителей у клевера может погибнуть от 4 до 24% цветков, а при плохих погодных условиях и слабом опылении бесплодие у клевера может составить до 79%. При этом оптимальные условия температуры и влажности очень важны и для нормального развития сформировавшихся семян клевера и для выделения нектара, достаточного для привлечения пчел и перекрестного опыления.

Опылительную работу пчел в определенной степени стимулирует применение удобрений (за счет лучшего нектаровыделения). Так, процент цветков с нектаром при внесении фосфора и калия увеличивается с 2 до 55, число семян в головке — с 14,6 до 21,8 шт.

Существенное влияние на нектаровыделение и опылительную работу пчел оказывают различные способы подкосов семеноводческих посевов клевера. Оптимально подкашивание позднеспелого клевера в фазе 3-4 междоузлий на высоте 3-5 см от почвы, цветение при этом оттягивается на 12-18 дней.

Наиболее важным приемом, который обеспечивает качественное опыление клевера медоносными пчелами, является подвоз пасек к семенникам клевера и организация встречного опыления.

Установлена возможность успешного использования для опыления клевера карпатских и краинских пчел. По И.Н. Мадейбекину (1970), в Чувашии нагрузка медового зобика краинских пчел на взятке с клевера лугового была 35,4мг, немного уступая кавказским пчелам (40,7мг) и превышая этот показатель у среднерусских (23,3мг). По Р.З. Мироновой (1974), краинские пчелы в период массового цветения клевера лугового (с 6 июля по 20 июля) несли от 26 до 50% обножек с этого растения.

Длина хоботка селекционных линий карпатских пчел, по В.А.Губину (1975), — 6,65-6,66мм, т.е. несколько меньше длины хоботка серых горных грузинских пчел — 6,88 мм (Г.Д.Билаш, 1967).

Интересен метод привлечения пчел на определенный участок слабого медоносного растения с помощью так называемых приманочных посевов сильных медоносов. Повышение урожая семян при этом может составить до 170 кг против 70 в контроле.

Известен способ сокращения запасов перги в гнезде пчелиной семьи при наличии значительной площади открытого расплода (до 15 тыс. личинок и более за счет переноса из других семей и сокращения запасов перги до 300 г). Урожай клевера при этом увеличивается до 380 кг с 1 га.

В определенной степени урожаи семян клевера лугового зависят от размеров опылительных пасек. Так, при 0,1- 0,5 семей на 1 га урожай семян составляет 190 кг c 1 га, при 0,6-1,0 пчелиной семье — 310 кг., при 1,1-1,5 — 400 кг, при 1,5-2 семьях пчел — 450 кг с 1 га. В решении Всесоюзного совещания по опылению пчелами сельскохозяйственных растений ВАСХНИЛ (1974) указана норма подвоза пчел к семенникам красного клевера из расчета 2-4 семьи на 1 га. Рекомендовано размещать семьи опылительной пасеки группами через 500-600 м., а подвозить пчел к посеву при зацветании 10-20% соцветий и увозить при наличии 10-20% неотцветших головок (в США рекомендованы более высокие опылительные нормы — 3-4 пчелиные семьи на 1 акр). Заслуживает внимания мнение ряда авторов о том, что опылительную деятельность пчел следует контролировать путем подсчета количества насекомых, работающих одновременно на 100 м2 посева: по Е.Г.Пономаревой — 30-40 пчел; И.Бальжекасу (1972)— 90; М.Мизе (1975)— 30-40; Г.А.Бухаревой (1976)— 90-180; Ф. Кайбергу и А. Дай (1958)— 200, по нашим данным (Р.Б.Козин, 1989)— 46 особей на 100м2.

Значительная степень влияния опыления насекомыми на урожай семян клевера дает возможность прогнозировать величину урожая и оптимальный срок уборки семеноводческих посевов клевера. Так, при среднесуточной температуре 18 С цветки с нектаром составляют в среднем 76%, а с уменьшением или увеличением температуры на один градус число цветков с нектаром изменяется на 3,5%, изменение же нектаропродуктивности на 1% ведет к изменению числа пчел на 0,8 шт. Среднему числу пчел на 100 м2 в 14шт. соответствует средний урожай семян клевера в 150 кг. с 1га, при изменении насыщенности площади в 100 м2 на одну пчелу урожай семян изменяется на 4кг с 1 га. Следовательно, потребность в опылителях лугового клевера устанавливается путем умножения количества цветков в разгар цветения (на 100 м2) на необходимую кратность цветения цветка, деленного на произведение количества цветков, посещаемых пчелой в час, и числа часов работы пчел в день.

Соцветие лугового клевера (Trifolium pratense L), находящееся на конце стебля, представляет собой крупную, издалека видимую насекомыми головку, с большим количеством (30—150) мелких цветков, обладающих приятным специфическим запахом (табл. I).

Величина, форма и цвет (обычно темно-розовый) головки варьируют в зависимости от сорта клевера, иногда заметно отклоняясь от исходных диких форм. Цветки клевера по своему строению типичны для семейства мотыльковых, к которым относится эта культура, и состоят из чашечки, венчика, тычинок (10 штук),двухгнездной завязи и столбика пестика, имеющего на конце рыльце (рис. 1). Нектар скапливается на дне цветка. Относительно узкая цветочная трубка лугового клевера у большинства сортов имеет глубину (без флага) от 8 до 12 мм.

Цветок клевера в разрезе

Средняя длина хоботка шмелей и домашних пчел

Без насекомых-опылителей луговой клевер, являющийся типично энтомофильным растением, семян практически не завязывает, так как самоопыление у него не приводит к оплодотворению. Многочисленные культурные сорта клевера представлены двумя типами: позднеспелым одноукосным и раннеспелым двуукосным. В большинстве районов клеверосеяния луговой клевер раннецветущих сортов зацветает в июне, позднеспелых одноукосных — в июне — июле. Срок цветения клевера очень растянут, а максимум цветения приходится в основном на июль и август, когда на одном растении может цвести до 100 головок. Позднеспелые сорта цветут более дружно, чем раннеспелые. Продолжительность цветения одной головки — 8—10 дней. Сначала зацветают ее нижние, а затем верхние цветки.

В условиях Нечерноземья и позднеспелые, и раннеспелые сорта дают лишь один урожай семян в год. Раннеспелые сорта могут дать его и со второго укоса, при использовании первого укоса в начале цветения на сено и силос. В Западной Сибири выращивают в основном одноукосные клевера, массовое цветение которых падает на конец июля. Как правило, массовое цветение всех сортов лугового клевера (неподкошенного) во всех зонах наступает на 15—25 дней раньше массового лёта природных насекомых-опылителей.

При сухой теплой погоде темпы развития цветка и цветения соцветия ускоряются, при пасмурной, дождливой и холодной погоде — замедляются, и в этих случаях на клевере можно видеть почти исключительно шмелей, так как медоносные пчелы в непогоду не вылетают.

Семена клевера созревают через 28—30 дней после оплодотворения яйцеклетки. Спелые семена мелкие, продолговато-овальной формы, от светло-желтой до темно- фиолетовой окраски. В 1 кг насчитывается 600 000—700 000 семян (Мухина, 1971). Низкими урожаями семян принято считать 0,2—0,3 ц/га, средними — 0,4—0,8, высокими — 0,9 ц/га и более (Белоногов, 1972). Очень высокие урожаи семян клевера — 1,5—4 ц/га, получаемые иногда в хозяйствах страны (Мухина, 1971), ныне весьма редки. Потенциальные же возможности клевера как поставщика семян огромны: если бы удалось добиться осеменения хотя бы 50% цветков и сохранить эти семена от вредителей, то урожайность составила бы 6—8 ц/га и более.

Полноценному выходу семян препятствуют и другие факторы, в частности погодные, почвенные. Но все же одним из главных является фактор энтомологический: наличие насекомых-опылителей во время цветения и деятельность насекомых-вредителей, особенно питающихся завязями.

Насекомоопыляемые растения. Насекомых (пчёл, шмелей, мух, бабочек, жуков) привлекает сладкий сок – нектар, который выделяют особые желёзки – нектарники. Причём расположены они таким образом, чтобы насекомое, добираясь до нектарников, обязательно задело пыльники и рыльце пестика. Нектаром и пыльцой насекомые питаются. А некоторые (пчёлы) даже запасают их на зиму.

Следовательно, наличие нектарников – важный признак насекомоопыляемого растения. Кроме того, их цветки обычно обоеполые, пыльца у них клейкая с выростами на оболочке, чтобы зацепиться за тело насекомого. Находят насекомые цветки по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям.

У ряда растений нектар, который и привлекает насекомых, доступен многим из них. Так на цветущих маках, жасмине, бузульнике, нивянике можно увидеть и пчёл, и шмелей, и бабочек, и жуков. Но есть растения, приспособившиеся к определённому опылителю. При этом они могут иметь особое строение цветка. Гвоздику, с её длинным венчиком опыляют только бабочки, длинный хоботок которых может добраться до нектара. Только шмели могут опылять льнянку, львиный зев: под их тяжестью нижние лепестки цветков отгибаются и насекомое, добираясь до нектара, собирает своим лохматым тельцем и пыльцу. Рыльце пестика расположено так, чтобы пыльца, принесённая шмелём с другого цветка, обязательно на нём осталась.

Учёные провели исследования, которые показали, что насекомые видят цвета особым образом и каждый вид имеет свои предпочтения. Не зря в природе среди дневных цветков царствуют все оттенки красного цвета (а вот в темноте красный цвет почти не различим), а синего и белого гораздо меньше. Для чего так много приспособлений? Для того, чтобы иметь больше шансов, что пыльца не будет потрачена зря, а попадёт на пестик цветка растения того же вида.

Изучив строение и особенности цветка, можно предположить, какие животные его опылят. Так, цветки душистого табака имеют очень длинную трубку из сросшихся лепестков. Следовательно, до нектара могут добраться только насекомые с длинным хоботком. Цветки – белого цвета, хорошо видны в темноте. Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители – бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной.

Самый крупный в мире цветок – раффлезия – окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок.

У насекомоопыляемых растений в процессе эволюции выработалось ряд приспособлений.

1. Цветки крупные одиночные, яркоокрашенные. 2. Мелкие соцветия обычно собраны в соцветия, тоже яркоокрашенные. 3. Сладкий сок нектар, расположенный в глубине цветка и вырабатываемый особыми железками — нектарниками. 4. Аромат цветков усиливается в большинстве случаев к ночи. Такие цветки опыляются ночными бабочками. Ландыш, роза, левкой, сирень — издают нежный, тонкий аромат, а цветки клевера, яблони, груши пахнут медом, поэтому всегда окружены роем пчел. 5. Пыльца крупная, липкая, шероховатая легко прилипает к мохнатому телу насекомых. Опыление насекомыми наиболее экономичный и эффективный способ, который широко применяется в сельском хозяйстве для повышения урожайности растений. С этой целью на полях гречихи, с садах специально расстанавливают ульи и получают в 2-3 раза урожай выше.

Наиболее широко известны и демонстративны приспособления цветов в отношении насекомых-опылителей. Так, клевер луговой имеет венчик, сросшийся в длинную трубку, поэтому его могут опылять насекомые с длинным хоботком. Если у вида или группы видов растений формируется наличие какого- то признака, то, они совпадают по внешнему виду с посетителями. Общая структура многих цветков удивительно совпадает с размерами и строением тела насекомого – опылителя, при этом совпадают и территории их географического распространения – ареалы.

Хорошие примеры тому – виды родов борца и клевера, опылители которых – шмели и длиннохоботковые пчелы, так как цветки этих растений имеют венчик, сросшийся в длинную трубку. Когда клевер был впервые привезен в качестве сельскохозяйственной культуры в Австралию и Новую Зеландию, где не было этих насекомых, перекрестного опыления не происходило, семена не вызревали. Для получения семян потребовалось завести в специальных коробках шмелей, и только после этого урожай семян клевера был получен.

Цветки, опыляемые жуками.

Ряд современных видов покрытосеменных опыляется исключительно или преимущественно жуками. Цветки у них либо крупные одиночные (как у магнолиевых, лилейных, шиповника), либо мелкие и собраны в соцветие, как у бузины, кизила, спиреи и многих зонтичных. Часто такие цветки посещают представители 16 семейств жуков, хотя основной пищей им служит сок вегетативных частей растений, плоды, помет или гниющие остатки. У жуков обоняние развито гораздо сильнее зрения, поэтому опыляемые ими цветки часто белые или неяркие, но имеют сильный запах, обычно фруктовый, пряный или напоминающий неприятный запах брожения. Некоторые опыляемые жуками растения выделяют нектар, в других эти насекомые кормятся непосредственно лепестками или пыльцой. В большинстве случаев семяпочки хорошо защищены завязью и находятся вне досягаемости жующих челюстей опылителей.

Цветки, опыляемые пчелами, осами и мухами.

Пчелы – важнейшая группа животных, посещающих цветки. Они опыляют больше видов растений, чем кто-либо еще. Пчелы живут за счет нектара, а рабочие особи собирают еще пыльцу на корм личинками. Их ротовой аппарат, щетинки на теле и другие придатки являются специальными приспособления, облегчающими сбор и перенос этих продуктов. Многие виды пчел высоко специализированны в выборе посещаемых цветков, при этом они имеют морфологические и физиологические приспособления. Так, если они посещают растения крупных цветков, то аппарат для ее сбора снабжен грубыми щетинками, а если собирают нектар из цветков с длинной трубкой, то их ротовые придатки удлиненные.

Опыление растения пчелой. Фото: Karen Roe.

Один из наиболее обычных посетителей цветков в северном умеренном поясе – шмели. Они не способны к полету, пока температура их мышц, приводящих в движение их крылья, не достигнет 32 ° С; для ее поддержания они должны постоянно кормиться на богатых нектаром цветках. Такие растения, как живокость, люпин и иван-чай, регулярно посещаются шмелями. Некоторые наиболее эволюционно продвинутые цветки, особенно у орхидных, образовали сложные проходы и ловушки, заставляющие пчел проникать внутрь них и выходить наружу по определенному пути. В результате пыльник и рыльце прикасаются к телу насекомого в определенной точке и в необходимой последовательности.

Цветки, опыляемые бабочками.

Цветки, опыляемые бабочками, обычно бывают красными или оранжевыми. У видов, как правило, опыляемых ночными бабочками, белые или бледно окрашенные очень ароматные цветки, как, например, у некоторых видов табака, причем их сильный сладкий запах часто проявляется только после захода солнца.

Читайте также: