Zapylanie

Znaczenie pszczół miodnych w zapylaniu roślin entomofilnych

Rola pszczół miodnych w zapylaniu roślin staje się coraz bardziej dominująca, ponieważ z powodu powszechnej chemizacji rolnictwa i dużego zanieczyszczenia środowiska zastraszająco szybko ubywa dzikich zapylaczy roślin — pszczół samotnic i trzmieli. Pszczoły miodne w tych warunkach też są zagrożone, ale człowiek potrafi utrzymać ich populację na danym terenie. Według oceny specjalistów na świecie pszczoły miodne jako zapylacze roślin entomofilnych przynoszą gospodarce człowieka nawet 100-krotnie więcej korzyści niż jako dostarczycielki miodu, pyłku, wosku, propolisu, mleczka pszczelego i jadu. Nawet gdyby nie można było pozyskiwać od nich żadnego z tych produktów, to należałoby równie pieczołowicie się nimi opiekować, aby mogły zapylać rośliny i zapewniać opłacalne plony. Do wydania owoców i nasion przez roślinę konieczne jest dostanie się pyłku z pylników na znamię słupka w odpowiedniej fazie jego dojrzałości, a następnie skiełkowanie ziaren pyłkowych, wrośnięcie łagiewkami do zalążni i zapłodnienie komórki jajowej zalążka. Poza tym nie może to być pyłek z jakiejkolwiek rośliny tego samego gatunku, ale po chodzący z odpowiedniego egzemplarza, gdyż wtedy dopiero istnieje szansa na powstanie dorodnych owoców i nasion, z których mogą wyrastać nowe obficie plonujące rośliny. Istnieją w przyrodzie gatunki, które wydają dość dobre plony owoców i nasion po zapyleniu kwiatów pyłkiem własnym, Są to gatunki samopłodne, czyli samopylne. Jest ich w przyrodzie niewiele. Występują też gatunki samobezpłodne, czyli obcopylne, które mogą wydawać owoce i nasiona dopiero po zapyleniu kwiatów odpowiednim pyłkiem obcym. Zdecydowana większość występujących w przyrodzie roślin kwiatowych to gatunki o niewystarczającym stopniu samopłodności. Oznacza to, że są one zdolne wydawać mniej lub bardziej mierne plony owoców i nasion, ale dobrze plonują dopiero po zapyleniu ich kwiatów dobrym pyłkiem obcym. Zresztą i rośliny w wysokim stopniu samopłodne zawsze lepiej plonują, gdy są zapylone krzyżowo.
Przez tysiące lat trwającego procesu ewolucji rośliny same tworzyły cały szereg przystosowań utrudniających lub wręcz uniemożliwiających samozapłodnienie, a sprzyjających obcozapylaniu. Aby rośliny mogły normalnie owocować, rozmnażać się i istnieć, niezbędne są jakieś siły po wodujące przenoszenie pyłku z pylników na znamiona słupków. Siły takie są, a pochodzą one od czynników abiotycznych, jak ciążenie grawitacyjne, wiatr, ruchy wody, oraz od czynników biotycznych, jak zwierzęta, przede wszystkim owady, a zwłaszcza owady pszczołowate.
W naszych szerokościach geograficznych występują w zasadzie tylko dwa typy roślin: wiatropylne, stanowiące około 22% gatunków, i rośliny owadopylne, obejmujące aż 78% gatunków. Rośliny wiatropylne wytwarzają duże ilości drobnego, lekkiego pyłku, który jest łatwo unoszony przez wiatr. Rośliny owadopylne charakteryzują się bardziej gruboziarnistym, ciężkim i lepkim pyłkiem, który przenoszą owady. Decydującą rolę w zapylaniu roślin odgrywają tylko owady pszczołowate. Owady pszczołowate, do których należy kilkaset gatunków pszczół samotnic, około 30 gatunków trzmieli i pszczoły miodne, w czasie trwającej tysiące lat ewolucji przystosowały się do funkcji zapylania roślin. Z drugiej strony procesom przystosowawczym do zapylania przez owady podlegały rośliny. Powstały tak ścisłe związki współżycia świata roślin i świata pszczół, że jedne bez drugich nie mogą istnieć. Rośliny dostarczają owadom pokarmu białkowego w postaci pyłku kwiatowego i pokarmu energetycznego — nektaru, owady zaś zapylają kwiaty roślin.
Aby uzmysłowić sobie rolę pszczoły miodnej w zapylaniu roślin nie tylko entomofilnych, warto przytoczyć dane liczbowe ze szczegółowych opracowań. Obecnie 90% znanych na świecie narodowych zasobów żywności stanowią 82 roślinne artykuły spożywcze oraz 28 artykułów innego pochodzenia. W 77% potrzebne jest zapylenie roślin przez pszczoły, aby powstały 82 artykuły spożywcze pochodzenia roślinnego. Dla 48% roślin pszczoły są najważniejszymi zapylaczami, (Prescott-Allen i Prescott-Allen, 1990; Buchmann i Nabhan, 1996). Ocenia się, że powstanie 1/3 produktów spożywanych przez człowieka zależy bezpośrednio lub pośrednio od zapylania przez owady. Około 130 gatunków roślin rolniczych w Stanach Zjednoczonych zapylanych jest przez pszczoły (McGregor, 1976). Wartość zapylania przez pszczoły miodne dla rolnictwa amerykańskiego oceniana jest na ponad 9 miliardów USD (Robinson i in., 1989). W badaniach, w których brano pod uwagę poza pszczołami udział dzikich owadów pszczołowatych, wartość zapylania przez pszczoły miodne oceniono na 1,6-5,7 miliarda USD (Southwick i Southwick, 1992). Roczne korzyści dla gospodarki człowieka wynikające z zapylania upraw w Kanadzie oceniono na 443 miliony CAD. Warto przypomnieć, że aż 47 tys. rodzin pszczelich jest wynajmowanych do zapylania odpłatnie. Wyliczono, że każdy wydany dolar na wynajem pszczół miodnych do zapylania w stanie Quebec przynosi zwrot 41 dolarów na plantacjach borówki i aż 192 dolary na plan tacjach jabłoni (Scott-Dupree i in., 1995). W Wielkiej Brytanii, co najmniej 39 gatunków roślin rolniczych uprawianych na zbiór owoców lub nasion jest zapylanych przez owady. Pszczoły miodne i trzmiele są najczęściej spotykanymi owadami na kwiatach i są głównymi zapylaczami tych upraw. W wyniku analizy 13 głównych upraw polowych i 2 upraw szklarniowych oceniono, że roczna wartość z tytułu zapylania przez owady wynosi w Wielkiej Brytanii 202 miliony funtów. Z tej wielkości na pszczoły miodne przypada około 137,8 miliona funtów (Carreck i Williams, 1998). Borneck i Bicout (1984) oraz Borneck i Merle (1989) określili, że działalność pszczół jako zapylaczy tych upraw przynosi rocznie około 5 miliardów euro.
Potrzeby poszczególnych upraw na zapylanie przez owady zależą od wielu czynników, m.in. od budowy morfologicznej kwiatów, stopnia samopłodności wykazywanego przez rośliny, rozmieszczenia kwiatów na roślinie, a także na roślinach sąsiadujących. Uprawy, które w naj większym stopniu potrzebują zapylenia przez owady, wytwarzają kwiaty jednopłciowe, oddzielnie męskie i oddziel nie żeńskie, gdzie oba typy kwiatów występują często na różnych roślinach lub na tej samej roślinie. W takich przypadkach owady, w szczególności owady pszczołowate, są bardzo ważnym wektorem przenoszenia pyłku z kwiatów męskich na kwiaty żeńskie. Przy wyższym stopniu samopłodności rośliny wytwarzają kwiaty obupłciowe, jednak pszczoły bardzo często skutecznie pomagają przy za pyleniu. Pozostała część roślin uprawnych, w szczególności zboża, zapylana jest głównie przez wiatr lub dzięki siłom grawitacji, więc pszczoły nie odgrywają w tych przypadkach żadnej roli. Możliwy jest, więc podział poszczególnych upraw według ich stopnia zależności od zapylania przez owady w takim porządku, gdzie ekonomiczna wartość zapylania jest najwyższa właśnie w przypadku upraw najbardziej zależnych od zapylania przez owady. Korzyści z zapylania entomofilnych roślin uprawnych są niepodważalne. Duże jest zainteresowanie naukowców i świadomych producentów różnymi substancjami przyciągającymi owady, tzw. atraktantami. Stosuje się je w celu zwiększenia skuteczności zapylania.
Pszczoły miodne mogą zapylać większość entomofilnych roślin uprawnych, a dodatkową ich zaletą jest to, że zimują gromadnie, w dużych rodzinach i mogą zapewnić dobre zapylenie licznym gatunkom roślin kwitnących wiosną, kiedy jest duże zapotrzebowanie na owady zapylające, a stan dzikiej apifauny jest niski, bo zimują tylko ich zapłodnione matki, względnie poczwarki lub larwy. Ponadto ule z rodzinami pszczelimi można podwozić do kwitnących upraw nawet na duże odległości, zapewniając w ten sposób dobre zapylenie dużych plantacji. Pszczoły zbieraczki pyłku i nektaru najpierw wykorzystują rośliny znajdujące się w najbliżej pasiece, a w miarę potrzeby dopiero zwiększają promień swego lotu. Zwykle na łanie kwitnącej rośliny entomofilnej pracuje jednocześnie tyle zbieraczek, dla ilu wystarcza pożytku, inne zaś lecą dalej. Literatura podaje, że zasięg lotu pszczół przy sprzyjającej pogodzie wynosi 2-3 km, ale może też przekraczać 5 km i więcej. Praca zbieraczek jako dostarczycielek pokarmu dla rodziny pszczelej w ulu i jako zapylaczy kwiatów jest tym efektywniejsza, im krótsza jest droga do źródła pożytku. Dlatego stosuje się podwożenie pasiek do upraw, ustawiając ule grupami po kilka lub pojedynczo, możliwie blisko kwitnących roślin lub nawet wewnątrz plantacji. Rodziny pszczele przewozi się późnym wieczorem, po zakończonych lotach lub nocą, aby rano pszczoły mogły się oblecieć na nowym miejscu i zacząć pracę na kwiatach. Aby zapobiec powrotom pszczół na stare miejsce, należy prze wozić je latem na odległość, co najmniej 3 km, natomiast wiosną, kiedy jest chłodno, dopuszczalne są odległości dużo mniejsze.
W krajach wysoko rozwiniętych bardzo poważnym źródłem dochodu pszczelarza jest wynajem rodzin pszczelich do zapylania. W latach 90 ubiegłego stulecia obserwowano znaczący wzrost stawki za usługi zapylania. Należy przy tym pamiętać, że w przypadku upraw sadowniczych, gdzie plon główny stanowią owoce lub orzechy, dobre zapylanie przez owady jest jedynym za biegiem umożliwiającym zwiększenie plonu. Tylko wówczas istnieje szansa na zwiększenie liczby zawiązywanych owoców. Wszystkie pozostałe zabiegi stosowane po za pyleniu, takie jak regulatory wzrostu, herbicydy, fungicydy czy insektycydy przyczyniają się nie tyle do wzrostu plonu, co do ograniczenia jego strat. Zapylanie przez owady odgrywa bardzo ważną rolę w utrzymywaniu zrównoważonego i dochodowego rolnictwa przy minimalnej szkodliwości dla środowiska. Dobre zapylanie upraw entomofilnych, a dzięki temu i uzyskiwanie optymalnego poziomu plonowania powinno być nie odłącznym warunkiem polityki rolnej w pełni przyjaznej dla środowiska.
W związku z występującymi często zatruciami środowiska przyrodniczego pszczoły miodne stanowią bardzo czuły wskaźnik stopnia zanieczyszczenia środowiska. Zbieraczki nektaru i pyłku z każdej pasieki penetrują teren o dużej powierzchni, 3 km i więcej. W razie zatruć pszczelarz bardzo szybko może alarmować o zaistniałych faktach odpowiednie władze czy służby. Dzięki temu udaje się zapobiegać dalszemu nieszczęściu, zatruwaniu innych zwierząt i ludzi. Warto wiedzieć, że pszczoły miodne mają zdolność oczyszczania w pewnym stopniu przynoszonego do ula skażonego wziątku nektarowego podczas przerabiania go na miód. Zanieczyszczenia, np. metali ciężkich, kumulują się w organizmach pszczół, które po śmierci są usuwane z rodzin.
Znaczenie pszczół miodnych dla środowiska przyrodniczego i dla gospodarki człowieka jest ogromne. Ekonomiczna wartość zapylania przez owady pszczoławate wykracza ponad produkcję rolniczą, ponieważ pszczoły zapylają nie tylko rośliny uprawne. Wiele doniesień potwierdza, że pszczoły zapylają ponad 16% gatunków roślin kwiatowych na świecie. Zapylanie przez pszczoły zapewnia równowagę między gatunkami rodzimymi i nowo wprowadzanymi do ekosystemu, kontroluje erozję gruntów, wpływa na upiększanie środowiska człowieka i zwiększa wartość jego dochodów. Pszczoły zapylają rodzime gatunki roślin, które dostarczają żywności dzikim zwierzętom.
Wszelkie wysiłki, mające na celu określenie poziomu korzyści wynikających z zapylania przez pszczoły, powinny przekonać sceptyków. Argumenty mają aspekt nie tylko ekonomiczny czy ekologiczny, ale także i filozoficzny. Dokonanie właściwej i rozsądnej oceny ekonomicznej wartości, jaką zapylanie przez pszczoły przynosi człowiekowi przy produkcji żywności, możliwe jest dzięki zinstytucjonalizowanemu gromadzeniu danych w sektorze rolnictwa. Jednak niektórych wartości nie da się zmierzyć. Tak długo, jak długo rośliny entomofilne będą obecne w życiu człowieka, człowiek zawsze będzie zależny od pszczół. Pszczoły mogą nie być konieczne w życiu człowieka, ale są konieczne dla życia w ogóle.
Dr Zbigniew Kołtowski
Oddział Pszczelnictwa w Puławach
Artykuł jest jednym z cyklu opracowań w ramach akcji informacyjno-edukacyjnej Oddziału Pszczelnictwa w Puławach poświęconej ochronie roślin bezpiecznej dla pszczół.