نوع مقاله : مقاله پژوهشی
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
نویسندگان English
Inadequate feeding of the honey bee colony causes a decrease in the queen's reproduction and, subsequently, a gradual decrease in the colony's production and products. Therefore, supplementary nutrition is given to honey bees to meet the nutritional needs of the colony whenever natural food (pollen, nectar, or honey) is unavailable. This research aimed to investigate the effects of a special bee booster powder called Prody 400, containing essential amino acids, minerals, and vitamins, on the amount of pupa, pollen storage, honey production, and defense performance of honey bees. This research was conducted with three treatments and seven replications in a completely randomized design. The experimental treatments included the group without supplements (control treatment), the treatment using the supplement in dilute sucrose syrup, and the treatment using the supplement in sweet paste. The results showed that the amount of pupae in syrup treatment with supplement was significantly higher than other treatments (P < 0.05). There was no significant difference between the treatments for pollen storage and honey production; however, the values were numerically higher in the syrup and sweet paste supplemental treatments than in the control treatment. The defensive performance in syrup treatment with supplement was significantly higher than in control treatment (P < 0.05). This research shows that using Prody 400 in sucrose syrup positively affects the amount of pupation and defensive performance of honey bees and can increase the efficiency of the honey bee colony.
کلیدواژهها English
تاثیر استفاده از مکمل غذایی همراه شکر بر میزان شفیره، ذخیره گرده، تولید عسل و عملکرد دفاعی زنبور عسل (Apis mellifera L.)
رضا کلاته1، بهروز دستار1*، احمد ندیمی2، شهرام کتوک1، فاطمه سرورزاده3 و احسان کرد3
1 ایران، گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعیگرگان، دانشکده علوم دامی، گروه تغذیه دام و طیور
2 ایران، گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده تولید گیاهی، گروه حشره شناسی
3 ایران، دزفول، شرکت کاوشگر سپهر جوان
تاریخ دریافت: 15/04/1402 تاریخ پذیرش: 21/09/1402
چکیده
تغذیه نامناسب کلونی زنبور عسل سبب کاهش زادآوری ملکه و به تبع آن کاهش تدریجی کیفیت و کمیت نیروی فعال و محصولات کلونی میشود. از این رو، تغذیه تکمیلی به زنبورهای عسل داده میشود تا نیازهای غذایی کلونی در مکان و زمانی که منابع غذایی طبیعی (گرده، شهد، یا عسل) در دسترس نیست، تامین شود. هدف از این تحقیق بررسی اثرگذاری پودر تقویت کننده ویژه زنبور عسل به نام پرودی 400 (Prody 400) حاوی اسید آمینههای ضروری، مواد معدنی و ویتامینها بر میزان شفیره، ذخیره گرده، مقدار تولید عسل و عملکرد دفاعی زنبورعسل بود. این تحقیق با 3 تیمار و 7 تکرار در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل گروه بدون استفاده از مکمل (تیمار شاهد)، تیمار استفادهکننده از مکمل در شربت ساکارز رقیق و تیمار استفادهکننده از مکمل در خمیر شیرین بودند. نتایج نشان داد میزان شفیره در تیمار شربت بههمراه مکمل به طور معنیداری از سایر تیمارها بیشتر بود (05/0 >P ). از نظر میزان ذخیره گرده و تولید عسل اختلاف معنیداری بین تیمارها وجود نداشت هرچند که مقادیر این متغیرها در تیمار مکمل بههمراه شربت و تیمار مکمل با خمیر شیرین بیشتر از تیمار شاهد بود. میزان عملکرد دفاعی در تیمار شربت بههمراه مکمل بطور معنیداری بیشتر از تیمار شاهد بود (05/0 >P ). نتایج این تحقیق نشان میدهد استفاده از مکملتقویتی پرودی 400 در شربت ساکارز بر میزان شفیره و عملکرد دفاعی زنبورهای عسل تاثیر مثبت دارد و میتواند سبب افزایش بازدهی کلونی زنبور عسل شود.
واژههای کلیدی: زنبورعسل، ذخیره گرده، تولید عسل، مکمل پرودی 400
* نویسنده مسئول، تلفن: ، پست الکترونیکی: dastar@gau.ac.ir
مقدمه
زنبور عسل (Apis mellifera) برای بقا و تولید مثل به کربوهیدراتها (قندهای موجود در شهد یا عسل)، اسیدهای آمینه (پروتئین حاصل از گرده)، لیپیدها (اسیدهای چرب، استرولها)، ویتامینها، مواد معدنی (نمکها) و آب نیاز دارد (14). اسیدهای آمینه آرژنین، هیستیدین، لیزین، تریپتوفان، فنیل آلانین، متیونین، ترئونین، لوسین، ایزولوسین و والین و ویتامینهای بیوتین، کولین، اسید فولیک، اینوزیتول، نیاسین، پانتوتنیک اسید، پیریدوکسین، ریبوفلاوین، تیامین، B12، A و Kبرای زنبور عسل ضروری هستند (9). عناصر مختلفی از جمله پتاسیم، منیزیم، کلسیم، سدیم، آهن، مس، منگنز، روی، آلومینیوم، کادمیوم، کروم، سرب، نیکل و سلنیوم برای زنبورعسل توصیه شده است (21).
تغذیه مصنوعی زنبورعسل با توجه به اقتصادی بودن صنعت پرورش زنبور عسل مورد استقبال عمومی قرار گرفته است. با توجه به اینکه زنبورعسل نیازهای غذایی خود را از گلها بدست میآورد بنابراین در زمانکمبود یا نبود گل در مراکز پرورش زنبور عسل از تغذیه مصنوعی استفاده میشود. زمانی که در محیط به میزان کافی گرده با کیفیت مناسب وجود نداشته باشد باید تغذیه تکمیلی کلونیها مدنظر قرار گیرد، که این موضوع با محصولات تک کشتی اکنون در کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار است (5). تغذیه تکمیلی برای غلبه بر دورههای کمبود منابع و حمایت از توسعه کلونی تحت شرایط تنشزا ارزشمند است (13). این تغذیه میتواند شامل شربت با غلظتهای مختلف، خمیر شیرین، کیک جانشین گرده و کیک مکمل گرده باشد. شربت برای تحریک ملکه و رفع کمبود شهد و تغذیه زمستانی و خمیر شیرین در پاییز برای تغذیه ذخیره زمستانی و تغذیه خود زنبور، کیک جانشین گرده و کیک مکمل گرده در زمان کمبود گرده و یا جهت افزایش جمعیت کلونی استفاده میشود(6). تغذیه صرفا با مواد قندی (شکر و عسل) سبب میشود تا کلونی برای مدت کوتاهی رشد کرده و سپس رشد آن متوقف شود (20). میزان بقا در زنبوران کارگر به طور مستقیم به پروتئین مصرفی و کیفیت آن بستگی دارد و به همین دلیل استفاده از مکملهای تغذیهای به کلونی کمک میکنند تا پرجمعیت و سالم بماند. پروتئین همچنین برای تحریک استحکام کلونی در به حداکثر رساندن تولید عسل و گردهافشانی گیاهان، برای غلبه بر آسیب آفتکشها و مقاومت در برابر انگلها و بیماریها لازم است (19).
اگر زنبورهای کارگر جوان پروتئین مورد نیاز را مصرف نکنند، غدد هیپوفارنژیال آنها به طور کامل رشد نمیکند و ژل رویال آنها از رشد و نمو طبیعی لاروهای کارگر یا تولید تخم در ملکه بالغ پشتیبانی نمیکند. علاوه بر این ویتامینها، اسید اسکوربیک (ویتامین C) نیز برای پرورش لاروها ضروری هستند. به طور کلی، نیاز کلونی زنبور عسل تا زمانی که ذخایر گرده در کندو فراوان باشد یا گرده تازه در مزرعه در دسترس زنبورهای عسل باشد، تامین میشود. استفاده از مکمل اسید آمینه باعث افزایش پرورش نوزاد، اندازه جمعیت کلونی و تولید عسل میشود (1). گزارش شده است زنبورهای عسل تغذیه شده با خوراک حاوی پروتئین کافی دارای غدد هیپوفارنژیال بزرگتری هستند (10). دانستن ترکیب مواد معدنی در صورت استفاده از گرده برای مکمل رژیم غذایی زنبورعسل مهم است. گزارش شدهاست استفاده از مواد معدنی کمیاب در تغذیه زنبورعسل میتواند سلامت و بهرهوری را به طور چشمگیری افزایش دهد (16). با توجه به ترکیبات مغذی موجود در مکمل پرودی 400 این تحقیق به منظور بررسی اثر آن در شربت ساکارز و خمیر شیرین بر عملکرد تولیدی و ویژگیهای دفاعی زنبور عسل انجام شد.
مواد و روشها
این تحقیق به منظور ارزیابی اثرات استفاده از مکمل تقویتکننده ویژه زنبور عسل به نام پرو دی 400 محصول شرکت کاوشگر سپهر جوان بر صفات رشد و تولید مثلی و تولید محصول عسل در زیر گونه زنبور عسل ایرانی (Apis mellifera Meda) با 3 تیمار از اواخر مرداد تا اواسط مهر ماه سال 1401 در شهرستان فاضل آباد استان گلستان انجام شد. تیمارهای آزمایشی شامل 1) گروه شاهد بدون استفاده از مکمل پرودی 400 (فقط شربت ساکارز)، 2) تیمار استفادهکننده از مکمل پرو دی 400 در شربت ساکارز و 3) تیمار استفادهکننده از مکمل پرودی 400 در خمیر شیرین بود. در این تحقیق از شربت ساکارز رقیق (50 درصد آب + 50 درصد شکر) و خمیر شیرین با 90 درصد ماده خشک استفاده شد. ترکیبات مکمل تقویتکننده پرودی 400 شامل ویتامینهای B1، B2، B3، B5، B6 و مواد معدنی سلنیوم، کروم، کلسیم، آهن، روی، بور، پتاسیم، منگنز، منیزیم و اسیدآمینههای اسید اسپارتیک، اسید گلوتامیک، سرین، گلایسین، هیستیدین، آرژنین، ترئونین، آلانین، پرولین، تیروزین، والین، متیونین، ایزولوسین، لوسین، فنیلآلانین، تریپتوفان و لیزین بود.
بعد از ایجاد همسانسازی در کلونیهای زنبور عسل که ملکههای خواهری بودند، به هر تیمار آزمایشی تعداد 7 تکرار اختصاص دادهشد (در مجموع 21 کندو) و صفات مورد بررسی شامل میزان شفیره و افزایش جمعیت، تولید عسل، ذخیره گرده، فاکتورهای کیفیت عسل و عملکرد رفتار دفاعی زنبورهای عسل اندازهگیری شد. میزان شفیره سربسته و ذخیره گرده هر دو هفته یکبار با استفاده از عکسبرداری از قابها و محاسبه مساحت شانهای دارای شفیره و گرده با استفاده از نسخه 52/1 نرم افزار Image j انجام شد. صفت افزایش جمعیت در پایان دوره بر حسب قاب و مقدار تولید عسل با گذاشتن یک شابلون با مربعات 5 × 5 سانتیمتر روی قابها و شمردن قسمتهای مختلف دارای ذخیره عسل اندازهگیری شد. عملکرد رفتار دفاعی به روش نمرهدهی به رفتار زنبور انجام شد. نمرهدهی بدین طریق بود که نمرهی 4 به کندویی که زنبورهای کلونی بسیار آرام بوده و بدون استفاده از دود به سمت بازدید کننده حمله نکرده و نیشی نزده باشد، نمره 3 به کندوهایی داده شد که نیش نزده بودند اما باید از دودی استفاده میشد، نمرهی 2 به کلونی دادهشد که زنبورها تهاجم داشته و نیش زده میشد اما با دود آرام میشد، نمره 1 به کندوهایی دادهشد که بسیار تهاجمی بوده و با دود زیاد هم نیش میزدند (4).
پس از انجام آزمایش، دادههای افزایش جمعیت و تولید عسل در قالب طرح کاملا تصادفی با استفاده از نسخه 4/9 نرم افزارSAS (2013) بر اساس رویه GLM و سایر دادههای تحقیق در قالب طرح تکرار در زمان بر اساس رویه Mixed آنالیز شدند. مقایسه میانگین تیمارها و دورههای مختلف پرورش با استفاده از آزمون t محافظت شده (Protected t-test) انجام شد. نتایج به صورت میانگین حداقل مربعات بههمراه خطای استاندارد گزارش شده است.
نتایج
تاثیر تیمارهای آزمایش بر میزان شفیره در جدول 1 گزارش شده است. میزان شفیره در دورههای مختلف تفاوت معنیداری با یکدیگر نداشتند، در حالیکه میزان شفیره در تیمار شربت بههمراه مکمل در مقایسه با تیمار خمیرشرین و گروه شاهد به طور معنیداری بالاتر بود (05/0 >P ).
جدول 1- میانگین حداقل مربعات و خطای معیار میزان شفیره در تیمارها و دورههای مختلف پرورش (سانتی متر مربع)
|
دوره |
شاهد |
شربت بههمراه مکمل |
خمیر شیرین بههمراه مکمل |
میانگین دورهها |
|
دوره اول |
45/91 ± 1/602 |
69/84 ± 9/727 |
34/91 ± 3/510 |
67/54 ± 4/613 |
|
دوره دوم |
34/91 ± 7/545 |
65/84 ± 3/717 |
34/91 ± 65/565 |
66/54 ± 6/609 |
|
دوره سوم |
34/91 ± 5/483 |
69/84 ± 8/660 |
45/91 ± 2/525 |
67/54 ± 8/556 |
|
میانگین تیمارها |
b83/52 ± 8/543 |
a01/49 ± 1/703 |
b8/52 ± 7/533 |
|
|
a-b: وجود حروف غیرمشابه در هر ردیف بیانگر تفاوت معنیداری در تیمارهای مختلف می باشد (05/0 >P ). |
||||
میزان ذخیره گرده در بین تیمارها و دورههای مختلف در جدول 2 گزارش شده است. میزان ذخیره گرده در بین تیمارهای مختلف اختلاف معنیداری نداشتند ولی در دورههای دوم و سوم نسبت به دورهی اول میزان ذخیره گرده به طور معنیداری بیشتر بود (05/0 >P ).
|
جدول 2- میانگین حداقل مربعات و خطای معیار میزان ذخیره گرده در تیمارها و دورههای مختلف پرورش (سانتیمتر مربع) |
||||
|
دوره |
شاهد |
شربت بههمراه مکمل |
خمیر شیرین بههمراه مکمل |
میانگین دورهها |
|
دوره اول |
b 28/38 ± 3/11 |
b44/35 ± 7/47 |
b 28/38 ± 1/43 |
b06 ± 1/34 |
|
دوره دوم |
ab 28/38 ± 1/114 |
a 44/35 ± 7/179 |
a 44/35 ± 5/195 |
a 32/21 ± 9/153 |
|
دوره سوم |
a 28/38 ± 1/146 |
a28/38 ± 8/167 |
a 28/38 ± 4/183 |
a 32/21 ± 1/175 |
|
میانگین تیمارها |
10/22 ± 5/90 |
46/20 ± 1/141 |
10/22 ± 4/131 |
|
|
a-b: وجود حروف غیرمشابه در هر ستون بیانگر تفاوت معنیداری در تیمارهای مختلف میباشد (05/0 >P ). |
||||
نمودار میزان تولید عسل در بین تیمارهای مختلف در شکل 1 ترسیم شده است که نشان داد هیچ اختلاف معنیداری در مقدار تولید عسل در بین تیمارهای آزمایشی وجود ندارد.
شکل 1- میانگین حداقل مربعات میزان تولید عسل در تیمارهای مختلف پرورش (قاب – سانتیمتر مربع)
در جدول 3 مقایسه میانگین عملکرد دفاعی بین تیمارهای آزمایشی گزارش شده است. میزان عملکرد دفاعی در تیمار شربت بههمراه مکمل در مقایسه با تیمار شاهد به طور معنیداری بهتر بود (05/0 >P ). اما در بین تیمارهای دیگر اختلاف معنیداری وجود نداشت.
|
جدول 3- میانگین حداقل مربعات میزان عملکرد دفاعی در تیمارها و دورههای مختلف پرورش |
||||
|
دوره |
شاهد |
شربت بههمراه مکمل |
خمیر شیرین بههمراه مکمل |
میانگین دورهها |
|
دوره اول |
b26/0 ± ½ |
a 24/0 ± 0/3 |
ab 26/0 ± 6/2 |
14/0 ± 6/2 |
|
دوره دوم |
26/0 ± 6/2 |
24/0 ± 8/2 |
26/0 ± 6/2 |
14/0 ± 6/2 |
|
دوره سوم |
26/0 ± 3/2 |
24/0 ± 0/3 |
26/0 ± 6/2 |
14/0 ± 6/2 |
|
میانگین تیمارها |
b15/0 ± 3/2 |
a14/0 ± 9/2 |
ab15/0 ± 6/2 |
|
|
a-b: وجود حروف غیرمشابه در هر ردیف بیانگر تفاوت معنیداری در تیمارهای مختلف می باشد (05/0 >P ). |
||||
بحث و نتیجه گیری
در تیمار استفادهکننده از مکمل در شربت به دلیل دارا بودن اسیدآمینههای مورد نیاز زنبورعسل بههمراه ویتامینها و مواد معدنی و همچنین مصرف بیشتر مکمل نسبت به تیمار خمیر شیرین نرخ تخمگذاری ملکه و همچنین پرورش لاروها نسبت به دیگر تیمارها بهبود یافته است. گزارش شده دسترسی کلونیهای زنبور عسل به گرده گل به عنوان منبع اصلی تامین اسید آمینههای مورد نیاز برای رشد، نمو و سلامت زنبورها و همچنین عملکردهای تنظیمی متعددی در سلولها سبب تحریک کلونیها شده تا پرورش نوزاد را زودتر آغاز کرده و زنبورهای کارگر بیشتری دارا باشند (18). پناهعلیزاده و همکاران (2) نیز نشان دادند افزودن اسیدآمینههای متیونین و لیزین به شربت سبب افزایش چشمگیر میزان پرورش لارو و میزان شفیره در زنبورهای عسل میشود. مکمل پرودی مورد استفاده در این تحقیق علاوه بر اسید آمینههای حاوی ویتامینهای گروه B و مواد معدنی کمیاب بود که برای زنبور عسل ضروری هستند (21). محبالدینی و همکاران (7) گزارش کردند استفاده از تیامین در تغذیه زنبورعسل باعث افزایش رشد غدد هیپوفارنژیال در مقایسه با تیمار شاهد میشود؛ به همین دلیل احتمال میرود استفاده از این مکمل سبب افزایش رشد غدد هیپوفارنژیال و به تبع آن افزایش میزان شفیره شده باشد. در زمینهی استفاده از مکملهای غذایی در تغذیه زنبورعسل گزارش شده است که بهبود عملکرد کلونی به این دلیل است که زنبورهای پرستار برای پرورش بهتر نوزادان به ویتامینهای گروه B و ویتامین C نیاز دارند (14) و همچنین استفاده از اسید آمینه محدودکننده در اوایل فصل باعث افزایش میزان پرورش نوزاد و اندازه جمعیت میشود (1). استفاده از سطوح مناسب ویتامینهای گروه خانواده B باعث رشد جمعیت، افزایش میزان شفیره و تخمگذاری ملکه و تولید بیشتر عسل و زمستانگذارانی مناسبتر میشود (3). عباسی سرداری و همکاران (5) گزارش کردند که جیره غذایی حاوی ویتامینهای B3 و B6 باعث افزایش پرورش شفیره میشود.
بیشترین میزان ذخیره گرده از نظر عددی در تیمار شربت بههمراه مکمل و کمترین مربوط گروه شاهد بود. گزارش شده است میزان ذخیره گرده رابطهی مستقیمی با میزان جمعیت زنبورهای چراگر کندو و همچنین غنی بودن گرده در منطقه استقرار کندوها دارد، که هر چه زنبورهای چراگر بیشتر و کلونی قویتر باشد ذخیرهی گرده نیز بیشتر خواهد بود (20). بیشتر بودن ذخیره گرده نیز در دورههای دوم و سوم نسبت به دوره اول به علت نبود گرده در دوره اول بوده است و در دورههای بعدی کلونیهای زنبور در معرض مزارع ذرت و سویا قرار گرفتند.
بیشتر بودن مقدار تولید عسل در تیمار شربت بههمراه مکمل نشان دهندهی تاثیر مثبت استفاده از مکملهای پروتئینی و ویتامینی بر رشد جمعیت و افزایش تخمگذاری و تولید بیشتر عسل است. نتایج محقیق دیگر نشان داده است که پروتئین نقش مهمی در زندگی زنبورهای عسل و سایر حشرات دارد. طول عمر زنبورعسل، پرورش نوزاد و تولید عسل زمانی کاهش مییابد که در دسترس بودن پروتئین کافی نباشد (12). ظرفیت تولید نسلی و جمعیت کلونیهایی که به گرده به عنوان منبع طبیعی پروتئین، مواد معدنی و ویتامین دسترسی نداشته باشند کاهش مییابد و ممکن است در نهایت زنبورهای عسل تلف شوند. کمبود پروتئین و ویتامینها همچنین بر توانایی زنبورهای عسل برای مقاومت در برابر بیماریها تأثیر میگذارد (17). استفاده از مکمل حاوی ویتامینهای گروه خانواده B سبب افزایش تولید عسل و جمعیت کلونی میشود (3). تغذیه تحریکی با مکملهای پروتئینی از اواخر تابستان باعث میشود در بهار کلونی با قدرت بیشتری شروع به رشد کند و افزایش جمعیت بیشتری خواهد داشت و متعاقباً تولید عسل نیز بیشتر خواهد بود (20).
زنبورهای تغذیه شده با شربت بههمراه مکمل عملکرد دفاعی بهتری نسبت به زنبورهای تغذیه شده با شربت به تنهایی داشتند و عملکرد دفاعی زنبورهای تغذیه شده با خمیر شیرین بههمراه مکمل در بین دو گروه تیماری دیگر قرار داشت. این نتایج نشان میدهد زنبورهایی که میزان اسیدآمینه کافی دریافت کرده باشند آرام تر بوده و کمتر نیش میزنند. تیشر و همکاران (22) گزارش کردند کمبود اسیدآمینه تریپتوفان سبب افزایش پرخاشگری و مرگ و میر زنبورهای عسل میشود. از طرف دیگر زنبورهای تغذیه شده با شربت بههمراه مکمل دارای میزان شفیره و ذخیره عسل بیشتر و مقدار شان خالی کمتری نسبت به گروه شاهد بودند که با سایر گزارشها همخوانی دارد که کلونیهای با سطح شانههای خالی بیشتر نسبت به سطح شانههای خالی کمتر سریعتر به اهداف متحرک پاسخ داده و نیش میزنند (11). گزارش شده است که عملکرد دفاعی زنبورهایکارگر تحت تاثیر مکمل غذایی قرار دارد بدین صورت که استفاده توأم از اسیدآمینه تریپتوفان بههمراه اسید آسکوربیک باعث کاهش معنیدار این رفتار میشود ولی هر کدام به تنهایی تاثیری در آرامش زنبورها نداشته است (8). بنظر میرسد وجود اسید آسکوربیک در کنار تریپتوفان میتواند میزان سرتونین را افزایش دهد. سرتونین به عنوان یک ناقل عصبی است که افزایش آن باعث کاهش رفتارهای تهاجمی میشود (15)
از نتایج این تحقیق چنین میتوان نتیجه گرفت که استفاده از مکملهای اسید آمینهای در شربت در موارد نبود و یا کمبود گرده، بر میزان شفیره و در ادامه ذخیره بیشتر گرده و افزایش جمعیت و تولید بیشتر عسل اثرگذار است. همچنین این مطالعه نشان داد که مکمل تقویتی پرو دی میتواند بر عملکرد دفاعی زنبورهای عسل تاثیر گذار باشد در نتیجه میتوان برای افزایش بازدهی کلونیها از مکملهای اسیدهای آمینه و ویتامینی بههمراه مواد معدنی استفاده کرد.
سپاسگزاری
بدینوسیله از حمایت مالی شرکت کاوشگر سپهر جوان در انجام این تحقیق کمال تشکر و قدردانی را داریم و همچنین بر خود لازم میدانیم مراتب تشکر صمیمانه خود را از حوزه معاونت پژوهشی و فناوری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به عمل آوریم.
مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)