CC BY
66
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070_
Список использованной литературы:
1 Машенков В.Ф., Иванов П.Ф. Повышение производительности труда в сельском хозяйстве.. - М.: Экономика, 1988. - 231 с.
2 Арутюнян Ф.Г., Головина Л.А., Топоров В.Т. Модели эффективных сельскохозяйственных организаций. -М.: ООО «НИПКЦ Восход-А». - 2012. - 96 с.
3 Арутюнян Ф.Г., Баер Т.А. и др.Эффективность деятельности субъектов сельскохозяйственного производства: критерии, показатели и методы оценки. -М.: ООО «ПРИНТ ПРО», 2016. - 116с.
4 Арутюнян Ф.Г., Топоров В.Т. Стимулирование роста производительности труда в сельском хозяйстве. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 104 с.
5 Арутюнян Ф.Г. Методологические основы оценки производительности труда в сельском хозяйстве//АПК: Экономика, управление. 2015. № 8. С. 45-52
©Арутюнян Ф.Г., Топоров В.Т.
УДК 591.612:638.224.22
В.В. Богословский
к.биол.н., директор
ФГБНУ «Научно-исследовательская станция шелководства»
Е.Ф. Лейнвебер к.с.-х.н., ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Научно-исследовательская станция шелководства»
Н.А. Прудник младший научный сотрудник ФГБНУ «Научно-исследовательская станция шелководства» г. Железноводск, пос. Иноземцево, Российская Федерация
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ДОМЕСТИКАЦИИ ДУБОВОГО ШЕЛКОПРЯДА КАК КЛЮЧЕВОГО ФАКТОРА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ЕГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ
Аннотация
В данной статье предпринята попытка разработки методологии определения уровня доместикации, а также проведен анализ возможности производственного культивирования подвида китайского дубового шелкопряда (Antheraea pernyi) на основе сравнения c одомашненным тутовым шелкопрядом (Bombyx Mori) по этологическим различиям и технологии разведения.
Ключевые слова
Уровень доместикации, этология, дубовый шелкопряд, тутовый шелкопряд, культивирование, технология разведения.
V.V. Bogoslovsky, E.F. Leinweber, N.A. Prudnik
Federal State Budget Scientific Institution Research Station of Sericulture Russia, Stavropol krai, Zheleznovodsk, pos. Inozemtsevo
DETERMINATION OF OAK SILKWORM DOMESTICATION LEVEL AS THE KEY-FACTOR IN THE
TECHNOLOGICAL EFFECTIVENESS OF ITS BREEDING
Abstract
The article covers the attempts to elaborate the methodology to determine oak silkworm domestication level.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070_
It also analyzes the possibility to breed Chínese oak silkworm (Antheraea pernyi) for commercial purposes on basis of its comparison with domesticated mulberry silkworm (Bombyx Morí) in accordance with their ethological differences and breeding technologies.
Keywords
Level of domestication, ethology, oak silkworm, mulberry silkworm, breeding, breeding technologies.
Введение. Доместикация представляет собой процесс, при котором популяция животных адаптируется к антропогенной среде посредством комбинации генетических изменений [1]. Истоки доместикации следует искать на Ближнем Востоке, во времена «неолитической революции» (перехода от собирательства и охоты к сельскому хозяйству), которая пришлась на завершающий этап эпохи палеолита. Процесс доместикации носит продолжительный и комплексный характер, ведь за более чем 10 тыс. лет человечеству удалось одомашнить сравнительно малое число видов животных, в том числе около 4 000 - 5 000 лет назад из насекомых - медоносную пчелу и шелковичного червя [2].
Исследования генома указывают, что современные особи тутового шелкопряда (BombyxMori) являются потомками диких шелкопрядов Bombyx mandarina, одомашненных в Китае около 5 000 лет назад [3]. Первые археологические свидетельства шелководства в долине Хуанхэ относятся к эпохе культуры Яншао (5 - 3 тыс. до н.э.) [4].
В то время как тутовый шелкопряд (Bombyx Mori) считается полностью одомашненным насекомым, дубовый рассматривается как полудикое насекомое, которое находится лишь в процессе доместикации, поэтому достаточно сложно определить степень его одомашнивания. Исходя из этого, актуальными являются приемы, направленные на оптимизацию всего технологического процесса его промышленного разведения. В данной работе предпринята попытка определения влияния уровня доместикации китайского дубового шелкопряда на эффективность его культивации в сравнении с представителями семейства настоящие шелкопряды Bombycidae.
Исторические аспекты доместикации дубового шелкопряда. Родиной дубового шелкопряда (Antheraeapernyi), считается Северо-Восточный Китай (Маньчжурия и провинция Шаньдун в Китае). В этом регионе он встречается в диком состоянии и там же находятся основные мировые районы его промышленного разведения. На сегодняшний день невозможно определить начальный период одомашнивания дубового шелкопряда. Так, согласно сохранившимся древним манускриптам, впервые китайского дубового шелкопряда стали выращивать в 16 веке. В конце 17 века, его косвенно или напрямую интродуцировали в другие места обитания (Японию, Корею, Россию, Испанию и т.д.) В России китайский дубовый шелкопряд впервые появился в 1873 году, когда купцы привезли коконы из Китая [5]. Попытки его разведения носили тогда частный, любительский характер (впрочем, как и сейчас, к примеру, разведением дубового шелкопряда занимается фермер-селекционер Хромов Александр Васильевич, Курагинский район Красноярского края).
Работы по акклиматизации и селекции дубового шелкопряда в СССР начали проводиться в конце 20-х годов 20 века, научное изучение китайского дубового шелкопряда началось в 1924 году на Новочеркасской в последствии (после ее закрытия в 1929 году и перевода в г. Пятигорск), на нашей шелководческой станции (ФГБНУ «Научно-исследовательская станция шелководства»). Исследования по освоению лесного шелководства с завезенными популяциями дубового шелкопряда проводились на Украине, в Башкирии, Чувашии, Марийской АССР, Белоруссии и средней полосе РСФСР. Но данные исследования оказались провальными, так как были завезены бивольтинные популяции дубового шелкопряда, и проводить за сезон две неизбежные выкормки не удавалось из-за большой продолжительности гусеничной стадии и короткого вегетационного периода кормовых растений, в результате для второй генерации было недостаточно корма и репродуктивный материал для последующих выкормок получить не удавалось. Для решения этой проблемы были начаты работы по выведению моновольтинной породы дубового шелкопряда.
Выведенная под руководством профессора С.С. Четверикова в 1940 году путем близкородственного скрещивания так называемая «Горьковская моновольтинная порода» по ряду продуктивных показателей не дала положительных результатов.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070_
Первая украинская лаборатория дубового шелкопряда была организована в том же 1940 гоу Н.Д. Тарнавским, он же стал ее первым руководителем, который получил от С.С. Четверикова исходные линии шелкопряда. В последствие на ее основе в результате многолетней направленной селекционной работы под руководством украинского профессора Н.Н. Синицкого, в 1973 году выведена заявленная как моновольтинная порода дубового шелкопряда - «Полесский тассар» [1].
В Беларусии в эти годы также велись работы по внедрению культуры дубового шелкопряда в производство. Руководили этими выкормками ученые кафедры зоологии Витебского пединститута Л.И. Радкевич, В.Л. Радкевич и С. Бабицкий. Они же возглавили исследования по выведению местных популяций, приспособленных к условиям БССР [6].
Столь настойчивые усилия по организации разведения дубового шелкопряда объяснялись, прежде всего, оборонными интересами, поскольку технические ткани, вырабатываемые из его нити, шли на производство парашютов и других изделий военной промышленности. Тем не менее, объем производства коконов дубового шелкопряда оказался низким: всего несколько десятков тонн, тогда как объем производства коконов тутового шелкопряды исчислялся тысячами тонн.
За многие десятилетия исследовательских и селекционных усилий, дубовый шелкопряд не приобрел типичных черт домашнего животного: не изменился его внешний вид, не произошло и существенных изменений в его образе жизни. Однако советские селекционеры и шелководы добились возможности выкармливания дубового шелкопряда листвой новых для него видов растений (ива, береза и др.), а также существенных желаемых изменений в увеличении интенсивности его размножения и роста (мало сравнимого с тутовым шелкопрядом: с его увеличением массы гусеницы в 10 000 раз за один месяц выкормки, против в 2 000 кратного за два месяца личиночной стадии у дубового). Но это лишь начало переделки природы полезного животного, стоящего на пути к одомашнению.
Методология и результаты исследований. В процессе работы были проанализированы данные из зарубежных и отечественных литературных источников (в том числе от ранее проведенных собственных исследований прошлого века), а также результаты современных собственных лабораторных экспериментальных выкормок [7,8]. Репродуктивный материал китайского дубового шелкопряда (Antheraea pernyi) моновольтинной популяции дубового шелкопряда «Полесский тассар» (хотя по нашим наблюдениям он относится скорее к биотипам со смешанным типом вольтинности) был получен из педагогического университета г. Витебска Республики Беларусь.
В данной статье проведено сравнение дубового шелкопряда с тутовым шелкопрядом как полностью одомашненным насекомым. Так в процессе доместикации тутового шелкопряда наряду с возрастанием его продуктивности произошел ряд этологических изменений, которые повлияли на технологию его разведения и размножения. Среди них можно назвать упрощение поведенческих реакций, потерю функций некоторых органов (малая подвижность, потеря способности к полету в связи с недоразвитием мускулатуры крыльев и т.д.) и усиление интенсивности размножения и метаболизма из-за смены образа жизни и характера питания в личиночной стадии [9].
Кормовая база является одним из основных лимитирующих факторов в шелководстве. Дубовый шелкопряд - олигофаг (питается листьями дуба, ивы и березы). Тутовый шелкопряд - монофаг (для его выкормки используются исключительно листья шелковицы). Листья для гусениц служат единственным источником не только корма, но и воды. Содержание воды и водоудерживающая способность дубовых, березовых, ивовых листьев на треть меньше чем шелковичных. Это обстоятельство ухудшает сохранность, переваримость и усвояемость питательных веществ, содержащихся в листьях. Поэтому срезанные для кормления ветки, заготовленные и используемые при стеллажном содержании дубового шелкопряда, приходиться часто опрыскивать (что небезопасно для гусениц - возможны заболевания) или ставить их в емкости с водой (лучше проточной).
В отличие от тутового шелкопряда, гусеницы дубового шелкопряда крепко держатся за пищевой субстрат и их можно выращивать на кустовых насаждениях (дуба, березы, ивы), защищая от птиц сеткой (возможно применять ранее не существовавший укрывной материал в виде полиэтиленовой пленки или нетканый материал типа агроспан, создающие благоприятные микроклиматические условия для растений и
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070_
шелкопрядов). Создание таких кормовых плантаций (особенно ивовых, черенкового происхождения) обходится в несколько раз дешевле, чем закладка привитыми саженцами шелковицы. К тому же при выкормке в таких условиях отпадает необходимость в дорогостоящих стационарных культивационных помещениях (червоводнях, шелководнях). По данным Литвиненкова А.А. на четвертый год вегетации, при подрезке ивы серой на уровне 100см от земли возобновляемость облиственных побегов составляет 106,8%, а прирост биомассы листа увеличивается на 102,8%. Приживаемость ивы серой черенками за два года исследований в среднем составляет 50,8% [10].
Следует отметить, что в направлении самого дубового шелкопряда велись селекционные работы, в то время как достоинства кормовых растений для него учитывались лишь на видовом уровне (в отличие от шелковицы, где получены и введены в реестр селекционных достижений множество кормовых сортов Morus Alba), а исследования по технологии создания и эксплуатации интенсивных высокопродуктивных плантаций для дубового шелкопряда практически отсутствуют.
При сравнении выкормки стеллажной и на кустах в природе дубового шелкопряда, следует отметить, что из-за резких колебаний ночных температур продолжительность развития гусениц на кустах удлиняется на 18,6 дня. Сильно снижается и жизнеспособность гусениц. Потери на кустах составляют 52,0%, что на 32,8% больше, чем на стеллажах. Для сравнения, потери гусениц на производственных выкормках тутового шелкопряда тоже составляют около половины их первоначального количества. При этом весьма затруднительно нормировать нормы высадки гусениц дубового шелкопряда на кусты впрочем, как и на срезанные ветки при стеллажном кормлении [10].
Молодые гусеницы (1 - 2 возраст) беспокойны, расползаются, стремятся к свету и забираются куда-нибудь вверх, чтобы их не растерять, лучше всего проводить выкормку в воздухопроницаемых контейнерах, круглосуточно (с двухчасовыми перерывами), нежным и сочным, молодым листом. Оптимальными для них являются температура 20 - 25оС и относительная влажность воздуха 60 - 75%.
В старших возрастах гусеницы становятся зелеными (у тутового шелкопряда гусеницы белые) и при стеллажных выкормках нужно быть очень внимательными (двухкратный осмотр), чтобы не выбросить их вместе с объеденными ветвями при их смене на свежие. Сам процесс пересадки гусениц на свежие ветки тоже довольно трудоемкий.
Следует отметить, что при выкормке на кустах случайное нерегулируемое размещение гусениц дубового шелкопряда в пространстве на свободно растущих кустах не обеспечивает им всем одинакового оптимального температурного и питательного режимов, что ведет к их разнобойному развитию, снижению технологичности выкормки и ее удорожанию.
Завивка дубовым шелкопрядом коконов происходит прямо в зеленых листьях, что усложняет их сбор и увеличивает затраты труда, а также себестоимость коконов. Тутовый шелкопряд при соблюдении рекомендаций дружно (одновременно) завивается компактно на специальных коконниках, которые обеспечивают высокие качество и сортность коконов, а также механизированный съем.
За несколько тысяч лет селекции тутовый шелкопряд стал полностью одомашненным и в отличие от дубового шелкопряда утратил способность самостоятельно существовать в природе. Гусениц тутового шелкопряда выкармливают на стеллажах в специальных помещениях с регулируемым климатом (отопление, вентиляция) с раздачей корма и удалением их отходов и экскрементов.
Низкий уровень доместикации дубового шелкопряда обуславливает такое поведение имаго, которое усложняет получение репродукционного материала по сравнению с тутовым шелкопрядом. Бабочки дубового шелкопряда спариваются в первую ночь после выхода из коконов и откладывают 200 - 400 яиц во вторую ночь. Бабочки тутового шелкопряда не способны летать, малоподвижны, спариваются в первой половине светового дня и откладывают почти всю грену (яйца) 600-900 штук после обеда, что сильно облегчает и удешевляет процесс получения репродукционного материала.
Дубовый шелкопряд в генетическом плане очень чувствителен к неблагоприятному влиянию узкородственного разведения, которое сильно (на 20 - 30%) снижает жизнеспособность получаемого репродукционного материала при селекции в исходных материнских линиях, это приходится преодолевать большими объемами селекционных выкормок и более частым прилитием генетического материала из других
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070_
неродственных популяций [11]. У тутового шелкопряда такое узкородственное разведение практически не влияет на жизнеспособность потомства.
Вышеописанные факторы сильно усложняют организацию племенной работы с дубовым шелкопрядом, к практической масштабной организации которой в России не приступали, за исключением исследовательских биостационаров вузов и эпизодически работающих в прошлом веке опорных производственных племенных пунктов. Для тутового шелкопряда в свое время функционировали настоящие племенные заводы. Не разработана и нормативно-технологическая база для племенной работы с дубовым шелкопрядом.
По данным Литвиненкова А.А. есть возможность получения с 1га от 23,0т облиственных веток или до 9,0т чистого ивового листа, что дает возможность выкармливать на 1га поросли ивы серой до 2,0кг грены дубового шелкопряда с выходом 300 - 500кг коконов [10]. Что соответствует по нашим данным такой же продуктивности тутового шелкопряда в пересчете на 1га современных кормовых плантаций шелковицы в неорошаемых условиях. При этом следует отметить, что содержание шелка в коконах дубового шелкопряда в два раза меньше, чем в коконах тутового шелкопряда.
В результате собственных исследований нами были получены следующие данные: при выкормке в помещениях на стеллажах дубового шелкопряда выход сырых коконов с 1г грены составил 2,28±0,23кг (при 70% жизнеспособности и 84% оживляемости гусениц), шелконосность - 11,17%±0,47%. Для сравнения, у тутового шелкопряда пород Б-1 и Б-2 с 1г грены выход коконов в среднем составляет 4,23±0,14кг (при 94% жизнеспособности и 96% оживляемости гусениц), содержание шелка - 23±0,12%.
Выводы. Как антропогенный объект высокопродуктивный тутовый шелкопряд приспособлен на высокозатратный (помещения и кормовые плантации) и интенсивный тип его культивации в искусственно создаваемых человеком условиях. Менее продуктивный дубовый шелкопряд более приспособлен к экстенсивной технологии его культивации с меньшими затратами труднодоступных у нас долгосрочных финансовых вложений, но дополнительными большими затратами труда и средств на выкормках гусениц и на получении репродуктивного материала.
Необходимы серьезные исследования по совершенствованию кормовой базы дубового шелкопряда (селекция кормовых растений, технология их размножения и возделывания).
Несомненно, что продуктивность дубового шелкопряда при интенсивном культивировании на стеллажах в регулируемых человеком условиях повысится, но остается вопрос насколько окупиться это повышение в результате применения новых технологических приемов или их комбинаций в современных условиях, что требует дополнительных исследований.
Для объективной окончательной оценки возможности производственной культивации дубового шелкопряда нужны комплексные, в том числе и расширенные производственные испытания с учетом всех затрат технологического (хронометраж технологических элементов - собственно выкормок и получения репродуктивного материала) и организационно-экономического характера (создание производственных структур: кормопроизводства, заготовки и первичной переработки коконов, в том числе себестоимость полученного коконного сырья), а так же анализа конкурентоспособности продукции предполагаемого производства на внутреннем и внешнем рынках.
Список использованной литературы:
1. Ratner S.C., Boice R., Effects of domestication on behaviour, in: E.S.E. Hafez (Ed.), The Behaviour of Domestic Animals, third ed., Williams & Wilkins, Baltimore, 1975, pp. 3-19.
2. Трапезов О.В. Доместикация как самое раннее интеллектуальное достижение человечества // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2013. Т. 17. № 4/2. С. 872-883.
3. Normile D. Sequencing 40 Silkworm Genomes Unravels History of Cultivation // Science 325, 2009. P. 1058, 1059.
4. Barber E.J.W. Prehistoric textiles: the development of cloth in the Neo-lithic and Bronze Ages with special reference to the Aegean. Princeton: Princeton University Press, 1992 Режим доступа: http://press.princeton.edu/titles/4816.html.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12-4/2016 ISSN 2410-6070
5. Liu Y, Li Y, Li X, Qin L. The origin and dispersal of the domesticated Chinese oak silkworm, Antheraea pemyi, in China: A reconstruction based on ancient texts // Journal of Insect Science, 2010. Vol. 10. Article 180. Режим доступа: http://j insectscience.oxfordj ournals .org/content/j is/10/1/180.full.pdf
6. Хандогий, А.В., Прищепчик, О.В. Животные ресурсы Республики Беларусь: краткий курс лекций / А.В. Хандогий, О.В. Прищепчик,- Минск, МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2013. 86 с.
7. Лейнвебер Е.Ф., Богословский В.В., Евлагина Е.Г. Влияние березового и ивового листа на онтогенез и репродуктивные качества китайского дубового шелкопряда СКФО // Актуальные вопросы сельскохозяйственных наук в современных условиях развития страны / Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. № 3. г. Санкт-Петербург, 2016. С. 28 - 31.
8. Богословский В.В., Лейнвебер Е.Ф., Евлагина Е.Г. Определение оптимального режима инкубации коконов и грены китайского дубового шелкопряда для культивирования его на юге Российской Федерации // Сельскохозяйственные науки в современном мире / Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. Уфа: ИЦРОН, 2014. С. 6 - 8.
9. Злотин А.З. Техническая энтомология. Справочное пособие. - Киев: Наукова думка, 1989. 183 с.
10.Литвенков А.А. Биологическое обоснование разведения китайского дубового шелкопряда на иве в условиях БССР: диссертация канд. биологических наук: 03.00.09. - Кишинев, 1984. 154 c.
11.Михайлов Е.Н., Ковалев П.А., Селекция и племенное дело в шелководстве, М.: Сельхозгиз, 1956. 264 с.
© Богословский В.В., Лейнвебер Е.Ф., Прудник Н.А., 2016
УДК 338.4
ДЛ. Ерёмин
д. биол. наук, профессор АТИ ФГБОУ ВО «ГАУ Северного Зауралья» г. Тюмень, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО ВНЕСЕНИЯ ВОЗРАСТАЮЩИХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ НА МИКРОАГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО
ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЗАУРАЛЬЯ
Аннотация
Изучено влияние многолетнего внесения возрастающих доз минеральных удобрений на микроагрегатный состав чернозема выщелоченного лесостепной зоны Зауралья. Установлено, что длительное применение органоминеральной системы удобрений, рассчитанной на получение 6,0 т/га зерна усиливает вымывание водорастворимого ила из пахотного слоя, где его содержание уменьшилось с 2,9-3,1 до 2,2-2,5 %. Использование NPK на 4,0 т/га на фоне запашки соломы не имеет ярко выраженного негативного эффекта на микроагрегатный состав чернозема выщелоченного и способствовало увеличению илистой фракции в слое 30-40 см на 2,4 % относительно контроля
Ключевые слова
Гранулометрический состав, лесостепная зона, чернозём выщелоченный, микроагрегатный состав, статистическая обработка
Гранулометрический и микроагрегатный состав почвы отвечают за основные показатели плодородия. Элементарные почвенные частицы, различных размеров и различной природы в результате почвообразовательных процессов формируют макро- и микроагрегаты, которые определяют физическое состояние твердой фазы почвы в целом [1,2]. Илистые частицы и микроагрегаты оказывают решающее влияние на формирование структурно-агрегатного состава, от которого зависят практически все свойства
