Выделение и состав нектара

Установлено, что наиболее интенсивно нектар выделяется около 9 часов утра, после этого секреция его постепенно ослабевает, и нектар уже не накопляется в течение дня. Накопление нектара прекращается после того, как определенное количество его уже выделилось, так как процессы секреции и реабсорбции, то есть обратного всасывания, находятся в равновесии.

Результаты, полученные при изучении секреции в течение ночи, несколько варьируют, в зависимости от того, брались ли последовательные показания с различных цветков или они основывались на повторных записях о всех цветках одного соцветия. В первом случае, по сообщению Л. Е. Аренса, обобщившего имеющиеся материалы, максимальное количество нектара приходилось на 12 часов ночи, а во втором — на период от 8 час. 30 мин. до 10 час. 50 мин. утра. Нектар накопляется в течение ночи до известного предела, который определяется темпом испарения. Очевидно, существует определенное соотношение между относительной влажностью воздуха и выделением нектара, но в некоторых случаях оно едва заметно. Корреляция наиболее явная бывает при ночных наблюдениях.

Накопившаяся сахаристая жидкость обычно выделяется из нектарника или через специальные устьица (Эти устьица отличаются от обычных устьиц на листьях растений тем, что они не имеют воздухоносной полости или эта полость очень мала и заполнена не воздухом, а жидкостью ) в эпидермисе (кожица) медовых железок (у белой акации, персика, айвы, кипрея, клена, вики, тыквы и других растений) или просто просачивается сквозь стенки (через поры) клеток нектароносной ткани; иногда нектаровыделение происходит после предварительного ослизнения и осахаривания поверхности нектарника, сахар притягивает воду как из воздуха, так и из тканей растения и образует нектар.

Рис. 13. Разрез нектарника очитка: а — нектарная ямка; б — капля нектара; в — основание лепестка; г — нектароносная богатая сахаром ткань. Справа виден сосуд, по которому движется вода (сильно увеличено)

Проникновение нектара сквозь кожицу нектарника в большинстве случаев совершается довольно легко. У терновника, петунии, тыквы и многих других растений имеются многочисленные мельчайшие устьица в эпидермисе нектарника (защищаемые специальными клеточками), через которые нектар выходит наружу. Под каждым таким отверстием находится вместилище, в котором накапливается нектар до его выхода из нектарника. Устьица распределяются равномерно по поверхности нектарника или же собираются вместе в определенных местах. У ив, например, нектарники имеют форму втулочек с одной порой, через которую выходит бесцветный нектар. Встречаются также нектарники, покрытые сосочками или особыми продолговатыми, тонкостенными клеточками, легко пропускающими воду с растворенными в ней веществами. Нектар просачивается сквозь стенки сосочков и собирается на них в капельки под действием давления внутри набухающих клеточек нектарника (рис. 13, 14).

Рис. 14. Разрез нектарника персика (вид под микроскопом): а — клеточки, между которыми выходит нектар б из вместилища в; г — клеточки, не содержащие нектара

Для нормального выделения нектара требуется, чтобы все части растения были вполне жизнедеятельны, упруги и содержали в себе достаточное количество воды. Если эти условия не соблюдаются, нектаровыделительная способность цветков падает, и потому при наступлении сухой погоды взяток часто прекращается. Растения с опустившимися листьями и цветками из-за недостатка влаги нектара не выделяют. Вот почему важно возделывать медоносные растения в благоприятных для их развития условиях (пища, влага, освещенность), при которых выделение нектара не только не ослабляется, но и усиливается.

Сила давления в нектарных клеточках иногда доходит до 5 атмосфер. Началом выделения надо считать момент проникновения его через эктоплазму и эпидермис. Лишь только нектар появится на наружной поверхности, вода начинает испаряться, и жидкость становится более густой, чем была внутри клеточек нектарника.

После опыления выделительная деятельность цветочных нектарников обычно прекращается сразу же или спустя некоторое время. Цветок меняет цвет своих лепестков, а сахар идет на питание плода.

Количество выделяемого нектара сильно колеблется у разных видов растений. У одних видов появляющиеся капельки нектара едва заметны, у других нектар образует тонкий слой, похожий на слой лака; у некоторых же капельки сливаются вместе и собираются в чашечках и трубочках, иногда переполняя их. В цветке тропической орхидеи Coryanthes имеется сборная чашечка, в которую стекает иногда до 30 г нектара.

По имеющимся данным, у липы обыкновенной один цветок выделяет от 0,15 до 7,46 мг нектара, у крупнолистной — 0,50—11,54 мг. Цветок малины выделяет в среднем 14 мг нектара.

Иногда количество нектара в каждом цветке невелико (например, у донника 0,16 мг), но благодаря огромному числу цветков, образуемых медоносным растением (у того же донника около 1787 млн. цветков на 1 га), медопроизводительность плантации большая (286 кг с 1 га у донника, 917 кг у шалфея кольчатого).

При определении химической природы нектара у ряда растений обнаружено присутствие только одного инвертированного сахара, то есть сахара, превращенного в глюкозу и фруктозу. Имеются растения, нектар которых содержит и тростниковый, и инвертированный сахар.

Содержание тростникового сахара в нектаре изменяется и зависит от возраста цветка. Молодые нектарники только что раскрывшихся цветков содержат его больше, чем нектарники состарившиеся, и вообще количество сахарозы к концу цветения падает.

Наряду с сахаром нектар содержит в небольшом количестве декстрины, маннит, кислоты, эфирные и летучие масла, азотистые и минеральные соединения, следы минеральных веществ.

Не исключено содержание в нектаре уже после его выделения в ядовитых веществ, появляющихся в нем при заражении грибковой и бактериальной флорой, а также алкалоидов ядовитых растений, проникающих в нектар.

Количество воды в нектаре колеблется от 60 до 90% и изменяется в зависимости от условий транспирации (испарения). Если растение переполнено соками и почти не испаряет воды, содержание сахара в нектаре падает до минимума (1%). Наоборот, если наблюдается засуха и растение сильно нуждается во влаге, нектар высыхает и на поверхности медовых желез образуются кристаллы сахара.

Концентрация сахаров в нектаре в значительной степени зависит от природы растения и факторов внешней среды. Так, например, у царских кудрей количество Сахаров в нектаре едва достигает 2,5%, а у каштана конского оно составляет 74,5%. Среднее количество Сахаров в нектаре подсолнечника 44,6%, у малины 25%. У одного и того же растения концентрация Сахаров может колебаться даже в течение дня; иногда утром она настолько низка, что не привлекает пчел; днем нектар под влиянием солнечного света, тепла и других факторов сгущается, и концентрация его к полудню может удвоиться и даже утроиться. Например, у плодовых медоносные пчелы по утрам собирают только пыльцу, так как нектар очень жидкий. По отношению же к липе теплая ночь, следующая за теплым, немного пасмурным днем, наоборот, к утру усиливает как выделение нектара, так и его концентрацию. В зависимости от влажности воздуха количество Сахаров в нектаре липы резко меняется: так, при влажности воздуха 51% концентрация равна 72%, а при 100% — только 22%.

Жидкий, мало концентрированный нектар пчелы собирают неохотно. Если в нектаре меньше 4,25% Сахаров, пчелы его не берут и переходят на растения, выделяющие в данное время более сахаристый нектар. Слишком концентрированный нектар пчелам брать трудно из-за его большой вязкости. По наблюдениям А. Ф. Губина, охотнее всего они собирают нектар, содержащий 56% сахара.

Сахаристость нектара у различных видов растений и их сортов колеблется в очень больших пределах — от 5 до 70% (у тыквы 25—35%, у гречихи 23—28%, у эспарцета и фацелии 35—45%, у подсолнечника 35—50%). Высокая концентрация нектара наблюдается в цветках кипрея и горчицы — 35—55%, а у шалфея кольчатого — до 60%. А. К. Остащенко-Кудрявцева при проведении работ с подсолнечником в условиях Северного Кавказа обнаружила, что интенсивность выделения нектара и его концентрация зависят от содержания сахара в вегетативных органах растения.

Растения, близкие в видовом отношении, выделяют нектар примерно одинакового состава. Этим можно объяснить, что пчелы, собирая нектар, нередко за один вылет из улья посещают два-три близких вида, например вишню после яблони, сливу после груши при одновременном их цветении.

Из слюнных желез пчелы в нектар попадает фермент инвертаза, который и способствует превращению тростникового (сложного) сахара в виноградный и плодовый (простые сахара). Кроме того, в нектаре всегда есть дрожжи, попадающие в него с растения, присутствие которых, вероятно, и обусловливает соответствующую реакцию нектара. Обычно нектар — слабокислая жидкость, но у слив, груш, вишен, клена и вообще у растений, цветущих рано весной, нектар имеет щелочную реакцию. Это объясняется, по-видимому, тем, что весной в природе на растениях еще относительно мало дрожжей .

Интересные опыты были проведены на кафедре ботаники Томского университета Н. Н. Карташовой в 1956 г. Ею обнаружены фитонцидные свойства нектара и нектароносной ткани, проявляющие антибиотическое действие на вредоносных возбудителей, проникающих в цветок. Это действие усиливается всей системой органов и тканей цветка тоже фитонцидных и выполняет защитную функцию.