Массовый вылет маток на спаривание отмечается при температуре воздуха не ниже 25 °C и относительной влажности воздуха 60–80 %. При температуре ниже 19 °C, как и при сильном ветре, спаривание не происходит. Матки спариваются в одних и тех же местах, улетая на расстояние до 5 км и более от пасеки. Но чаще зона спаривания находится на расстоянии 1,5–2 км от пасеки.
До недавнего времени считалось, что матка вылетает на спаривание 1 раз и спаривается с одним трутнем. Позже было установлено, что 50 % маток вылетают на спаривание 2–3 раза. Во время каждого полета матка спаривается с 6—10 трутнями и более. Спарившаяся матка больше не нуждается в трутнях, и остается плодной уже на всю жизнь, которая у долгожительницы может продолжаться до десяти лет, хотя в хозяйстве их надо эксплуатировать не более двух лет. Пчеловоды оставляют на 3-й год только маток-рекордисток.
Неплодная матка выделяет половые феромоны (эктогормоны). По специфическому запаху трутни отыскивают матку в воздухе. В улье и вблизи него трутни не замечают неплодную матку. В процессе привлечения трутней в полете большую роль играют феромоны брюшка и верхнечелюстных желез пчелиной матки, усиливая половую активность трутней.
За летящей маткой летит целый рой трутней. Первый догнавший ее трутень спаривается с ней и тут же умирает. Иногда трутень в погоне за маткой в воздухе выбрасывает половой орган и мертвым падает на землю. Спарившаяся с трутнем матка начинает падать на землю тоже, но при этом она задними лапками пытается оторвать половой орган трутня. Иногда в воздухе она успевает оторвать его. Если не успевает, то заканчивает эту операцию, упав на землю. После этого она взлетает и спаривается второй, затем третий раз и т. д. Иногда матку освобождает от «шлейфа» предшественника очередной трутень. За один вылет только половина всех молодых маток полностью заканчивает спаривание. У матки, возвращающейся из брачного полета, на конце брюшка виден белый комочек – «шлейф» (если матка не освободилась от него сама), который закрывает выход камеры жала матки.
Открытое у пчелиных маток явление полиандрии, то есть спаривание матки с несколькими трутнями, казалось бы, важно для увеличения запаса спермиев плодной матки. Но такого увеличения почти нет. После спариваний с
7—10 трутнями в семяприемнике матки имеется лишь 6–8 млн спермиев, для чего было бы достаточно одного трутня, дающего до 11 млн спермиев. Очевидно, что значение полиандрии заключается в чем-то другом.
Изучая процесс летальности яиц, Д. В. Шаскольский (1978) установил зависимость между числом трутней, участвовавших в спаривании с маткой, и количеством летальных яиц в семье. Так, при спаривании матки с одним трутнем в семье может быть до 50 % мертвых яиц, а при спаривании с восемью трутнями количество таких яиц составляет 6—12 %. Жизнеспособность пчелиных семей повышается, следовательно, полиандрия маток – явление не случайное, а естественная необходимость и следствие эволюции. Установлено также, что в семяприемнике матки происходит смешивание спермы и одновременное попадание на яйцо спермиев разных трутней.
Спаривание происходит на высоте 14–22 м (на высотах менее 10 м трутень к матке относится равнодушно) и на дальности от своего улья до 5–6 км. В течение суток после спаривания сперматозоиды переходят из яйцеводов матки в семяприемник. Из полученных маткой во время спариваний 50–70 млн спермиев в семяприемнике остается 5—10 млн, остальные выбрасываются из яйцеводов. В семяприемнике сперма сохраняется в течение всей жизни матки за счет веществ, вырабатываемых придаточной железой матки. После этого матка становится плодной, но яйцекладущей она становится через 3–5 дней.
Считается, что матка, не спарившаяся в течение 30 дней после выхода из маточника, становится трутовкой. Однако зафиксированы случаи спаривания маток и в более позднее время (до 6-недельного возраста). Но Г. К. Василиади(1991) считает, что матка, спарившаяся после 10—12-дневного возраста, не может быть генетически полноценной.
Когда матка становится яйцекладущей?
На 3—4-й день (иногда позже) после спаривания матка становится яйцекладущей, то есть начинает откладывать яйца (вначале по несколько десятков в сутки, а выходит на максимум яйцекладки). Прежде чем отложить яйцо, она осматривает ячейку в течение 10–25 секунд. Если ячейка недостаточно чиста или имеет неправильную форму, матка в нее яйца не откладывает. В чистую пчелиную ячейку матка откладывает оплодотворенное яйцо, в трутневую ячейку – неоплодотворенное. Для этого она, крепко удерживаясь коготками лапок за стенки смежных ячеек, опускает свое брюшко в ячейку и откладывает на ее дно одно яичко. Этот процесс занимает примерно 10–30 сек. За 1 мин. она может отложить 1–3 яйца. Каждые 20–30 мин. матка в течение 5–7 мин. отдыхает и получает корм от пчел своей свиты. В хорошей, сильной семье молодая матка выходит на режим высокой яйценоскости через 10–14 дней после начала яйцекладки, в средней и слабой семьях – позже.