熊蜂授粉對大棚蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

羅文華，程尚，戴榮國，王瑞生，郭軍，曹蘭

（重慶市畜牧科學院，402460）

隨著農(nóng)業(yè)技術的普及，全國各地的設施農(nóng)業(yè)得到飛速發(fā)展，到2001年底我國設施栽培面積已達200萬hm2，總面積居世界第1位，與1980年相比增長了近 3 000倍[1]。據(jù)統(tǒng)計，僅重慶一個直轄市2003年溫室總面積就達到 1 543.71萬m2，其中，玻璃連棟溫室 5.97萬m2、塑料連棟溫室 30.3萬m2、塑料大棚溫室1 507.44萬m2[2]；2008年重慶市溫室大棚總面積已達到2 700萬m2，主要種植農(nóng)作物有蔬菜、水果、花卉等。但設施農(nóng)作物由于溫室或塑料大棚與外界隔離，缺乏自然授粉昆蟲，使蟲媒植物特別是反季節(jié)農(nóng)作物（蔬菜、水果）授粉受到嚴重影響，農(nóng)作物坐果率極低；人工授粉、激素點花等輔助授粉手段，雖有一定效果，但存在果實畸形率高、費工費時、成本高等缺點，并且還會產(chǎn)生藥物殘留，影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等，因此，設施農(nóng)作物授粉難已經(jīng)成為困擾當前設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個巨大難題。

熊蜂（Bumblebee）是膜翅目蜜蜂總科熊蜂屬的多食性的社會昆蟲，是許多顯花植物，特別是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的豆科、茄科植物的重要授粉昆蟲[3]。熊蜂屬世界上有300余種，我國有150余種，分布全國各地，但主要分布在寒帶及溫帶，我國南方和西南地區(qū)的平原上分布較少。熊蜂授粉的優(yōu)點主要表現(xiàn)為增產(chǎn)效果顯著，熊蜂通常只采集成熟度最佳的花粉，使植物在花粉活力最強的時候進行適時授粉[4]，熊蜂可以掌握作物花期的最佳授粉時間，使每朵花得到多次重復授粉機會，坐果率高，大幅度地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量；熊蜂往往可在花粉最多、活力最強的時候授粉，形成更多的胚珠和種子，使果實質(zhì)地更為堅實，果形圓整，著色好，籽粒飽滿，可溶性糖、維生素等含量明顯優(yōu)于人工授粉，果實品質(zhì)和市場價格顯著提高；熊蜂授粉還可減少設施農(nóng)作物抗生素、激素等藥物殘留，提高設施農(nóng)產(chǎn)品的安全性；熊蜂還具有耐濕性強、趨光性差、信息交流不發(fā)達等特性[5]，是設施農(nóng)業(yè)理想的授粉昆蟲。本試驗選擇重慶市具有代表性的3種蔬菜進行熊蜂授粉試驗，旨在了解熊蜂對設施農(nóng)作物的授粉效果及其品質(zhì)的影響，促進熊蜂授粉技術在設施農(nóng)業(yè)中的推廣和運用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2010年4～6月在重慶市璧山縣八塘鎮(zhèn)蔬菜基地進行。試驗熊蜂由重慶市畜牧科學院蜂業(yè)研究所提供，每群熊蜂工蜂數(shù)量約80只。試驗蔬菜大棚為通體塑膜日光大棚，鋼架結(jié)構，邊高2.0 m，脊高3 m，內(nèi)跨6 m，長60 m。試驗大棚蔬菜為番茄、茄子和辣椒3種重慶地區(qū)具有代表性的蔬菜，番茄品種為金石王子198石頭，由廣州南蔬農(nóng)業(yè)科技有限公司從以色列引進并培育，采用株行距為50 cm×60 cm的模式栽培；茄子品種為黑豐，由綿陽市全興種業(yè)公司培育，采用株行距為50 cm×70 cm的模式栽培；辣椒品種為福琳，由淮北市久保田種業(yè)公司培育，采用株行距30 cm×45 cm模式栽培。

1.2 試驗設計

試驗設對照組（自然授粉組）和試驗組（熊蜂授粉組）兩個組，每組設3個重復；選擇種植作物品種相同，定植時間一致，塑料日光大棚間用防蟲網(wǎng)平均分為自然授粉區(qū)和熊蜂授粉區(qū)兩個區(qū)域，自然授粉區(qū)與外界相通，允許自然昆蟲進行授粉；熊蜂授粉區(qū)用防蟲網(wǎng)與外界隔離，防止熊蜂飛逃和外界昆蟲進入，只有熊蜂進行授粉。

1.3 試驗方法

①授粉熊蜂置入時間 熊蜂群入棚時間選擇傍晚，蜂箱置于場地中央；蜂箱距地面50 cm左右，注意防止螞蟻等進入蜂箱。

②數(shù)據(jù)采集 試驗采用隨機區(qū)組設計，每個試驗區(qū)內(nèi)隨機選取20株作物作為試驗數(shù)據(jù)采集植株，用作觀察和測試試驗數(shù)據(jù)，每個試驗組設3個重復；采集記錄作物的坐果率、單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量、果實畸形率。

③熊蜂管理 根據(jù)試驗區(qū)蜜粉源情況，在農(nóng)作物初花期適當飼喂花粉和糖漿，設置清潔水源，隨時供給清潔飲水。

④作物管理 各試驗組要求管理一致，不得使用農(nóng)藥和激素，若根據(jù)作物生長情況，必須噴灑農(nóng)藥，需在用藥前1 d傍晚熊蜂歸巢后關閉巢門，將熊蜂移出大棚，置于室內(nèi)，保證通風和溫度，3 d后方可移入棚內(nèi)進行正常授粉。

⑤統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計軟件SPSS 13.0進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 熊蜂授粉對大棚蔬菜坐果率和畸形果率的影響

采用熊蜂授粉番茄坐果率提高35.94%，畸形果率降低65.78%；茄子坐果率提高46.30%，畸形果率降低70.00%；辣椒坐果率提高6.00%，畸形果率降低3.80%（表1）；3種農(nóng)作物熊蜂授粉試驗組的坐果率和畸形果率分別與其自然授粉對照組存在顯著差異（P＜0.05），表明熊蜂授粉能顯著提高農(nóng)作物的坐果率，降低畸形果率。熊蜂在為大棚蔬菜授粉時，可以在最佳時刻反復為試驗農(nóng)作物授粉，從而提高試驗農(nóng)作物的受精率和坐果率。李笑碩等[7]研究表明熊蜂授粉可顯著提高番茄品質(zhì)，果實圓整飽滿，無空心果；童越敏等[6]也證實熊蜂授粉的草莓果實的畸形果率低，僅為 11.33%，比對照組下降了 33.35%。

2.2 熊蜂授粉對大棚蔬菜單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量的影響

熊蜂授粉番茄單果質(zhì)量增加22.31%，單株產(chǎn)量提高29.88%；茄子單果質(zhì)量增加37.45%，單株產(chǎn)量提高68.28%；辣椒單果質(zhì)量增加了8.9%，單株產(chǎn)量提高了17.8%。熊蜂授粉組的單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量分別與其自然授粉組差異顯著，表明熊蜂授粉能顯著提高大棚蔬菜單果質(zhì)量和株產(chǎn)量（表2）。李笑碩等[7]通過試驗表明，熊蜂授粉可顯著提高番茄產(chǎn)量，增產(chǎn)16.4%；邢艷紅等[8]利用熊蜂和蜜蜂對番茄進行授粉試驗表明，熊蜂組番茄的折合產(chǎn)量達3 565.12 kg/667 m2，與蜜蜂組和對照組相比分別增加了36.07%和34.57%，差異極顯著。國占寶等[9]對日光溫室甜椒應用熊蜂授粉，結(jié)果表明，熊蜂組和蜜蜂組比對照組單果質(zhì)量分別增加 30.4%和13.7%。

2.3 熊蜂對大棚蔬菜授粉的增產(chǎn)效益

在熊蜂對大棚蔬菜授粉的增產(chǎn)效益計算中，農(nóng)作物的價格根據(jù)2010年5～6月璧山縣八塘鎮(zhèn)蔬菜基地試驗作物實際交易價進行計算，不包括品質(zhì)改善所提高的產(chǎn)品收益。結(jié)果表明，熊蜂授粉試驗農(nóng)作物番茄每667 m2可提高效益3 585.6元，茄子每667m2可提高效益6 828元，辣椒每667m2可提高效益2 136元，平均每667m2增加收益4 183.2元，熊蜂對設施農(nóng)作物授粉的增產(chǎn)效益見表3。

表1 熊蜂授粉對大棚蔬菜坐果率和畸形果率的影響 %

表2 熊蜂授粉對大棚蔬菜單果質(zhì)量及單株產(chǎn)量的影響

2.4 熊蜂授粉對大棚蔬菜果形和品質(zhì)的影響

①對溫室番茄果形和品質(zhì)的影響 熊蜂授粉的番茄縱徑及橫徑分別比自然授粉的番茄高8.11%和3.13%，種子數(shù)增加了36.33%，果實縱徑與對照組差異顯著，種子數(shù)熊蜂授粉組比自然授粉組提高36.33%，兩組差異顯著；VC是蔬菜營養(yǎng)評價中的重要指標，熊蜂授粉番茄的VC含量增加了13.32%，組間差異顯著，表明熊蜂授粉可顯著改善大棚蔬菜的果形，提高其種子數(shù)和品質(zhì)（表4）。劉新宇等[11]利用密林熊蜂與番茄授粉，授粉組番茄總糖含量分別比激素組和對照組提高 14.72%和57.7%， 總酸含量分別降低了 20.83%和 19.15%，糖酸比分別提高了44.91%和95.23%，糖酸比的增加大大改善了果實的口感。

②對溫室茄子果形和品質(zhì)的影響 熊蜂授粉組的茄子縱徑和橫徑分別比自然授粉的茄子高7.25%和12.06%，果實外形顯著大于對照組 （P＜0.05）；熊蜂授粉組茄子的VC含量比自然授粉組增加了22.69%，但熊蜂授粉組和自然授粉組兩組的總糖含量差異不顯著（P＞0.05）（表5）。 安建東等[11]利用熊蜂對茄子授粉試驗表明，熊蜂組果實的含糖量比人工組和對照組分別增加了18.33%和21.16%，可溶性固形物和礦質(zhì)元素鈣、鐵、鋅的含量三組之間相差不大。兩組試驗總糖含量結(jié)果不一致，可能與茄子品種和氣候有關。

③熊蜂授粉對溫室辣椒品質(zhì)的影響 熊蜂授粉的辣椒橫徑及縱徑分別比自然授粉的辣椒高7.9%和7.7%，果實個體顯著大于對照組，種子數(shù)也提高了25.0%，熊蜂授粉辣椒的VC和總糖含量分別增加了14.5%和22.5%，熊蜂授粉組的農(nóng)產(chǎn)品果實大小、種子數(shù)、VC和總糖顯著大于自然授粉組（P＜0.05），但影響果實口感的主要因素——粗纖維和水分含量兩組無差異，表明熊蜂授粉辣椒果實口感有所改善，品質(zhì)明顯高于對照組（表6）。國占寶等[9]對日光溫室甜椒應用熊蜂授粉，結(jié)果表明，熊蜂組比蜜蜂組種子數(shù)增加47.9%，心室數(shù)增加16.7%，與本試驗結(jié)果一致。

3 結(jié)論與討論

3.1 熊蜂授粉可顯著提高大棚蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)

本研究表明，熊蜂授粉可提高大棚農(nóng)作物產(chǎn)量17%以上，授粉蔬菜的VC、總糖、可溶性固形物、果形均有所改善。安建東等[11]對溫室茄子應用熊蜂授粉、人工蘸花授粉和空白對照的比較研究結(jié)果與本研究一致，結(jié)果表明熊蜂組的坐果數(shù)比人工組和對照組分別增加了 17.84%，33.32%，產(chǎn)量比人工組和對照組分別提高了27.93%，41.98%，果實含糖量比人工組和對照組分別增加了 18.33%，21.16%，而且，熊蜂組的果實大而充實，商品性較好。

表3 熊蜂對大棚蔬菜授粉的增產(chǎn)效益

表4 熊蜂授粉與自然授粉的溫室番茄果形和品質(zhì)比較

表5 熊蜂授粉與自然授粉的溫室茄子果形和品質(zhì)比較

表6 熊蜂授粉與自然授粉的溫室辣椒果形和品質(zhì)

3.2 熊蜂授粉技術是一項值得推廣的高效農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術

試驗表明，熊蜂授粉可顯著提高大棚蔬菜的種植收益，減少人工授粉的人工費用，以大大提高種植效益；蔡繼紅[12]研究也表明，利用熊蜂為溫室果蔬作物授粉是一項成本低、高效率、無污染的現(xiàn)代化高新農(nóng)業(yè)技術措施。

3.3 熊蜂授粉是生產(chǎn)綠色、安全、有機農(nóng)產(chǎn)品的重要技術措施

采用熊蜂為大棚蔬菜授粉，避免了激素和農(nóng)藥的使用，大大減少了抗生素、激素等藥物的使用，是生產(chǎn)安全、高效農(nóng)產(chǎn)品的良好的配套技術，符合綠色、安全、有機農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展要求，對促進綠色、安全農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)具有十分重要的意義。劉新宇[13]研究表明，熊蜂授粉產(chǎn)業(yè)作為一項無公害的朝陽產(chǎn)業(yè)，必將成為現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分，因此，熊蜂授粉技術必將在設施農(nóng)業(yè)中得到廣泛推廣運用。

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