南疆網室棉花利用熊蜂和意蜂授粉制種效果研究？

彭延　劉素華　李克?！O國軍　彭小峰　王潭剛　吉光鵬　蔡志平

摘要：利用新疆生產建設兵團第三師農業(yè)科學研究所已成功培育的棉花核不育系NA為母本，高產雜交組合中1-2為父本，在網室內采用不同蜂種傳粉進行雜交制種，父母本種植比例以1∶4（一個地膜上種4行母本，1行父本），采用膜下滴灌的方式種植。結果表明：意蜂傳粉效果優(yōu)于熊蜂，意蜂制種授粉均勻，棉鈴大，同時可節(jié)省成本，降低棉花雜交制種的人工投入。

關鍵詞：新疆；棉花；網室；熊蜂；意蜂；傳粉；雜交種；效果

中圖分類號：S562.0351 文獻標志碼： A 文章編號：2095-3143（2013）03-0025-04

0 引言

目前中國棉花雜交種90%似上來自于人工去雄授粉雜交制種〔1〕，隨著勞動力成本的提高和人們生活水平的改善，繁瑣的高成本人工雜交制種越來越不適應社會的發(fā)展，雜交種成本高，嚴重制約棉花雜種優(yōu)勢在生產上大規(guī)模應用，所以提高棉花制種效率，降低制種成本，是當前棉花雜種優(yōu)勢利用研究中主要課題之一。棉花是蟲媒花作物，蜜蜂是其良好的傳粉媒介，多年來專家們寄希望利用不育系，采用意蜂代替人工進行傳粉，節(jié)省成本，提高制種效率；因此，20世紀后期曾有不少關于利用昆蟲傳粉棉花雜交制種的試驗報道；但是由于棉花易遭蟲害，制種期間噴施農藥，嚴重影響蜜蜂生存與活動，造成制種產量明顯降低〔2，3]。在南疆典型大陸性氣候條件下，利用昆蟲傳粉較內地優(yōu)越，因此，作者利用核不育系NA和新品系中1-2作為親本，研究熊蜂和意蜂在網室內輔助傳粉雜交制種效果，為選擇合適蜂種傳粉的可行性提供試驗數據。

1 材料和網室搭建

1.1材料

母本為新疆生產建設兵團第三師農業(yè)科學研究所已培育的棉花核不育系為材料NA作母本，中1-2為父本，6月25日開始每天早晨派專人在母本行中進行檢查及時拔除可育株，7月2～10日放蜂，2011年引進新疆農墾科學院熊蜂1箱，約90只，2012年利用當地農家飼養(yǎng)意蜂1箱，8個巢脾，近萬只意蜂。

1.2 網室搭建

網室采用木棍鐵絲和沙網結構，橫豎均每隔4.5 m 豎1根木棍，棍長3.2 m，埋地0.7 m，地上2.5 m，棚頂及網室周圍用12﹟鐵絲和40目尼龍網固定隔離，網底用土填埋，四角用土袋加固，土地面積667 m2。

2 試驗設計

2011年和2012年試驗地點均設在新疆生產建設兵團第三師農業(yè)科學研究所試驗地，設網室內蜂授粉和人工輔助授粉兩個處理，試驗面積各為667 m2，棉花栽培密度為220000株/hm2，父母本種植比例網室內的蜂授粉是1︰4（2011年是一膜4行，連續(xù)種8行母本再種兩行父本；2012年是一膜5行，一個地膜上種4行母本，種1行父本），網室外的人工授粉是1︰9（一個地膜的父本，9個地膜的母本，是一膜4行）。2011年于7月10日在網棚內放熊蜂1箱（80～100頭），8月30日結束授粉；人工輔助授粉7月5日開始，8月5日結束授粉。2012年于7月13日在網棚內放意蜂1箱大（約1萬只），8月10日結束授粉；人工輔助授粉是7月5日開始，8月5日結束授粉。

3蜂群放入網室中授粉的技術環(huán)節(jié)

在意蜂進棚前7天，授粉作物需要噴灑殺蟲劑進行防治害蟲，一是控制棉鈴蟲、蚜蟲、紅蜘蛛等害蟲數量增長，確保授粉期間不會造成害蟲猖獗而給棉花帶來傷害；二是有利于消滅網室內的其他昆蟲，防止串粉。

租用的意蜂群先要做“凈身”處理，將意蜂關閉在蜂箱內1～2天，不準外出自由活動、訪花，使得工蜂周身沾上的花粉粒完全失活，其目的是預防意蜂進網室后訪花授粉造成“污染”，降低種子純度。

網室內棉花進入開花期時，放入意蜂群進行授粉。意蜂進網室前將網室內核不育系花朵和幼鈴摘除，核不育系可育株和未能鑒定的不育株清理干凈。意蜂群在前一天傍晚進網室，擺放在棚內的東南處，日照能刺激蜜蜂出勤[4]。蜂箱巢門朝西北向，意蜂群箱用筐或磚頭墊起于棉株齊頭高的位置，夜里打開蜂箱巢門，放入意蜂后應將網室門紗簾密封，在上述整個農事操作過程中，嚴禁有孔隙與外界相通，確保授粉網室內無外界昆蟲飛入。另外注意網室有無蟾蜍，以免殺害蜜蜂。

4 結果分析

4.1不同蜂種在網室里出巢對比

在兩年的試驗中，都是在打霜前15天分別調查單株成鈴數，取樣200個吐絮鈴測定鈴重、衣分及纖維品質，實收統計父母本的子棉產量及種子產量。并對試驗點的意蜂活動行為進行了觀察，發(fā)現熊蜂（身體布滿絨毛，象狗熊所以取名熊蜂）體格大是普通家蜂的4倍，而且信息交流不發(fā)達，反映遲鈍，飛行慢距離短，耐低溫，耐濕性強，趨光性差，較溫順；而意蜂相比熊蜂瘦小精干，信息交流發(fā)達，飛行快距離遠，低溫不愿出巢而且趨光性強，對棉花傳粉意蜂較熊蜂優(yōu)勢更明顯。

在這兩年的試驗中，對兩種蜂種進行了觀察，2011年熊蜂是在放蜂后15天開始訪花（原因是7月10日從新疆石河子拿回熊蜂后由于南北疆環(huán)境的大改變，熊蜂有10天一直在巢穴沒有出巢干活，10天后開始慢慢出巢又不定向飛，不吃不喝，不訪花，同時也出現些死蜂和死幼蟲[5]），上午8：00～10：00 出巢較多，平均每分鐘進出巢5次，溫度稍高些在30℃以上時網室內就看不見熊蜂了，洞口也常常被堵上，箱內象開了鍋的水一樣在沸騰。2012年意峰是在放蜂后2天開始訪花，上午10：00～12：00洞口的蜂非常多，平均每分鐘進出巢門各21.3次，回巢的蜂身上大都沾滿了花粉，觀察意蜂在每朵花內停留的時間多在10～60秒，當網室溫度高于36℃～38℃時，意蜂基本不出巢，而網室溫低于36℃～38℃時，不論晴天還是陰天，甚至毛毛雨或小雨天氣，意蜂仍然出巢，這給棉花的傳粉受精帶來了很好的效果。

2.2不同蜂種授粉對制種效果的影響

不同年份同一種植模式2011年進行熊蜂傳粉效果的研究，由于第一年引進，不了解熊蜂的生活習性，且后期結鈴積溫不足，單株成鈴6.8個，制種產量較低，只有1305 kg/hm2，計劃來年進一步研究，但2012年由于熊蜂蜂源難找，意蜂較普及，易飼養(yǎng)，成本低，所以就改用了當地的農家意蜂，單株成鈴較理想。

由表1可以看出，熊蜂傳粉的棉花開花總數最多，為48.5個/株，由于熊蜂開始傳粉時晚（7月25日才訪花），中途又死了一些熊蜂，所以棉株結鈴少而高、大、空；由于一箱意蜂的數量多（約1萬只），用意蜂給棉花傳粉效果好，單株的空果枝數只2.8個。

由表2可看出，意蜂傳粉的單株結鈴數比人工授粉的都多1.0個鈴，單鈴重也比熊蜂和人工授粉的高0.5 g，制種的產量意蜂最高，意蜂傳粉種子產量比人工授粉的產量提高33.9%，產量雖沒有達到最佳效果，掌握關鍵技術產量仍有增長空間。

5 討論

5.1意蜂傳粉有效降低制種成本

采用昆蟲傳粉，其主要目的是節(jié)省人工和提高制種效益。網室制種成本費用按667 m2計算，尼龍網2000元，鐵線160元，支撐架200元，總價2360元，用3年，每年折舊787元，人工費300元，租蜂700元，1箱蜂基本可以代替4個人的授粉工作量。按目前市場價格計算，1個人每天工資成本為120元，要制種40天就是4800元，雜交棉制種采用昆蟲授粉技術，有明顯的優(yōu)越性。雖然第一年搭建網室的成本較高，但分散到多年計算，制種的經濟效益能顯著提高，每年節(jié)省費用45195元/hm2 [5]。

5.2 影響意蜂傳粉的因素

意蜂傳粉制種體系是一個復雜的系統，涉及因素很多[6]，由于是在網室中進行，受多種條件限制，網室內雖是通風透光，但蜜源有限，溫度濕度都高于網室外，不利于意蜂的生活，在授粉后期大批意蜂死亡，意蜂的數量和活力也會影響制種效果[7]。網室的通風透光、田間和臨近地塊是否使用農藥、制種期間的天氣情況等對意蜂傳粉產生顯著的影響。如何在逆境條件下管理意蜂并提高意蜂的傳粉效果將是一個復雜的問題，如2012年7月13日晚上冰雹把棚砸塌造成了損失。另外，田間其他蜂種，如土蜂、切葉蜂、木蜂等也是很好的傳粉媒介，如何加以利用也值得研究。這項研究僅涉及到采用昆蟲傳粉制種體系一部分內容，要想達到最佳意蜂傳粉制種效果，仍需進一步試驗和摸索，只有通過大量的實踐和經驗積累，才能達到滿意的制種效果[6]。

5.3利用意蜂授粉可以避免人工輔助授粉在操作上對棉株碰撞等造成的傷害

棉株在花期的生長中，枝葉相互交錯，已經封壟，此期間人們每天都要在密密麻麻的棉株行間至少行走兩遍（上午進行授粉和復授粉）。人為的活動會使棉株葉片受損，給棉株造成了一定傷害，而且人工來回走動，地面僵硬，對棉根生長不利；相反，意蜂可在密集的棉株間活動，自如穿梭，訪花、授粉，對棉株的正常生長沒有絲毫負面影響；故此，利用意蜂授粉可以解決因人工授粉活動對棉株碰撞等造成的傷害。

5.4意蜂制種簡便易行

棉花花期授粉最佳時間一般在11：00左右，人工授粉均在8：00開始進行，此時行間棉株已封壟，葉片外緣析出的水珠多，授粉人在棉株行間行走、授粉時，鞋面、小腿常被水珠打得濕漉漉。另外，授粉人在每棚授粉操作中，需要反復彎腰達數幾百次之多，工作下來，腰酸背疼，直接影響授粉人的情緒。利用意蜂授粉可以幫助解決在人工操作的煩惱。

5.5意蜂制種授粉均勻，棉鈴大

人們在給雌花授粉操作中，根據每個人掌握技術的熟練程度，在涂抹柱頭瓣時，附著的花粉量會有一定的差距，南疆雜交棉制種起步晚，基本上是新手，這樣必將造成一些雌花授粉不均勻，最終影響到棉花的結實及產子量，形成一定量的“鴨嘴桃”。

6 蜜蜂傳粉制種前景展望。

南疆是國家優(yōu)質棉花生產基地。在不增加棉花現有種植面積的情況下，大力發(fā)展雜交棉，可使南疆棉花平均單產與總產實現歷史性的突破。制約雜交棉發(fā)展壯大的主要因素是人工去雄法生產雜交種，勞動強度大，生產成本高，隨著棉花不育系的育成，使利用蜜蜂為棉花傳粉制種成為可能，中國農業(yè)科學院棉花研究所、四川省農業(yè)科學院經作所、新疆生產建設兵團農一師農業(yè)科學研究所、新疆生產建設兵團農七師農業(yè)科學研究所等單位進行棉花昆蟲傳粉制種研究，取得一定成果，一旦蜜蜂傳粉方案試驗成功，利用其大規(guī)模生產雜交種，將使制種成本大大降低，為棉花雜交優(yōu)勢利用開辟廣闊的前景[8]。

參考文獻

[1] 邢朝柱. 中國棉花雜種優(yōu)勢利用概況和發(fā)展方向[C]. 中國棉花學會2004年會論文匯編，2004：27-31.

[2] 馮福禎. 陸地棉雄性不育系昆蟲傳粉制種初報[J]. 中國棉花，1990，28（5）：16.

[3] 黃麗葉，陳應先，王志剛，等. 網室蜜蜂輔助傳粉制棉花不育系技術的研究[J]. 石河子大學學報，2008，（03）： 286-289.

[4] 龔一飛. 養(yǎng)蜂學[M]. 福州：福建科學技術出版社，1990，64.

[5] 劉素華，彭延，李克福，等. 南疆網室熊蜂棉花輔助授粉初探[J]. 意蜂雜志，2012，（6）：13-14.

[6] 邢朝柱，？郭立平，？苗成朵，等. 棉花意蜂傳粉雜交制種效果研究[J]. 棉花學報，2005，17（4）：207-210.

[7] 周曙霞，？屈喜軍，？趙曉雁，等. 棉花不同類型不育系網室意蜂傳粉制種研究[J]. 棉花科學，2012，34（3）：19-22.

[8] 苗成朵，邢朝柱，郭立平，等. 中國棉花雜種優(yōu)勢利用概況和發(fā)展方向[C]. 中國棉花學會2002年年會論文匯編，2002：213-215.