蜂箱的擺放方位對設施草莓蜜蜂授粉的影響

張紅　趙中華　王俊俠　黃家興

（1中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲生物學重點開放實驗室，北京100093；2全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，北京100125；3北京市昌平區(qū)植保植檢站）

蜂箱的擺放方位對設施草莓蜜蜂授粉的影響

張紅1趙中華2王俊俠3黃家興1

（1中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所農(nóng)業(yè)部授粉昆蟲生物學重點開放實驗室，北京100093；2全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心，北京100125；3北京市昌平區(qū)植保植檢站）

蜜蜂授粉是設施草莓生產(chǎn)配套技術，西方蜜蜂（Apis mellifera）是設施草莓的主要授粉蜂種。在設施環(huán)境中，蜂群的擺放位置對蜜蜂活動有重要影響，本研究通過比較設施草莓園內(nèi)不同擺放方位的蜂群活動規(guī)律及群勢下降情況，結果表明，蜜蜂蜂群在設施草莓園內(nèi)的擺放方位對于蜜蜂訪花密度有顯著影響（p＜0.01），其中蜜蜂蜂箱坐東朝西擺放時，蜜蜂訪花密度顯著高于其他3種擺放方式；在草莓整個花期授粉過程中，蜜蜂蜂群群勢呈現(xiàn)逐漸下降趨勢；然而，蜜蜂蜂群在設施草莓園內(nèi)的擺放方位對群勢下降程度無顯著影響（p＞0.05）；蜜蜂訪花密度與蜂群群勢呈正相關，與草莓開花數(shù)量無顯著相關性。本研究明確了設施草莓園內(nèi)授粉蜂群的放置方位對蜜蜂訪花行為及蜂群群勢的影響，為設施草莓內(nèi)蜜蜂科學授粉技術提供了一定的理論依據(jù)。

設施草莓；蜜蜂；授粉；群勢；訪花密度

引言

草莓（Fragaria ananassa Duch）隸屬薔薇科草莓屬，果實營養(yǎng)豐富，酸甜可口，被譽為“水果皇后”。中國是世界草莓生產(chǎn)大國，草莓種植面積和產(chǎn)量均居世界首位［1］。自20世紀80年代以來，我國各種設施栽培技術興起，草莓栽培形式由之前的露地栽培升級為露地、設施混合栽培。設施栽培草莓滿足了市場對草莓鮮果的消費需求，為種植者創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。

利用昆蟲傳粉可以顯著提高草莓坐果率，降低畸形果率［2，3］。因此，在設施栽培條件下，利用蜂類傳粉已成為草莓豐產(chǎn)栽培的必備措施［4，5］。目前，西方蜜蜂是設施草莓種植過程中應用較為廣泛的蜂種，由于蜂群易于管理、蜂群群勢大、授粉周期長、價格低廉等優(yōu)點，受到廣大種植者的青睞［6］。

設施草莓開花季節(jié)一般為寒冷冬季，加之設施草莓花期較長，因此，在使用蜜蜂為草莓傳粉過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)蜂群群勢下降的現(xiàn)象；同時也經(jīng)常出現(xiàn)訪花蜜蜂分布不均現(xiàn)象，即工蜂偏好在蜂箱附近采集，對蜂箱較遠處采集較少［7］。蜜蜂為作物傳粉過程中，蜂群本身狀態(tài)、蜂群群勢、訪花蜜蜂數(shù)量、訪花工蜂分布不均等現(xiàn)象已成為影響蜂群授粉效果的主要因素。

本研究通過比較設施草莓擺放方位對蜂群工蜂活動及群勢下降的影響，明確設施草莓園內(nèi)授粉蜂群的最佳擺放方位，以期為設施草莓蜜蜂科學授粉技術提供理論基礎。

1　材料與方法

1.1試驗設施

試驗在北京市昌平區(qū)草莓采摘園進行。溫室東西長50 m，跨度8 m，北墻高2.3 m，脊高3.2 m。設施東西走向，坐北朝南，北面和東西兩面為磚墻結構，朝南半坡為透明塑料薄膜，塑膜上覆蓋復合保溫被。供試草莓品種為“紅顏”，2014年9月1日至9月6日定植，高畦栽培，共58壟，每壟2行，每行約40株。2015年11月開始開花，2015年1月初第一批果實成熟進入采摘期，至4月下旬采摘結束。于開花初期放入授粉蜂群，溫室內(nèi)管理模式、草莓品種等均保持一致。

1.2授粉蜂群

將越冬狀態(tài)的西方蜜蜂蜂群的工蜂混和，每個授粉蜂群加入約800 g工蜂，同時加入無卵、蟲、蛹的空脾和蜜脾，保證群勢一致，共組織12群授粉蜂群。

1.3蜂群擺放方位

蜂群擺放方位共設置東、西、南、北四個處理，分別于溫室內(nèi)的東端、西端、南端及北端的中部，每個方位各擺放1群，每個方位3個重復，分別記作東1、東2、東3，西1、西2、西3，南1、南2、南3，北1、北2、北3，共計12個棚。

1.4蜜蜂訪花行為觀測

在草莓花期選擇晴朗天氣進行蜜蜂訪花調(diào)查，每天于蜜蜂活動高峰期（11∶00～15∶00）調(diào)查2次，在整個花期共進行5次調(diào)查。于溫室內(nèi)東西兩端及中間3個位置調(diào)查訪花蜜蜂數(shù)量，具體方法如下：手持兩個計數(shù)器，在壟間緩慢行走。一個計數(shù)器統(tǒng)計調(diào)查者隨機所見的草莓花數(shù)量（完全盛開的花朵，并且清楚看到雄蕊與雌蕊）；另一個計數(shù)器統(tǒng)計在所觀測100朵草莓花中蜜蜂數(shù)量（僅包括正在訪花的蜜蜂），觀測完后轉(zhuǎn)移至下一調(diào)查區(qū)。同時記錄草莓開花密度。

1.5蜂群群勢調(diào)查

授粉蜂群放入溫室后，對蜂箱進行稱重，以后每隔10 d對蜂箱進行稱重，獲得不同擺放方位的蜂群群勢下降情況。

2　結果與分析

2.1蜂群擺放方位對蜜蜂訪花行為的影響

本次試驗在整個草莓花期共調(diào)查5次，基本貫穿整個草莓花期。本實驗分析了蜂群擺放方位對溫室內(nèi)東端、西端、中間3個位置訪花蜜蜂數(shù)量的影響，發(fā)現(xiàn)不同蜂群放置方向?qū)γ鄯湓跍厥覂?nèi)的訪花分布無顯著影響（F=0.28，p=0.76），即蜜蜂在溫室內(nèi)東、西、中三個不同位置分布均勻。

本研究共觀察東、南、西、北4個蜂箱擺放方位對蜜蜂訪花數(shù)量的影響，結果發(fā)現(xiàn)蜂群擺放方位對訪花蜜蜂數(shù)量有顯著影響（F＝4.85，p＝0.00264），其中將蜂箱坐東朝西擺放時，蜜蜂在草莓花上的訪花數(shù)量顯著高于其他3個擺放方位（圖1）。

圖1　設施草莓園內(nèi)蜂箱不同擺放方位下的訪花蜜蜂密度

2.2蜂群擺放方位對蜂群群勢的影響

在蜜蜂蜂群為設施草莓授粉的整個過程中，未對其進行飼喂，僅提供清水供蜜蜂采集，因此，通過定期稱量蜜蜂蜂箱重量可監(jiān)測蜜蜂的群勢。結果發(fā)現(xiàn)蜂群在授粉過程中，蜂箱重量逐漸減輕，蜂群群勢呈下降趨勢。然而，通過比較不同放置方位的蜂箱重量下降情況，發(fā)現(xiàn)蜂群在設施草莓園內(nèi)不同的擺放方位對于蜂群的群勢下降無顯著影響（表1）。

2.3訪花蜜蜂密度、蜂箱重量及草莓花密度的相關性

通過分析訪花蜜蜂密度與蜂箱重量及草莓花數(shù)量的相關系數(shù)，發(fā)現(xiàn)蜂群群勢與蜜蜂訪花密度呈現(xiàn)顯著的正相關關系（R2=0.47，p=0.004，圖2），隨著蜂群群勢的下降，訪花蜜蜂數(shù)量逐漸下降；設施草莓園內(nèi)的草莓開花數(shù)量與訪花的蜜蜂密度無顯著相關性（R2=0.09，p= 0.25）。

3　結論

盡管蜜蜂授粉技術已經(jīng)廣泛應用于設施作物栽培過程中，但是關于蜜蜂蜂箱在設施溫室內(nèi)的放置方向?qū)γ鄯湓L花行為及蜂群群勢影響的研究較為少見。本研究首次比較了蜂箱在東、南、西、北四個擺放方位的設施草莓園內(nèi)蜜蜂的活動及蜂群群勢下降情況，發(fā)現(xiàn)當蜂箱坐東朝西擺放時，蜜蜂訪花最為積極，同時不同擺放方位下的蜂群群勢下降情況無顯著差異，因此，設施草莓授粉時，推薦把蜂群放置于東邊。

表1　蜂群擺放方位對蜂群群勢影響的協(xié)方差分析

圖2　設施草莓園內(nèi)訪花蜜蜂密度與蜂箱重量的相關關系

影響蜜蜂訪花行為的因素眾多，包括天氣情況、設施環(huán)境內(nèi)的溫度、作物開花情況及蜂群狀態(tài)等［8］。正常情況下，蜜蜂在周圍環(huán)境溫度高于13℃時外出采集，蜜蜂的采集積極性隨著溫度的升高而增強，在中午及午后達到活動最高峰。若遇陰天、霧霾及下雪天氣，蜜蜂出巢采集積極性明顯降低。由于作物開花數(shù)量可能會對蜜蜂訪花情況造成一定影響，本研究在調(diào)查訪花蜜蜂數(shù)量時同時統(tǒng)計了草莓花數(shù)量，結果發(fā)現(xiàn)蜜蜂訪花數(shù)量與草莓花數(shù)量之間沒有顯著的相關性，即溫室內(nèi)草莓開花狀態(tài)未對蜜蜂訪花造成影響。在實際生產(chǎn)過程中，為了便于管理，草莓種植戶通常將蜂箱坐北朝南擺放在溫室中部靠近過道處，但是本研究通過比較管理方式及授粉蜂群原始狀態(tài)一致的設施草莓園內(nèi)訪花蜜蜂數(shù)量，發(fā)現(xiàn)蜂箱擺放在溫室最東端時蜜蜂訪花積極性最高。我們推測可能是由于溫室不同位置的積溫和光照強度差異導致，然而具體原因有待于進一步試驗驗證。

本研究發(fā)現(xiàn)蜂群群勢與訪花蜜蜂數(shù)量呈現(xiàn)顯著的正相關關系，即蜂群群勢越強，外出采集工蜂越多。然而在使用蜜蜂為設施草莓授粉過程中，蜂群群勢下降現(xiàn)象非常嚴重。在本試驗中，溫室內(nèi)不同方位擺放的蜂群群勢均呈現(xiàn)出下降趨勢。與其他開花作物相比，草莓開花數(shù)量較少，尤其在草莓一茬果成熟后，短期內(nèi)溫室里的草莓花數(shù)量常常無法滿足蜜蜂的采集需要，加之草莓花本身花粉花蜜含量較低，單純依靠采集草莓花可能無法滿足蜂群正常生長繁殖需要。因此，在使用蜜蜂為設施草莓授粉過程中需要定期對蜂群飼喂花粉及糖水，以保障蜂群的繁殖需要。與實際生產(chǎn)中相比，本研究中所使用的授粉蜂群群勢較大，在授粉過程中更容易出現(xiàn)草莓花無法滿足蜂群需要的現(xiàn)象；同時草莓開花過程中，容易出現(xiàn)過度授粉現(xiàn)象［9］。因此，設施草莓在授粉過程中的授粉蜜蜂最佳數(shù)量有待于進一步研究。

［1］FAOSTATS：聯(lián)合國糧農(nóng)組織.2015年數(shù)據(jù)庫，http：//faostat.fao. org.

［2］Free JB.Insect Pollination of Crops［M］.Academic Press，London UK，1993.

［3］Zebrowska J.Influence of pollination modes on yield components on strawberry（Fragaria ananassa Duch）［J］.Plant Breed，1998，117：255-260.

［4］Malagodi-Braga KS，Kleinert AMP.Could Tetragonisca angustula Latreille（Apinae，Meliponini）be effective as strawberry pollinator in greenhouses？［J］.Australian Journal of Agricultural Research，2004，55：771-773.

［5］陳文鋒，安建東，董捷，等.不同蜂在溫室草莓園的訪花行為和傳粉生態(tài)學比較［J］.生態(tài)學雜志，2011，30（2）：290-296.

［6］Jaycox ER.Pollination of strawberries［J］.American Bee Journal，1970，110：176-177.

［7］趙亞周，安建東，周志勇，等.意大利蜜蜂和小峰熊蜂在溫室桃園的傳粉行為及其影響因素［J］.昆蟲學報，2011，54（1）：89-96.

［8］Vaissiere BE，F(xiàn)reitas BM，Gemmill-Herren B.Protocol to detect and assess pollination deficits in crops：A handbook for its use［M］. 2011，F(xiàn)AO，Rome.

［9］Bigey J，Vaissiere BE，Morison N，et al.Improving Pollination of Early Strawberry Cropsmproving Pollination of Early Strawberry Crops［J］.International Journal of Fruit Science，2005，5（2）：17-24.

The effect of beehive position on honeybee pollination in greenhouse strawberry

Zhang Hong1，Zhao Zhonghua2，Wang Junxia3，Huang Jiaxing1
（1 Key Laboratory for Insect Pollinator Biology of the Ministry of Agriculture，Institute of Apicultural Research，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100093，China；2 National Agro-Tech Extension and Service Center；3 Plant Protection Station of Beijing）

Bee pollination is one of the important step in greenhouse strawberry production.Honeybee（Apis mellifera）is the most widely-used pollinators for greenhouse strawberry.The position of beehive has a significant effect on honeybee activity.Honeybee activity and colony strength were observed and compared in greenhouses with the beehive in different positions.We found that positions of beehive in greenhouse has a significant effect on honeybee visiting density.The highest visiting density was observed in greenhouse with beehive placed in the east.The colony strength decrease with pollination time during the flowering season.However，the beehive position has no significant effect on colony strength.Honeybee visiting density has a positive relationship with colony strength，while it is not related to the flower density.In conclusion，the effect of the beehive position on honeybee activity and colony strength will provide the theoretical foundation for pollination management in strawberry greenhouse.

greenhouse strawberry，honeybee，pollination，colony strength，visitor density.

農(nóng)業(yè)技術試驗示范（種植業(yè)）項目（J179）；自治區(qū)科技支疆項目（2013911069）

張紅（1988-），女，研究實習員，研究方向為蜜蜂授粉學。E-mail：zhanghong@caas.cn

黃家興，E-mail：huangjiaxing@caas.cn