蜜蜂授粉對大棚黃瓜坐果率、結(jié)籽率和產(chǎn)量的影響

任曉曉謝云杰顏學(xué)強(qiáng)周丹銀汪建明董　坤和紹禹（云南高校蜜蜂資源可持續(xù)利用工程中心，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明65020；2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明65020）

蜜蜂授粉對大棚黃瓜坐果率、結(jié)籽率和產(chǎn)量的影響

任曉曉1，2謝云杰1顏學(xué)強(qiáng)1周丹銀1汪建明1董坤1和紹禹1
（1云南高校蜜蜂資源可持續(xù)利用工程中心，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明650201；2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明650201）

目前塑料大棚中種植的黃瓜多為單性結(jié)實(shí)品種，雖利用人工授粉可進(jìn)一步增產(chǎn)，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)。本試驗(yàn)利用中華蜜蜂為大棚黃瓜授粉，設(shè)蜜蜂授粉和無蜂授粉兩個(gè)處理，在其他環(huán)境因素相同的條件下，對授粉區(qū)的黃瓜進(jìn)行蜜蜂授粉，比較兩者之間的效果差異。結(jié)果顯示：與無蜂區(qū)相比，蜜蜂授粉區(qū)黃瓜坐果率和每株產(chǎn)量均有所增加，但差異不顯著（P＞0.05），而結(jié)籽率大幅增加，差異極顯著（P＜0.01），瓜條平均重量顯著增加（P＜0.05）；從瓜條長度、直徑看，二者差異不大。本研究表明，蜜蜂授粉能顯著提高大棚黃瓜結(jié)籽率和瓜條平均重量，但蜜蜂授粉對黃瓜質(zhì)量的影響尚需進(jìn)一步研究。

大棚黃瓜；蜜蜂授粉；坐果率；結(jié)籽率；產(chǎn)量

黃瓜（Cucumis sativus L.）屬葫蘆科（Cucurbitaceae）黃瓜屬（Cucumis）一年生攀援或蔓生草本植物，是我國栽培面積最大、范圍最廣的蔬菜種類之一［1］，通常為雌雄異花同株，多數(shù)需要昆蟲在同株花或異株花之間傳粉［2］。部分黃瓜雖有單性結(jié)實(shí)的特點(diǎn)，但試驗(yàn)表明，在土、肥、水、光等條件相同的情況下，經(jīng)過授粉的黃瓜，不僅解決了種子的成熟度問題，而且還促進(jìn)了瓜體的發(fā)育，降低了化瓜率，增加了產(chǎn)量［3］。

從實(shí)際授粉情況來看，大棚中栽培黃瓜時(shí)，因自然情況下鮮有傳粉昆蟲，可采用人工授粉的方法來提高坐果率和產(chǎn)量。但因人工授粉不均勻，且很難把握最佳授粉時(shí)間，常常造成黃瓜產(chǎn)量較低，質(zhì)量較差。利用蜜蜂為黃瓜授粉有及時(shí)、充分等優(yōu)點(diǎn)，不僅能提高黃瓜產(chǎn)量和質(zhì)量，還能降低生產(chǎn)成本［4］。但在我國利用人工飼養(yǎng)的蜜蜂為黃瓜授粉的情況還很少，蜜蜂授粉還未被列為大棚黃瓜增產(chǎn)的農(nóng)藝措施。

本試驗(yàn)利用中華蜜蜂，研究了蜜蜂授粉對大棚黃瓜坐果、結(jié)籽及產(chǎn)量的影響，以期為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)蜜蜂授粉在大棚黃瓜生產(chǎn)中的作用提供依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年3月29日至6月30日在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所的4棟溫室大棚內(nèi)進(jìn)行（編號(hào)分別為A、B、C、D）。

1.2供試材料

供試黃瓜品種為長春密刺，3月29日選擇苗期長勢基本一致的80株黃瓜移栽進(jìn)4個(gè)大棚中（每個(gè)大棚20株），生長過程中均采用常規(guī)的施肥和田間管理方法。本試驗(yàn)過程中使用的蜂群為云南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方蜜蜂研究所飼養(yǎng)的中華蜜蜂。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1大棚管理

將4棟大棚分為蜜蜂授粉區(qū)（編號(hào)A、C）和無蜂區(qū)（編號(hào)B、D）。各棟大棚均有塑料隔膜隔開，棚內(nèi)土壤、水、肥、光照、通風(fēng)、溫度、黃瓜長勢等基本條件保持一致。每棟大棚都裝有自由滑動(dòng)門，方便進(jìn)出試驗(yàn)操作。試驗(yàn)期間大棚滑動(dòng)門保持關(guān)閉，防止蜜蜂飛出大棚。

1.3.2授粉蜂群管理

由于蜜蜂移入大棚后，需有3～4天的適應(yīng)時(shí)間，因此在黃瓜始花期前4天（即5月9日）向大棚A、C各移入一群蜜蜂。移入蜂群的時(shí)間選擇在傍晚蜜蜂回巢并穩(wěn)定后，關(guān)閉蜂箱門，把蜂箱移入大棚放置20 min，打開巢門。蜂箱放置后，不隨意移動(dòng)巢門方向和位置，以免蜜蜂迷巢受損失。一般大棚環(huán)境很難滿足蜜蜂的日常飲水需求，需在蜂箱附近放置飲水器，水面漂浮稻草以便蜜蜂采水。每4～5天檢查一次授粉蜂群，及時(shí)補(bǔ)充糖和花粉等飼料。

5月13日蜂群活動(dòng)基本正常，開始訪花授粉。其在大棚內(nèi)的授粉時(shí)間為48天，授粉期結(jié)束后，6月30日將蜂群移出大棚。

1.3.3測定的指標(biāo)

分別在每棟大棚中隨機(jī)抽取雄花和雌花各5朵進(jìn)行花部形態(tài)測定，對于雄花主要測量花冠開口口徑、花瓣長度和寬度、萼片長度、雄蕊群直徑、雄蕊長度、退化柱頭長度等指標(biāo)；雌花主要測量花冠開口口徑、花瓣長度和寬度、萼片長度、子房長度、子房直徑、花柱長度、柱頭裂深，同時(shí)解剖雌花子房，觀察記錄胚珠數(shù)量。

在每棟大棚中選取5株長勢相近的黃瓜植株進(jìn)行標(biāo)記，分別統(tǒng)計(jì)出雌花數(shù)和一段時(shí)間后的坐果數(shù)，利用坐果數(shù)與雌花數(shù)量的比值計(jì)算坐果率。在標(biāo)記的黃瓜植株上，每株隨機(jī)選擇1條成熟黃瓜解剖觀察其結(jié)籽數(shù)，利用結(jié)籽數(shù)與胚珠數(shù)的比值計(jì)算結(jié)籽率。記錄每次采摘黃瓜的數(shù)量，同時(shí)測定每個(gè)黃瓜的長度、重量和最大直徑。

1.4數(shù)據(jù)分析方法

利用t檢驗(yàn)比較蜜蜂授粉與無蜂授粉兩種處理間的差異，分析蜜蜂授粉對大棚黃瓜坐果率、結(jié)籽率及黃瓜產(chǎn)量的影響。

2　結(jié)果與分析

2.1黃瓜花部形態(tài)

黃瓜花朵黃色，裂片5瓣，下部合生成為合瓣花。雌花單生或稀簇生，柱頭1枚，較短且三裂。花朵基部有一個(gè)較大的子房，分為三室，經(jīng)解剖觀測胚珠300～400粒，平均357粒。雄花簇生，小于雌花，但數(shù)量較多。每朵雄花含有5枚雄蕊，合抱在花柱周圍。黃瓜雌雄花朵均有蜜腺，雌花的花蜜量較雄花多。黃瓜花粉粒較大，并且具有粘性。對黃瓜雄花和雌花的其他花部形態(tài)指標(biāo)測定結(jié)果見表1和表2。

表1　黃瓜雄花花部形態(tài)

表2　黃瓜雌花花部形態(tài)

由黃瓜花朵的形態(tài)特征可以看出，其顏色對蜜蜂具有吸引力；雄花和雌花平均花冠開口口徑較大，雄蕊長度合適，能夠?yàn)槊鄯涮峁┦澄飯?bào)酬；花粉粒大且具有粘性，便于蜜蜂攜帶傳粉。

2.2蜜蜂授粉對大棚黃瓜坐果率和結(jié)籽率的影響

在每棟大棚中選擇5株長勢相近的黃瓜進(jìn)行標(biāo)記，統(tǒng)計(jì)雌花數(shù)量和一段時(shí)間后的坐果數(shù)，計(jì)算坐果率；每株隨機(jī)選擇1條成熟黃瓜，解剖統(tǒng)計(jì)其結(jié)籽數(shù)，計(jì)算結(jié)籽率，其結(jié)果如下表3∶

表3　蜜蜂授粉對黃瓜坐果率及結(jié)籽率的影響

對上述所測指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，蜜蜂授粉區(qū)比無蜂區(qū)平均坐果率增加10.34%，但差異不顯著（p= 0.14＞0.05）；平均結(jié)籽率增加63.23%，差異極顯著（P= 9.77E-05＜0.01）。

2.3蜜蜂授粉對大棚黃瓜大小及產(chǎn)量的影響

兩種處理下黃瓜大小及每株黃瓜平均產(chǎn)量見表4。

表4　蜜蜂授粉對黃瓜大小及產(chǎn)量的影響

對上述所測指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得出，蜜蜂授粉區(qū)比無蜂區(qū)的黃瓜平均長度增加7.08%，差異不顯著（p= 0.27＞0.05）；平均最大直徑減小1.06%，差異不顯著（p= 0.70＞0.05）；每條黃瓜的平均重量增加11.29%，差異顯著（p=0.04＜0.05）；每株總瓜數(shù)較多，差異不顯著（p= 0.11＞0.05）；每株黃瓜總重量增加38.76%，差異不顯著（p=0.07＞0.05）。

3　討論

利用中華蜜蜂為大棚黃瓜授粉的試驗(yàn)結(jié)果顯示，無蜂區(qū)黃瓜坐果率、黃瓜產(chǎn)量較高，表明該品種為單性結(jié)實(shí)品種；與無蜂區(qū)相比，蜜蜂授粉區(qū)黃瓜坐果率及每株黃瓜產(chǎn)量均有一定增加，尤其是瓜條平均重量顯著增加，表明利用蜜蜂授粉能夠進(jìn)一步提高大棚黃瓜的產(chǎn)量。

本試驗(yàn)中由于大棚頂部覆蓋薄膜，側(cè)面覆蓋40目白色通風(fēng)網(wǎng)，在蜜蜂剛進(jìn)棚的適應(yīng)期內(nèi)，白天會(huì)出現(xiàn)“撲光”現(xiàn)象，導(dǎo)致少量的蜜蜂死亡。

在大棚黃瓜授粉試驗(yàn)中觀察到，中華蜜蜂隨機(jī)訪花，自身所攜帶的花粉多且“雜”，可能導(dǎo)致雌花上落置的花粉量較多，胚珠受精率較高，與無蜂區(qū)相比黃瓜坐果率有所增加，并形成了大量成熟種子。這與歷延芳等人在西瓜上利用蜜蜂授粉的試驗(yàn)結(jié)果一致。

雖然我國早在上世紀(jì)80年代末就開展了利用蜜蜂為黃瓜授粉的研究工作［2］，但其增產(chǎn)效益一直沒有引起廣泛的關(guān)注，加之黃瓜單性結(jié)實(shí)品種的推廣，因此在我國主動(dòng)應(yīng)用蜜蜂為黃瓜授粉的意識(shí)不強(qiáng)。本研究表明，即使對于單性結(jié)實(shí)的黃瓜品種，利用蜜蜂為其授粉仍可進(jìn)一步提高產(chǎn)量。利用蜜蜂為單性結(jié)實(shí)的黃瓜品種授粉，不但可以提高異花授粉坐果的比例，還可能提高黃瓜的品質(zhì)，但蜜蜂授粉對單性結(jié)實(shí)品種黃瓜質(zhì)量的影響尚需進(jìn)一步研究。

盡管我國逐步開始重視蜜蜂為經(jīng)濟(jì)作物授粉的效益，但蜜蜂授粉在很大程度上仍處于隨機(jī)狀態(tài)［5］，人為地、有意識(shí)地利用蜜蜂授粉的農(nóng)戶還較少，因此從當(dāng)前利用蜜蜂授粉的范圍和獲得的效益來看，發(fā)展蜜蜂授粉業(yè)的潛力還很大。

［1］范曉敏.黃瓜生物學(xué)特性及對環(huán)境條件的要求 ［J］.河北農(nóng)業(yè)，2010，05:10.

［2］Delaplane K S，Mayer D F.Crop Pollination by Bees［M］.CABI，2000.

［3］葛鳳晨，時(shí)連貴，張玉田，等.蜜蜂為塑料大棚黃瓜授粉試驗(yàn)初報(bào)［J］.中國養(yǎng)蜂，1987，06:20-22.

［4］任曉曉，周丹銀，汪建明，等.蜜蜂為黃瓜授粉研究現(xiàn)狀［J］.中國蜂業(yè)，2015，66（8）:40-43.

［5］安建東，陳文鋒.全球農(nóng)作物蜜蜂授粉概況［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，01:374-382

國家蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-45-kxj14）；國家自然科學(xué)基金（31460577）；國家自然科學(xué)基金（31572339）

任曉曉（1991-），女，山東聊城，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槊鄯墼粗参锛皞鞣凵飳W(xué)。

董坤，副教授，E-mail：dongkun19722004@aliyun.com.