地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉可行性初探

吳光安，翟一凡，周浩，尹園園，陳浩，門興元，戴爭(zhēng)，于毅，鄭禮

( 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/天敵與授粉昆蟲(chóng)研究中心，山東 濟(jì)南 250100)

地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉可行性初探

吳光安，翟一凡，周浩，尹園園，陳浩，門興元，戴爭(zhēng)，于毅，鄭禮

( 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/天敵與授粉昆蟲(chóng)研究中心，山東 濟(jì)南 250100)

為明確地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉的可行性，通過(guò)對(duì)設(shè)施南瓜應(yīng)用人工對(duì)花、激素點(diǎn)花和地熊蜂授粉3種不同授粉方式，比較授粉效果。結(jié)果表明：地熊蜂授粉的南瓜坐果率為91.11%，比人工對(duì)花和激素點(diǎn)花分別增加5.54%和40.65%；地熊蜂授粉的平均單果重為1.49 kg，比人工對(duì)花和激素點(diǎn)花分別增加8.76% 和43.27%；此外，地熊蜂授粉不需要?jiǎng)趧?dòng)力成本，相較于人工對(duì)花和激素點(diǎn)花平均每天可分別節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間1.06 h和0.74 h。說(shuō)明利用地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉，不僅能夠促進(jìn)坐果，提高產(chǎn)量，而且節(jié)省勞動(dòng)成本，可以作為一項(xiàng)新技術(shù)在設(shè)施南瓜種植上試推廣。

地熊蜂；設(shè)施南瓜；授粉

AbstractIn order to clarify the feasibility of pollination of greenhouse pumpkin byBombusterrestris, the comparative experiment on three different pollination methods of hand pollination, hormone treatment and bumblebee pollination were conducted. The results showed that the fruit-setting ratio of pumpkin was 91.11% and the average fruit weight was 1.49 kg by bumblebee pollination, which were 5.54% and 8.76%, 40.65% and 43.27% higher than those of hand pollination and hormone treatment, respectively. In addition, bumblebee pollination did not need the labor costs, which could save working time of 1.06 h and 0.74 h comparing with the other two methods, respectively. The experiment results proved that bumblebee pollination could not only promote fruit-setting and raise yield, but also save the manpower costs. Thus, the bumblebee pollination could be used as a new technology and promoted on the greenhouse pumpkin.

KeywordsBombusterrestris; Greenhouse pumpkin; Pollination

隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的冬暖式日光溫室和早春拱棚的數(shù)量迅速增長(zhǎng)。由于設(shè)施種植空間較封閉，使得通過(guò)風(fēng)媒和蟲(chóng)媒途徑授粉的設(shè)施蔬菜受到很大影響[1]。地熊蜂屬膜翅目蜜蜂總科熊蜂屬，其進(jìn)化程度處于從獨(dú)居蜂到半社會(huì)性蜜蜂的中間階段，是多種植物特別是茄科植物的重要授粉者。地熊蜂體型大，飛行距離遠(yuǎn)，訪花量多，授粉效率高；地熊蜂體表被覆分叉絨毛，有利于黏附花粉，可為花朵授粉；飛行聲震大，是聲震授粉作物如番茄等的理想授粉生物；相較蜜蜂而言，熊蜂環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，耐低溫，陰雨天氣可正常授粉；信息交流系統(tǒng)不發(fā)達(dá)，出巢后可專心為作物授粉；趨光性差，不易出現(xiàn)撞棚現(xiàn)象，在示范過(guò)程中尚未發(fā)現(xiàn)地熊蜂因撞棚而死亡的現(xiàn)象。近年來(lái)的研究表明，地熊蜂對(duì)多種設(shè)施果菜授粉相較于人工對(duì)花和激素點(diǎn)花均有省時(shí)省工、提高果菜品質(zhì)和產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)，還可以避免激素污染，保障消費(fèi)者的食品安全[5-11]。

南瓜是一年生草本植物，雌雄同株，單性花，適應(yīng)能力強(qiáng)，易栽培，在世界各地廣泛種植，具有較高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[3]。南瓜產(chǎn)量高低除與栽培技術(shù)有關(guān)外，就是提高雌花結(jié)實(shí)率[2]。隨著我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，在設(shè)施內(nèi)栽培南瓜、進(jìn)行南瓜育種成為南瓜產(chǎn)業(yè)的一大熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的設(shè)施南瓜種植多以人工對(duì)花、激素點(diǎn)花的方式坐果，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且激素點(diǎn)花會(huì)造成激素污染，不符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念。張作剛等[4]對(duì)南瓜花提前授粉進(jìn)行了初步探究，發(fā)現(xiàn)提前授粉的坐果率比傳統(tǒng)常規(guī)授粉低，仍需作進(jìn)一步探究。李德榮[2]發(fā)現(xiàn)蜜蜂為設(shè)施南瓜授粉比人工對(duì)花得到的南瓜產(chǎn)量高、種子數(shù)更多。眾多研究表明，授粉昆蟲(chóng)給設(shè)施果蔬授粉的過(guò)程中，熊蜂的授粉效果明顯高于蜜蜂[5，6，11-14]，而利用地熊蜂給設(shè)施南瓜授粉是否可行國(guó)內(nèi)報(bào)道尚少。鑒于此，本試驗(yàn)對(duì)地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉的可行性進(jìn)行初步探究，以期為設(shè)施南瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)地點(diǎn)：山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所示范基地南瓜育種棚；授粉地熊蜂由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所天敵與授粉昆蟲(chóng)研究中心提供；南瓜品種為中小型板栗南瓜，定植時(shí)間2016年3月28日，4月21日開(kāi)始授粉，授粉結(jié)束時(shí)間6月25日，7月15日一次性采收。

1.2試驗(yàn)方法

供試南瓜棚共3個(gè)，分別為人工對(duì)花棚、激素點(diǎn)花棚和地熊蜂授粉棚，面積均為667 m2，每棚定植1 100株板栗南瓜，通風(fēng)口均安裝40目防蟲(chóng)網(wǎng)。試驗(yàn)期間3個(gè)棚僅授粉方式不同：?jiǎn)稳诉M(jìn)行人工對(duì)花、單人用坐果靈進(jìn)行激素點(diǎn)花和一箱地熊蜂授粉，其他管理方式均按照傳統(tǒng)的設(shè)施南瓜管理方式同時(shí)進(jìn)行。

1.3測(cè)定方法

每周調(diào)查記錄1次。人工對(duì)花棚，雌花全部授粉，記錄人工對(duì)花所需時(shí)間、坐果率；激素點(diǎn)花棚，雌花全部點(diǎn)花，記錄所需點(diǎn)花時(shí)間、坐果率；地熊蜂授粉棚，進(jìn)棚后隨機(jī)選取10株南瓜統(tǒng)計(jì)其授粉率，另選10株南瓜統(tǒng)計(jì)其坐果率，并記錄地熊蜂使用期限。其中，地熊蜂授粉棚內(nèi)授粉成功的雌花柱頭表面粗糙，有肉眼可見(jiàn)的花粉顆粒；授粉未成功的雌花柱頭表面光滑，無(wú)花粉顆粒。各南瓜棚授粉成功的雌花2～3 d后子房明顯膨大的視為坐果成功；子房不膨大的視為坐果失敗。

采收南瓜后3個(gè)棚分別采樣測(cè)量南瓜單瓜重。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素差異性分析，采用Tukey進(jìn)行顯著性分析。并利用Microsoft Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1不同授粉方式日均人工用時(shí)比較

從表1中可知，地熊蜂授粉不耗費(fèi)人工，激素點(diǎn)花耗費(fèi)人工用時(shí)0.74 h/d，顯著小于人工對(duì)花耗費(fèi)人工用時(shí)1.06 h/d。表明地熊蜂給南瓜授粉可以節(jié)約大量人工，激素點(diǎn)花也可以顯著節(jié)約部分人工。

表1不同授粉方式日均人工用時(shí)

2.2不同授粉方式授粉率比較

坐果期間，人工對(duì)花和激素點(diǎn)花棚內(nèi)所有雌花全部授粉，授粉率均為100%；地熊蜂授粉棚根據(jù)地熊蜂使用說(shuō)明以及以往栽培經(jīng)驗(yàn)其授粉率也為100%。說(shuō)明雖然設(shè)施南瓜開(kāi)花時(shí)間只有半天，地熊蜂仍能給設(shè)施南瓜花朵完全授粉，其授粉能力能夠達(dá)到設(shè)施南瓜生產(chǎn)的授粉要求。

2.3不同授粉方式坐果率比較

從圖1可知，人工對(duì)花的坐果率為86.33%，略低于地熊蜂授粉的坐果率91.11%，說(shuō)明地熊蜂可以辨別、采集更加合適的花粉給雌花授粉，使得雌花授粉更加充分，更好坐果。激素點(diǎn)花的坐果率顯著低于人工對(duì)花和地熊蜂授粉的坐果率，為64.78%，說(shuō)明南瓜坐果時(shí)采用天然南瓜花粉授粉比使用激素刺激更容易坐果。

圖1不同授粉方式的坐果率

2.4不同授粉方式單瓜重比較

從圖2可知，人工對(duì)花得到的南瓜單瓜重均值略低于地熊蜂授粉，分別為1.37 kg和1.49 kg，說(shuō)明地熊蜂授粉更加充分，果實(shí)發(fā)育時(shí)可以吸收更多的營(yíng)養(yǎng)，生長(zhǎng)得更好。而激素點(diǎn)花得到的南瓜單瓜重均值顯著低于前兩者，為1.04 kg，說(shuō)明用天然南瓜花粉的授粉效果比用激素刺激南瓜果實(shí)生長(zhǎng)的效果更好，更加利于南瓜的增產(chǎn)增收。

圖2 不同授粉方式的單瓜重

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)表明地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉節(jié)省大量的勞動(dòng)力成本：人工對(duì)花平均每天用時(shí)1.06 h，授粉期66 d，累計(jì)用時(shí)約70 h，按照濟(jì)南當(dāng)?shù)厝斯べM(fèi)12元/h計(jì)算，人工費(fèi)約840元；激素點(diǎn)花平均每天用時(shí)0.74 h，授粉期66 d，累計(jì)用時(shí)約49 h，人工費(fèi)約588元；購(gòu)買一箱地熊蜂授粉群花費(fèi)350元。這與王靜等[15]用熊蜂給設(shè)施番茄授粉的研究結(jié)果相似，進(jìn)一步證明熊蜂給設(shè)施蔬菜授粉可以有效節(jié)約人工成本。

地熊蜂給南瓜花授粉后坐果率略高于人工對(duì)花，這與國(guó)占寶等[7]用熊蜂給設(shè)施冬瓜授粉的研究結(jié)果相似，說(shuō)明授粉昆蟲(chóng)更能選擇合適的花粉給設(shè)施果菜授粉。地熊蜂授粉得到的單瓜重顯著高于激素點(diǎn)花，這與安建東等[1]用熊蜂給設(shè)施番茄授粉的研究結(jié)果相同，說(shuō)明授粉昆蟲(chóng)給設(shè)施果菜授粉相較激素點(diǎn)花而言更有利于果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育和設(shè)施果菜的增產(chǎn)增收，此外授粉昆蟲(chóng)給設(shè)施果菜授粉還可以避免激素對(duì)設(shè)施果菜果實(shí)造成污染，提高設(shè)施果菜品質(zhì)，保證消費(fèi)者的食品安全。對(duì)于地熊蜂授粉的南瓜在營(yíng)養(yǎng)成分上與人工對(duì)花和激素點(diǎn)花的南瓜有何區(qū)別仍需做進(jìn)一步探索。

在本試驗(yàn)中，地熊蜂的使用時(shí)間為66 d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了地熊蜂為番茄等其他作物授粉時(shí)的使用時(shí)間(45 d左右)，可能是因?yàn)榈匦芊涫褂脮r(shí)天氣情況較好，春末夏初正是地熊蜂在自然界中的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期；南瓜育種棚內(nèi)種植有少量的香菜、茼蒿等其他蔬菜，地熊蜂可以采集進(jìn)食多種花粉，營(yíng)養(yǎng)更加豐富，使得地熊蜂蜂巢發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)，使用壽命增加。一般情況下南瓜花在下午處于閉合狀態(tài)，地熊蜂出巢后無(wú)法采集南瓜花粉，建議如果南瓜棚內(nèi)面積過(guò)小，可在棚內(nèi)種植一些其他需要授粉的植物，既可以充分利用地熊蜂的授粉能力，也不至于因花粉過(guò)少而影響地熊蜂蜂群的發(fā)育。本研究表明，地熊蜂為設(shè)施南瓜授粉具有可行性，在實(shí)際生產(chǎn)中具有指導(dǎo)意義。

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PreliminaryStudyonPollinationofGreenhousePumpkinbyBombusterrestris

Wu Guang′an, Zhai Yifan, Zhou Hao, Yin Yuanyuan, Chen Hao, Men Xingyuan, Dai Zheng, Yu Yi, Zheng Li

(InstituteofPlantProtection,ShandongAcademyofAgriculturalSciences/NaturalEnemiesandPollinatorsResearchCenter,Jinan250100,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.024

2016-12-30

山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蜂產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(SDAIT-24-01)；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科帶頭人科研啟動(dòng)項(xiàng)目；山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“設(shè)施蔬菜生態(tài)高效安全生產(chǎn)技術(shù)模式建立與示范”；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目“高檔蔬菜生產(chǎn)病蟲(chóng)害生態(tài)防控關(guān)鍵技術(shù)研究”

吳光安(1989—)，男，山東聊城人，學(xué)士，主要從事熊蜂的工廠化繁育及授粉應(yīng)用研究。E-mail：2429541271@qq.com

鄭禮(1964—)，男，河北衡水人，研究員，主要從事天敵與授粉昆蟲(chóng)工廠化繁育研究。E-mail：zhengli1964@126.com

S897+.3

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1001-4942(2017)09-0128-04