梨樹種植結(jié)構(gòu)及蜂群采集次數(shù)對蜜蜂授粉效果的影響

付寶春，秦國杰，張旭鳳，張?jiān)埔?，?松，柯曉煒，郭 媛

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，太原030031）

0 引言

梨是中國一種重要的栽培水果，因其甜脆多汁的特點(diǎn)受到人們的喜愛。近幾年梨樹種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量不斷增加，居于世界首位(FAOSTAT)。梨樹絕大部分品種屬于異花授粉[1-2]，因其花粉粒大[3]、重，而且具有粘性，風(fēng)力不易攜帶，主要依靠人工[4]或昆蟲[5-6]等輔助手段授粉。但人工授粉成本高[7-8]，不利于梨樹生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。目前梨樹生產(chǎn)中應(yīng)用的傳粉昆蟲主要有壁蜂[9-10]、蜜蜂[11]等蜂種。蜜蜂飼養(yǎng)管理技術(shù)成熟，在多種作物授粉中應(yīng)用[12]，但因梨樹花泌蜜少，對昆蟲吸引力不高，蜜蜂等大多數(shù)昆蟲不喜歡采集[13]，因此，如何合理利用蜜蜂，提高蜜蜂授粉效率，成為梨樹蜜蜂授粉技術(shù)研究的重點(diǎn)。

王宇[14]研究梨樹不同授粉技術(shù)對果實(shí)發(fā)育、品質(zhì)形成的影響，結(jié)果表明，蜜蜂授粉可以顯著提高坐果率并且果型整齊。酥梨發(fā)育適宜溫度與蜜蜂活動溫度一致，蜜蜂可以在柱頭活性最高時授粉，是提高坐果率的原因之一[15]。郭媛[16]、李志勇[17]等比較了不同品種（品系）蜜蜂對梨的授粉效率，篩選出適合為梨授粉的蜜蜂品種，并通過調(diào)整授粉蜂群入場時間來提高授粉效率[18]，說明通過技術(shù)手段可以提高蜜蜂為梨樹授粉的效果。

中國梨樹種植面積廣泛，從南到北花期有一定間隔，蜜蜂轉(zhuǎn)地為梨樹授粉對蜂群采集力的影響未見研究報(bào)道。因此，本研究探索了梨樹種植結(jié)構(gòu)及授粉蜂群不同采集次數(shù)對梨樹蜜蜂授粉效果的影響，以期探尋梨樹蜜蜂授粉技術(shù)應(yīng)用中蜂群更加合理高效的利用方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

根據(jù)中國北方地區(qū)地理位置不同，早春氣溫相差較大，導(dǎo)致梨樹花期有一定間隔的特點(diǎn)，在2014—2015年連續(xù)2年的3—4月，選擇山西運(yùn)城鹽湖區(qū)泓芝驛鎮(zhèn)北古村、河南省農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教研基地、山西祁縣古縣鎮(zhèn)北崗頭村3個試驗(yàn)地開展試驗(yàn)。

1.1.1 試驗(yàn)地1位于運(yùn)城市泓芝驛鎮(zhèn)北古村，地處山西西南部，東經(jīng)110°97′，北緯35°37′，地勢平坦、光照充足，年均氣溫13.5℃，年均降雨量550 mm，日照2350 h，主要種植酥梨，面積54 hm2，距試驗(yàn)蜂箱500 m處種植0.2 hm2油菜，競爭植物所占比例為0.4%。試驗(yàn)?zāi)昀鏄浠ㄆ谠?月20日—3月30日之間。

1.1.2 試驗(yàn)地2位于河南省農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教研基地，地處河南省新鄉(xiāng)市平原新區(qū)，位于河南省北部，北緯35°18′，東經(jīng)113°54′，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，冬寒夏熱，秋涼春早，年平均氣溫14℃，年平均降雨656.3 mm，全年日照時間約2400 h；試驗(yàn)地種植梨樹1.34 hm2，主要品種有圓黃、黃冠、晚秀等，距蜂箱500 m處種植油菜2 hm2，競爭花占比60%。試驗(yàn)?zāi)昀鏄浠ㄆ谠?月1日—4月8日之間。

1.1.3 試驗(yàn)地3位于山西省祁縣古縣鎮(zhèn)北崗頭村，地處山西省中部，東經(jīng)112°33'，北緯37°36'，屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫9.9℃，年平均日照時數(shù)2675 h，年平均降水量441.8 mm。試驗(yàn)地主要種植酥梨，面積133 hm2，距試驗(yàn)蜂箱500 m處種植0.2 hm2油菜，競爭花占比0.15%。試驗(yàn)?zāi)昀鏄浠ㄆ谠?月10日—4月18日之間。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 試驗(yàn)蜂種 山西當(dāng)?shù)仫曫B(yǎng)的意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)24群，每群4脾蜂。

1.2.2 供試材料 紙袋2400個，記號筆3支，脫粉器24個，脫粉盤24個，照相機(jī)1部，計(jì)數(shù)器3個。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將試驗(yàn)蜂群分為3組，每組8群，分別為處理1、處理2、處理3。運(yùn)城梨樹開花前一天將處理1放入試驗(yàn)地1，第2天進(jìn)行采集，每天10:00—11:00、12:00—13:00、14:00—15:00分3個時間段在蜂箱巢門口安裝脫粉器并收集花粉；每天10:30、11:00、12:30、13:00、14:30、15:00分6次在巢門口拍照，并統(tǒng)計(jì)各蜂群1 min內(nèi)采集梨花粉及油菜花粉蜜蜂的數(shù)量，計(jì)算各蜂群采集梨花粉蜂所占的比例；試驗(yàn)地1采集完成后，在新鄉(xiāng)梨樹開花前一天將處理1蜂群運(yùn)到試驗(yàn)地2，同時新增加處理2的8群蜂進(jìn)入試驗(yàn)地2，2組蜂同時開展試驗(yàn)；試驗(yàn)地2完成試驗(yàn)后，在祁縣梨樹開花前將處理1、處理2的2組蜂同時運(yùn)入試驗(yàn)地3，并放入處理3的8群蜂，3組同時開始采集。后兩地的試驗(yàn)方法與試驗(yàn)地1完全相同，每試驗(yàn)地采集5天，每年開展15天試驗(yàn)。

1.3.2 測定方法 將試驗(yàn)收集的花粉編號裝袋后，帶回試驗(yàn)室分揀出梨花粉，干燥后稱重并計(jì)算梨花粉比例變化情況?；ǚ鄯謷椒▍⒖脊碌妊芯糠椒╗18]。

統(tǒng)計(jì)各蜂群中采集梨花粉及混合花粉蜂的數(shù)量，考察采集梨花粉蜂所占的比例。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和Duncan氏多重比較，結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示；利用Excel對數(shù)據(jù)作圖，花粉及蜂量比例數(shù)據(jù)采取反正弦處理后進(jìn)行方差比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)地梨樹種植結(jié)構(gòu)對蜂群采集的影響

蜂群對作物采集最直觀的表現(xiàn)是采集到花粉的量，因此梨和油菜花粉所占比例就體現(xiàn)了蜜蜂對其的選擇性。比較3個試驗(yàn)地蜂群采集梨花粉的比例就反映出蜜蜂采集梨花粉的積極性，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，蜜蜂采集梨花粉積極性受競爭花影響很大，競爭花所占比例越高，蜜蜂越少采集梨花。試驗(yàn)地2競爭花占60%以上，蜂群采集梨花粉比例為(39.60±2.66)%，試驗(yàn)地3競爭花很少，只占0.15%，蜂群采集梨花粉純度可達(dá)(95.58±0.56)%，試驗(yàn)地1競爭花占0.4%，蜂群采集梨花粉比例為(68.12±1.09)%，3個試驗(yàn)地差異顯著。

2.2 采集次數(shù)對蜜蜂采集梨花粉的影響

2.2.1 同一蜂群采集花粉重量 對處理1蜂群經(jīng)過3次采集后花粉的重量進(jìn)行分析，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，經(jīng)過3個試驗(yàn)地的采集，蜜蜂采集混合花粉及梨花粉的量均表現(xiàn)出增加的趨勢，采集3次后對梨花粉及混合花粉的采集量均顯著高于采集1次，說明重復(fù)采集梨樹不僅不會使蜂群采集能力下降，反而提高了蜜蜂的采集積極性。

2.2.2 不同處理蜂群采集力比較 將3個處理在試驗(yàn)地3采集梨花粉的重量及比例進(jìn)行分析，結(jié)果見圖3～4。

圖1 梨樹種植結(jié)構(gòu)對蜜蜂采集花粉比例的影響

圖2 采集次數(shù)對同一群蜂采集力的影響

圖3 采集次數(shù)對采集梨花粉重量的影響

圖4 采集次數(shù)對采集梨花粉比例的影響

由圖3～4可知，隨著采集次數(shù)的增加，蜂群采集梨花粉重量增加，但不同采集次數(shù)之間并無顯著差異，說明經(jīng)過數(shù)次轉(zhuǎn)地后蜂群采集力沒有下降；蜂群采集梨花粉比例與采集次數(shù)之間無明顯規(guī)律可尋，采集2次蜂群與采集1次、采集3次蜂群采集梨花粉比例沒有顯著差異，但采集2次蜂群采集梨花粉的比例顯著高于采集3次。

2.3 采集次數(shù)對采集梨花粉蜂比例的影響

將3個處理同一時間段內(nèi)采集梨花粉蜂的比例進(jìn)行分析，結(jié)果見圖5。由圖5可知，不同采集次數(shù)下，采集梨花粉蜂所占比例無顯著差異。但是，采集到梨花粉的比例與采集梨花粉蜂的比例表現(xiàn)一致。

3 討論

蜜蜂取食花粉和花蜜的過程中完成對植物的授粉。作物泌粉、泌蜜情況、蜂群內(nèi)部結(jié)構(gòu)、蜂群自身需求等多種因素導(dǎo)致蜜蜂出現(xiàn)采集偏愛性，并進(jìn)一步影響授粉效果[19]，蜂群采集時會對獲得的報(bào)酬進(jìn)行充分評估[20]，油菜蜜、粉豐富，蜜蜂采集會獲得豐厚的報(bào)酬，因此采集積極性很高。蜂群日常能量需要主要從花蜜中獲得，花粉主要用于哺育幼蟲，蜜蜂對蜜和粉的不同需求是引起其采集不同作物積極性不同的原因之一。梨花粉量很大，但泌蜜量少，相比之下蜜蜂更喜歡采集有粉有蜜的油菜，因此油菜等競爭植物大量存在時會對蜂群采集梨花積極性造成很大影響。

本試驗(yàn)結(jié)果也表明，試驗(yàn)地1運(yùn)城，是梨樹主產(chǎn)區(qū)，競爭花面積小，蜜蜂采集梨花的比例達(dá)68.12%，試驗(yàn)地2新鄉(xiāng)，競爭植物比梨樹面積還要大，蜜蜂采集梨花的比例就降為39.60%，試驗(yàn)地3祁縣，競爭植物種植面積很小，蜜蜂采集梨花的比例迅速上升為95.58%。這些數(shù)據(jù)充分說明與同期開花的油菜等植物相比，梨樹對蜜蜂的吸引力較差，利用蜜蜂為梨樹授粉時要考慮同花期植物之間的競爭關(guān)系，避免在梨樹行間間作花期相同的競爭植物。

圖5 采集次數(shù)對采集梨花粉蜂比例的影響

在從南到北梨樹近1個月的花期間隔內(nèi)，蜂群轉(zhuǎn)地多次進(jìn)行授粉，但蜂群的采集能力并沒有下降，而且隨著采集梨花次數(shù)的增加，蜂群采集梨花的積極性增加?？赡苁敲鄯鋵Χ唐趦?nèi)采集過的植物有一定記憶，適當(dāng)增加采集次數(shù)可以提高對該種作物的采集積極性。當(dāng)外界開花植物比較單一時（比如祁縣試驗(yàn)地），蜂群選擇余地小，蜂群會專注進(jìn)行采集，利用蜜蜂為梨樹授粉效果很好，采集次數(shù)對蜂群授粉效果的影響也會減少。

4 結(jié)論

應(yīng)用蜜蜂為梨樹授粉，應(yīng)盡量避免在梨樹地栽種其他花期相同的作物，以免對授粉效果產(chǎn)生影響。

重復(fù)采集可以提高蜜蜂采集梨花的積極性及授粉效果，在實(shí)際應(yīng)用時，可以組織專業(yè)授粉蜂場進(jìn)行梨樹授粉。