溫室甜瓜熊蜂授粉采集行為及泌蜜泌粉規(guī)律預(yù)測研究

（甘肅省蜂業(yè)技術(shù)推廣總站，天水 741020）

甜瓜(Cucumis melo)又名“香瓜”，是葫蘆科黃瓜屬一年生蔓性草本植物，原產(chǎn)熱帶，我國各地普遍栽培，品種很多[1]。甜瓜在溫室果蔬作物的種植中屬于新興品種，但由于其味道甜美、清香襲人、營養(yǎng)豐富而深受消費(fèi)者的青睞，近年來種植面積與范圍逐年擴(kuò)大。甜瓜屬于典型的雌雄異花植物，溫室種植時(shí)需要人工或是引入熊蜂（蜜蜂）進(jìn)行授粉才能結(jié)實(shí)，全國各地引進(jìn)熊蜂為甜瓜進(jìn)行授粉的宣傳報(bào)道較多，部分學(xué)者也對熊蜂為溫室甜瓜授粉效果進(jìn)行了研究[2-5]，但未見溫室甜瓜熊蜂授粉采集行為及泌蜜泌粉規(guī)律預(yù)測研究的報(bào)道。

2017年3月14日至4月5日甘肅省蜂業(yè)技術(shù)推廣總站（甘肅省養(yǎng)蜂研究所）在甘肅河西地區(qū)的武威市涼州區(qū)開展了甘肅省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“熊蜂授粉與溫室番茄綠色防控技術(shù)集成研究與示范推廣”（GNCX-2016-4）和“不同蜂種為設(shè)施果蔬定向授粉技術(shù)集成研究與示范”（GNCX-2012-58），花期授粉田間實(shí)驗(yàn)前后達(dá)20天，其中筆者所在課題組主要進(jìn)行了溫室甜瓜熊蜂授粉采集行為方面的觀察研究，同時(shí)對當(dāng)?shù)販厥姨鸸先斓拿诿勖诜垡?guī)律進(jìn)行了預(yù)測研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于甘肅省武威市涼州區(qū)古城鎮(zhèn)萬豐農(nóng)業(yè)科技園（N37°43′50″、E102°42′7″、H1766m），試驗(yàn)溫室為該園東區(qū)6號和22號溫室，2個(gè)溫室長均為60m，寬8m，面積均為480m2。每個(gè)溫室的甜瓜栽植84行，每行20株，共計(jì)1680株，由于缺苗等情況，實(shí)際為1600株左右。

試驗(yàn)基地溫室一般在早上8:30起簾開棚，早上10:30開通風(fēng)口1/2，早上11:30通風(fēng)口全開，下午16:00通風(fēng)口關(guān)1/2，下午17:00風(fēng)口全關(guān)，下午17:00放簾關(guān)棚。上述時(shí)間在生產(chǎn)中會(huì)根據(jù)實(shí)際天氣情況適當(dāng)調(diào)整。

1.2 試驗(yàn)材料

溫室甜瓜品種為楊凌嘉豐農(nóng)業(yè)科技有限公司“脆綠保”系列的“千綠一號”。定植時(shí)間為2017年2月10日，初花時(shí)間為2017年3月15日，人工控制花期 20～25d。

溫室授粉熊蜂品種為山東農(nóng)科院植保研究所（山東天敵與授粉昆蟲研究中心）的“魯?！迸啤暗匦芊洹?，單箱群勢為80～100只，每個(gè)溫室放入1箱。熊蜂入室時(shí)間為2017年3月17日，最后出室時(shí)間為2017年4月5日。由于防治了2次甜瓜病害，熊蜂臨時(shí)出室2d，有效授粉時(shí)間為17d。

20目尼龍紗網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)記憶秒表、溫濕度計(jì)等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同時(shí)間段熊蜂出歸巢規(guī)律研究

從早上9:00開始至下午17:00，每個(gè)整點(diǎn)在2個(gè)溫室熊蜂巢門口同時(shí)記錄10mil內(nèi)熊蜂的出歸巢數(shù)量，連續(xù)記錄7天的數(shù)據(jù)。

1.3.2 不同時(shí)間段花朵上可見熊蜂采集數(shù)量變化研究

從早上9:00開始至下午17:00，每個(gè)整點(diǎn)用走步觀察法（沿溫室內(nèi)走道從一邊盡頭勻速緩步走到另一邊盡頭）記錄視野里所看見的在花朵上采集的熊蜂數(shù)量（只記錄在花朵上采集的熊蜂），每個(gè)整點(diǎn)開始，重復(fù)3次，連續(xù)記錄7天的數(shù)據(jù)。

1.3.3 早上起棚后前10mil內(nèi)熊蜂出巢趨勢觀察

在早上起棚（溫室外保溫棉卷起）前在巢門口進(jìn)行觀察，從第1只熊蜂出巢開始，記錄10mil內(nèi)熊蜂出巢情況，連續(xù)記錄7天的數(shù)據(jù)。

1.3.4 早上起棚熊蜂出巢采集后前10只歸巢時(shí)間觀察

在早上起棚前在巢門口進(jìn)行觀察，從第1只熊蜂出巢開始計(jì)時(shí)，連續(xù)記錄前10只歸巢熊蜂的外出采集（飛行）時(shí)間，連續(xù)記錄7天的數(shù)據(jù)。

1.3.5 不同時(shí)間段熊蜂單花有效采集時(shí)間研究（泌蜜泌粉預(yù)測研究）

從早上9:00開始至下午17:00，以1h為單位，隨機(jī)記錄每個(gè)時(shí)間段內(nèi)1只熊蜂在每朵花上的有效采集時(shí)間（從熊蜂飛到1朵花上開始采集到飛離該花朵的時(shí)間），每個(gè)時(shí)間段記錄數(shù)據(jù)不少于30個(gè)，連續(xù)記錄7天的數(shù)據(jù)。由于熊蜂在采集時(shí)有識別花朵的特點(diǎn)，有些花朵雖然熊蜂飛到其上，但短暫識別后不進(jìn)行采集即飛到另一朵花上，因此在分析過程中，將3s以內(nèi)的數(shù)據(jù)當(dāng)作無效數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。

1.3.6 統(tǒng)計(jì)分析

對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 一天中不同時(shí)間段熊蜂出歸巢規(guī)律

圖1 溫室甜瓜授粉中不同時(shí)間段熊蜂出歸巢數(shù)量變化

從圖1可以看出，熊蜂為溫室甜瓜授粉的一天當(dāng)中，出巢數(shù)量最高出現(xiàn)在10:00，為10.11只，然后逐漸下降，至14:00降至低峰后又開始上升，至15:00形成第2個(gè)出巢高峰，至17:00時(shí)出巢數(shù)降至最低，為0.5只；歸巢數(shù)量最高出現(xiàn)在11:00，為11.33只，其余變化規(guī)律與出巢情況相同，至17:00時(shí)歸巢數(shù)降至最低，為0.88只。從圖1可以分析得出，熊蜂為甜瓜授粉出勤高峰期主要發(fā)生在10:00～12:00之間，在14:00氣溫最高時(shí)形成一個(gè)出勤低峰期。

2.2 一天中不同時(shí)間段花朵上可見熊蜂采集數(shù)量變化規(guī)律

圖2 不同時(shí)間段花朵上可見熊蜂采集數(shù)量變化

從圖2可以看出，10:00熊蜂在甜瓜花朵上采集數(shù)量最高，為6.08只，然后隨時(shí)間的推移花朵上的熊蜂采集數(shù)量開始下降，至17:00降至最低，為0.5只。總體來看，早上花朵上可見熊蜂采集的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下午。

2.3 早上起棚后前10mil內(nèi)熊蜂出巢趨勢

圖3 早上起棚后前10mil內(nèi)熊蜂出巢情況

從圖3看出，早上起棚后從第1只熊蜂出巢后開始，前10mil的總出巢數(shù)為31.67只，其中第1mil出巢數(shù)量最高為6.33只，第9mil出巢數(shù)量最低為0.67只?？傮w來看，早上起棚后前10mil內(nèi)熊蜂出巢呈現(xiàn)出了3個(gè)高峰，從高到低依次為第1mil、第3mil和第8mil。

2.4 早上起棚后熊蜂出巢至歸巢的單次時(shí)間觀測

通過對記錄數(shù)據(jù)的綜合分析發(fā)現(xiàn)，早上起棚后前10只熊蜂平均出巢采集（飛行）時(shí)間為606s，其中最短采集（飛行）時(shí)間為152s?？梢酝茰y熊蜂在早上溫室起棚后大量出巢采集、飛行或是排泄，但時(shí)間不會(huì)太長，往往在適應(yīng)性采集或是適應(yīng)性飛行后即飛回巢內(nèi)，因此可以推測熊蜂在起棚后第一階段的單次采集或是適應(yīng)性飛行時(shí)間一般為3mil～10mil。

2.5 不同時(shí)間段熊蜂單花有效采集時(shí)間（全天甜瓜泌蜜泌粉規(guī)律）

圖4 不同時(shí)間段熊蜂單花有效采集時(shí)間（泌蜜泌粉規(guī)律）

從圖4可以看出，熊蜂單花有效采集時(shí)間最長的是 11:00～12:00之間，為 15.36s，其次為 10:00～11:00和15:00～16:00之間，分別為14.92s和14.81s，最短是13:00～14:00之間，為8.06s。熊蜂的單花采集時(shí)間在很大程度上是由泌蜜泌粉的多少?zèng)Q定的，泌蜜泌粉多，則采集時(shí)間長，泌蜜泌粉少，則采集時(shí)間短。從上圖熊蜂的單花有效采集時(shí)間，可以推斷出當(dāng)?shù)販厥姨鸸系拿诿勖诜垡?guī)律，那就是當(dāng)?shù)販厥姨鸸?0:00～12:00以及15:00～16:00之間泌蜜泌粉情況最好，泌蜜泌粉規(guī)律如圖4。

在熊蜂單花有效采集時(shí)間的研究中發(fā)現(xiàn)，熊蜂單花有效采集時(shí)間最長可達(dá)48.45s；平均采集每朵花的飛行和采集總時(shí)間為16.89s，其中兩花之間的飛行搜索時(shí)間為3.92s，而有效采集時(shí)間為12.97s。

3 結(jié)論與討論

（1） 溫室甜瓜通過熊蜂授粉可以提高坐果率、增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)，與人工授粉（激素授粉）相比，可以減輕勞動(dòng)量和杜絕植物生長調(diào)節(jié)劑的使用，增加溫室種植戶的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是增加果實(shí)的安全性和環(huán)保性。通過對熊蜂采集行為的研究，可以更好的掌握其采集規(guī)律、活動(dòng)規(guī)律，從而通過調(diào)整管理措施來提高熊蜂的授粉效率和授粉效果。

（2） 通過研究發(fā)現(xiàn)，河西地區(qū)溫室甜瓜熊蜂授粉出勤高峰期發(fā)生在10:00～12:00之間，而10:00～11:00之間花朵上可見熊蜂采集數(shù)量最高；熊蜂在早上起棚的前10mil出勤呈現(xiàn)3個(gè)高峰，從高到低依次為第1mil、第3mil和第8mil；熊蜂在起棚后出巢至歸巢的單次采集或是適應(yīng)性飛行時(shí)間在3mil～10mil之間；熊蜂單花有效采集時(shí)間最長的是11:00～12:00，為 15.36s，其次為 10:00～11:00 和 15:00～16:00，分別為14.92s和14.81s。從單花采集有效時(shí)間可以推測出當(dāng)?shù)販厥姨鸸厦诿勖诜垡?guī)律，那就是當(dāng)?shù)販厥姨鸸?0:00～12:00以及15:00～16:00之間泌蜜泌粉情況最好。

（3） 在一定情況下，花朵泌蜜泌粉的多少與熊蜂有效采花時(shí)間呈正相關(guān)關(guān)系。通過對全天熊蜂單朵有效采集的研究，可以有效判斷當(dāng)?shù)販厥姨鸸系拿诿勖诜垡?guī)律。通過研究發(fā)現(xiàn)，熊蜂全天的出勤規(guī)律幾乎與熊蜂全天單花采集時(shí)間、當(dāng)?shù)販厥姨鸸厦诿勖诜垡?guī)律相同，因此可以推測出熊蜂能夠根據(jù)溫室作物泌蜜泌粉規(guī)律來調(diào)整自身出勤情況。

（4） 在對熊蜂單花有效采集時(shí)間的研究中發(fā)現(xiàn)，熊蜂對某些花朵不落在其上就可以判斷該花朵無粉無蜜從而飛離到其他花朵上，而對某些花朵卻只有落在其上，進(jìn)行識別后才可以判斷有無花粉花蜜，如果無粉無蜜則立馬飛離到其他花朵上。對于這種情況，通過長期研究判斷，我們對熊蜂在花朵上采集時(shí)不足3s的數(shù)據(jù)進(jìn)行了剔除，以減少相關(guān)誤差。

（5） 在本項(xiàng)研究中，由于時(shí)間與相關(guān)條件限制，我們對熊蜂采粉與采蜜沒有進(jìn)行區(qū)分，希望后期開展相關(guān)研究的單位與人員對采蜜采粉進(jìn)行區(qū)別研究，以期更深入了解熊蜂的采集行為。