兩種蜂授粉對(duì)西藏西紅柿、油菜產(chǎn)量性狀及甜度的影響

龐博 雷雪萍 王文峰 扎羅 姚小波 李楊 張亞琳 次仁央拉│文

西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所

蜜蜂授粉是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)提質(zhì)的重要措施，全世界為人類提供食物的作物中至少70種作物的授粉依賴蜜蜂。大量研究證明，蜜蜂授粉可顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量，如油菜授粉可增產(chǎn)10%～47.5%，大豆增產(chǎn)10%～40%，蘋果增產(chǎn)5%～30%等。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《2018年種植業(yè)工作要點(diǎn)》中指出：“大力推進(jìn)綠色防控減量，建設(shè)一批病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治與綠色防控融合示范基地、稻田綜合種養(yǎng)示范基地、蜜蜂授粉與綠色防控技術(shù)集成示范基地[1]，凸顯農(nóng)業(yè)對(duì)蜜蜂授粉的高度重視與大力扶持。油菜是西藏非常重要的油料作物，全區(qū)目前油菜種植面積大概有25萬畝，主推油菜品種為甘藍(lán)型油菜“大地95和京華165”。油菜屬異花授粉作物，主要通過風(fēng)和蟲媒進(jìn)行傳粉。油菜花較大，花瓣平滑，部分皺縮，重疊呈覆瓦狀或側(cè)疊狀，花序中間花蕾著生位置高于開放花朵，開花時(shí)花藥一般內(nèi)向開裂或半內(nèi)向開裂。西藏西紅柿露地生長期在6～9月之間，由于西藏平均溫度低，所以果實(shí)成熟慢，在西藏多采用溫室種植缺乏蟲媒授粉。

蜜蜂授粉的增產(chǎn)機(jī)理主要是：1.“花粉群體效應(yīng)”，經(jīng)蜜蜂授粉后花粉數(shù)量明顯增多，導(dǎo)致花粉萌發(fā)提速，加速營養(yǎng)物質(zhì)向花朵子房運(yùn)輸，促進(jìn)果實(shí)和種子發(fā)育；2.授粉充分促進(jìn)果實(shí)提早生長，蜜蜂授粉加快了受精的速度，從而使果實(shí)提前生長、提早成熟；3.蜜蜂授粉使花柱頭上的花粉多，為子房中的胚珠都能得到精子創(chuàng)造了條件。降低了受精不良而出現(xiàn)畸形果[2-4]。

本研究在拉薩、山南開展兩種蜂授粉對(duì)設(shè)施西紅柿、甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量及品質(zhì)影響的相關(guān)試驗(yàn)，評(píng)價(jià)主要授粉蜂種——西方蜜蜂、熊蜂授粉對(duì)西藏甘藍(lán)型油菜和西紅柿在產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。目的是進(jìn)一步搞清蜜蜂授粉技術(shù)在青藏高原地區(qū)的適用性，選擇出能夠保障拉薩、山南地區(qū)設(shè)施西紅柿和甘藍(lán)型油菜增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的授粉蜂種，為西藏地區(qū)推廣及示范蜜蜂授粉技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于 2018年4月至2018年10月在西藏自治區(qū)拉薩市農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所拉薩有害生物觀測(cè)試驗(yàn)站溫室網(wǎng)室內(nèi)和山南扎囊縣進(jìn)行。拉薩、山南地處喜馬拉雅山脈北側(cè)，平均海拔3650m，屬高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候，全年多晴朗天氣，4月到10月期間試驗(yàn)地最高氣溫28.9℃，最低氣溫-0.4℃，平均氣溫14.9℃。種植西紅柿的溫室類型為通體玻璃日光溫室，鋼架結(jié)構(gòu)，西紅柿試驗(yàn)區(qū)用60目紗網(wǎng)整體覆蓋，然后再用紗網(wǎng)隔成三部分為西蜂授粉區(qū)、熊蜂授粉區(qū)、隔離不授粉區(qū)。油菜試驗(yàn)區(qū)為露天網(wǎng)室，使用60目紗網(wǎng)隔開成西蜂授粉區(qū)和隔離不授粉區(qū)。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 試驗(yàn)蜂種

西方蜜蜂由西藏山南市乃東區(qū)尼吉蜜蜂養(yǎng)殖專業(yè)合作社提供，自然條件下現(xiàn)代活框飼養(yǎng)，健康無病，管理一致，每群蜂工蜂數(shù)量約200～300只。熊蜂購自河北衡水沃蜂生物科技有限公司，每盒熊蜂數(shù)量約80只。授粉蜂群在西紅柿、油菜開花前放飛。西蜂授粉區(qū)放置蜜蜂1箱，熊蜂授粉區(qū)放置熊蜂1盒，整個(gè)試驗(yàn)全程禁止使用化學(xué)農(nóng)藥和殺蟲劑。

1.2.2 試驗(yàn)對(duì)象

試驗(yàn)西紅柿為保護(hù)地專用番茄品種“金棚一號(hào)”，西蜂授粉區(qū)、熊蜂授粉區(qū)、隔離不授粉區(qū)的西紅柿株距、水、肥、栽培方式都一致。試驗(yàn)油菜為西藏自治區(qū)主推甘藍(lán)型品種“大地95”，西蜂授粉區(qū)、隔離不授粉區(qū)的油菜行距、水、肥、栽培方式都一致。

3 試驗(yàn)方法

3.1 兩種蜂授粉對(duì)拉薩設(shè)施西紅柿產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

西紅柿播種時(shí)間為4月5日，在西紅柿開花前一周在西蜂授粉區(qū)放入西蜂一箱，在熊蜂授粉區(qū)放入熊蜂一盒。到達(dá)成熟期后分兩次在西蜂授粉區(qū)、熊蜂授粉區(qū)、隔離不授粉區(qū)分別摘取20個(gè)單株上的全部果實(shí)。稱量并記錄三個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)采收西紅柿的單株總果數(shù)、畸形果率、果實(shí)糖度、單株產(chǎn)量。果實(shí)糖度使用陸恒生物公司的LH-B55型數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)量。

3.2 西蜂授粉、自然授粉、隔離不授粉對(duì)拉薩、山南兩地甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量、性狀的影響

油菜播種時(shí)間為4月11日，在油菜開花期前一周放入蜜蜂1箱。在拉薩、山南油菜試驗(yàn)地隨機(jī)選取3個(gè)1m×1 m的試驗(yàn)樣方進(jìn)行考種，記錄單株角果數(shù)、角果籽粒數(shù)、千粒重，并折合畝產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013 整理，方差分析在DPS7.05中實(shí)現(xiàn)，選擇Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，當(dāng) P＜0.05 時(shí)，差異達(dá)到顯著水平，P＜0.01時(shí)，達(dá)到極顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿產(chǎn)量性狀和品質(zhì)的影響

如表1所示：兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿單株果數(shù)影響由大到小依次為西蜂＞熊蜂＞不授粉( P＜0.05) ，西蜂授粉同不授粉相比增加47.57%差異極顯著，熊蜂授粉同不授粉相比增加22.33%差異顯著，西蜂授粉同熊蜂授粉相比差異顯著。兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿單果重影響由大到小依次為西蜂＞熊蜂＞隔離不授粉( P＜0.01)，西蜂授粉同不授粉相比增加39.65%差異極顯著，熊蜂授粉同不授粉相比增加20.9%差異顯著，西蜂授粉同熊蜂授粉相比差異不顯著。兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿畸形果率影響由大到小依次為西蜂＞熊蜂＞隔離不授粉( P＜0.05)，西紅柿畸形果率方面西蜂授粉同不授粉相比降低了60.37%差異極顯著，熊蜂授粉同不授粉相比降低了17.95%差異不顯著，西授粉同熊蜂授粉相比差異不顯著。兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿單株產(chǎn)量影響由大到小依次為西蜂＞熊蜂＞隔離不授粉( P＜0.05)，西蜂授粉同不授粉相比增產(chǎn)29.51%差異顯著，熊蜂授粉同不授粉相比增產(chǎn)14.24%差異不顯著。兩種蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿含糖量影響由大到小依次為熊蜂＞西蜂＞隔離不授粉( P＜0.05)，熊蜂授粉與不授粉相比提高15.55%差異顯著。西蜂處理和隔離不授粉相比提高4.18%差異不顯著，熊蜂處理和蜜蜂處理相比差異不顯著。

表 1 不同蜂授粉對(duì)西藏設(shè)施西紅柿產(chǎn)量性狀的影響 ( mean ± SD)

表2 西蜂授粉對(duì)拉薩地區(qū)油菜產(chǎn)量性狀的影響 ( mean ± SD)

表3 西蜂授粉對(duì)山南地區(qū)油菜產(chǎn)量性狀的影響 ( mean ± SD)

2.2 西蜂授粉對(duì)西藏甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量性狀的影響

如表2、表3所示：（1）油菜千粒重：山南地區(qū)自然授粉同不授粉相比提高8.2%差異顯著，拉薩地區(qū)西蜂授粉同不授粉相比提高6.8%但差異不顯著，山南地區(qū)西蜂授粉同自然授粉相比提高3.5%但差異不顯著；（2）油菜角果籽粒數(shù)：拉薩地區(qū)西蜂授粉結(jié)果同不授粉相比提高29.99%、山南提高20.65%差異顯著；自然授粉跟不授粉相比差異不顯著，自然授粉跟西蜂授粉比差異不顯著；（3）每公頃產(chǎn)量：拉薩西蜂授粉處理同隔離不授粉處理相比提高11.50%差異顯著，山南西蜂授粉處理同不授粉處理相比提高123.3%差異極顯著；（4）單株角果數(shù)：拉薩西蜂授粉處理同隔離不授粉處理相比提高39.25%差異顯著；（5）成熟時(shí)間：經(jīng)西蜂授粉處理同隔離不授粉處理相比油菜成熟時(shí)間提前3天。

3 討論

西藏自治區(qū)正在大力實(shí)施《西藏高原特色農(nóng)產(chǎn)品基地發(fā)展規(guī)劃（2015～2020年）》，其中計(jì)劃建立蔬菜生產(chǎn)核心區(qū)和油菜生產(chǎn)核心區(qū)，將自治區(qū)22個(gè)縣（區(qū)）作為優(yōu)質(zhì)蔬菜生產(chǎn)核心區(qū)，到2020年，全區(qū)蔬菜種植面積達(dá)到45萬畝以上，其中設(shè)施蔬菜種植面積達(dá)到10萬畝。油菜種植將更加優(yōu)質(zhì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化，確保油菜種植面積穩(wěn)定在20萬畝。使用蜜蜂授粉可以保證以上規(guī)劃的更好實(shí)施。

西方蜜蜂是高度進(jìn)化的社會(huì)性昆蟲，與地熊蜂相比，信息交流能力強(qiáng)，分工明確，訪花轉(zhuǎn)移性強(qiáng)，青壯年授粉蜂補(bǔ)充速度快，蜂群能夠長時(shí)間維持較高的群勢(shì)及授粉效果。而熊蜂的特點(diǎn)是熊蜂有較長的口器（吻），蜜蜂的吻長為5～7mm，而熊蜂的吻長為9～17mm，因此對(duì)于一些深冠管狀花朵的蔬菜如番茄、辣椒、茄子等，應(yīng)用熊蜂授粉效果更加顯著，而且熊蜂個(gè)體大，周身布滿絨毛，能夠攜帶更多的花粉[5-7]。

本試驗(yàn)研究表明: （1）西藏地區(qū)采用蜜蜂授粉確實(shí)能夠明顯提升蔬菜的產(chǎn)量品質(zhì)和油料作物的產(chǎn)量。（2）采取西蜂授粉會(huì)比熊蜂更加顯著的提高設(shè)施西紅柿的產(chǎn)量與品質(zhì)，采取西蜂授粉比熊蜂授粉更加顯著的提高甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量和提前油菜的熟期。（3）本次試驗(yàn)也印證了西蜂比其他蜜蜂更加適應(yīng)在大規(guī)模單一的蜜源植物上進(jìn)行采蜜授粉工作。因此，參考西藏地區(qū)兩種蜂種授粉效果、獲取難易程度，本研究認(rèn)為西蜂更適宜于為拉薩設(shè)施西紅柿授粉和甘藍(lán)型油菜授粉。該結(jié)果對(duì)指導(dǎo)西藏地區(qū)西紅柿、甘藍(lán)型油菜的授粉工作具有十分重要的參考價(jià)值，能夠幫助地方政府及西紅柿、油菜種植戶選擇合適的授粉蜂種，并且能夠促進(jìn)蜜蜂授粉技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中更快更好的推廣應(yīng)用。

本試驗(yàn)還存在以下問題需要我們今后進(jìn)一步完善：（1）使用的蜜蜂蜂群里的工蜂數(shù)量是熊蜂數(shù)量的2到3倍；（2）試驗(yàn)使用的西方蜜蜂是由西藏山南市乃東區(qū)尼吉蜜蜂養(yǎng)殖專業(yè)合作社提供的已經(jīng)經(jīng)過了西藏當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的馴化；（3）下一步工作，我們可以對(duì)西藏地區(qū)主要糧食作物青稞進(jìn)行蜜蜂授粉效果評(píng)價(jià)，并對(duì)授粉之后蔬菜和糧食作物、油料作物的品質(zhì)進(jìn)行深入分析研究。