益智作為廣東中蜂蜜源植物的試驗(yàn)分析

王華堂 趙紅霞 夏曉珊 何春梅 張學(xué)鋒

（1 廣東省生物資源應(yīng)用研究所 廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州 510260； 2 廣東省林業(yè)科學(xué)研究院 廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510520； 3 湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，常德 415000）

花蜜是由植物蜜腺分泌出來的一種甜液，是植物提供給蜜蜂等傳粉昆蟲最重要的報(bào)酬之一[1]。蜜蜂離不開花，蜜蜂離不開蜜源植物，蜜源植物是蜜蜂賴以生存和發(fā)展所必需的生活資料[2]。中蜂為分布在我國(guó)境內(nèi)東方蜜蜂的主要亞種，是在長(zhǎng)期的進(jìn)化發(fā)展過程中，自然界選擇出的一種我國(guó)特有的蜜蜂[3]。在意蜂引入以前，中蜂是我國(guó)唯一飼養(yǎng)的蜜蜂品種。中蜂嗅覺靈敏，采集勤奮，適應(yīng)性強(qiáng)，能善于利用小宗零星蜜源。在地形復(fù)雜、氣候多變、早晚氣溫低、蜜源植物分散的山區(qū)均能繁衍不斷，是意蜂不易做到的[4]。中蜂養(yǎng)殖還是山區(qū)精準(zhǔn)扶貧的好項(xiàng)目，隨著我國(guó)當(dāng)前山區(qū)精準(zhǔn)扶貧戰(zhàn)略的全面實(shí)施，中蜂的養(yǎng)殖規(guī)模還有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)[5]。然而，近年來隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境也遭到了破壞，尤其是森林資源的破壞，直接影響了我國(guó)山區(qū)蜜源植物的數(shù)量和分布[6]。山區(qū)蜜源植物的減少，必然不利于中蜂養(yǎng)殖的發(fā)展，給中蜂養(yǎng)殖帶來了極大的被動(dòng)。因此，山區(qū)蜜源植物資源的合理開發(fā)利用已是當(dāng)前擺在我國(guó)中蜂養(yǎng)殖發(fā)展上亟需解決的問題。

通常蜜源植物是指供蜜蜂采集花蜜和花粉的植物，它們是蜂農(nóng)開展養(yǎng)蜂生產(chǎn)的前提[7]。益智Alpinia oxyphyllaMiq.是我國(guó)四大著名南藥之一，為姜科山姜屬植物，喜溫暖、濕潤(rùn)氣候，主產(chǎn)于海南和廣東等地，常栽培于山區(qū)林下陰濕處[8]。據(jù)王英強(qiáng)等（2005）報(bào)道，益智的花期為每年的2月底至4月下旬，花期長(zhǎng)，單個(gè)花序的花期通常為23～26 天，單花的花蜜分泌量為8.37～15.97 μl，花蜜中的含糖量為30.12%～32.83%；同時(shí)，據(jù)調(diào)查表明，益智的主要傳粉昆蟲為蜜蜂和木蜂[9]，是十分有潛力的山區(qū)候選蜜源植物。然而，目前僅海南等少數(shù)地區(qū)報(bào)道有商品益智蜂蜜的生產(chǎn)，而在其他益智分布地區(qū)極少有商品益智蜂蜜生產(chǎn)的報(bào)道[10]。

針對(duì)現(xiàn)有栽培益智資源作為山區(qū)蜜源植物利用不足的現(xiàn)狀，本研究于2018～2019年間實(shí)地調(diào)查了廣東茂名地區(qū)主栽益智居群的開花情況，花的形態(tài)特征，分析了益智花在不同時(shí)間段花蜜的分泌量及其花蜜糖的濃度，同時(shí)還觀察了不同時(shí)間段中蜂對(duì)益智花的訪花頻次，以期為提高栽培益智資源作為廣東山區(qū)中蜂養(yǎng)殖蜜源植物的利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)

野外調(diào)查工作，主要于2018年2月至2019年3月間在廣東省高州市的廣河益智種植專業(yè)合作社內(nèi)進(jìn)行，采用5點(diǎn)取樣法，選取該合作社內(nèi)的5個(gè)益智種植點(diǎn)作為本研究的實(shí)地調(diào)查地點(diǎn)，且所選取的每個(gè)益智種植點(diǎn)間距至少1km以上，種植點(diǎn)附近均有蜂農(nóng)放養(yǎng)中蜂。

1.2 益智生物學(xué)與小花的形態(tài)特征測(cè)量

益智的開花生物學(xué)調(diào)查。在選取的5個(gè)種植點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)選取10叢益智，調(diào)查每1叢益智中含有總株數(shù)。同時(shí)，在每個(gè)益智種植點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)選取10個(gè)益智花序，采用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量單個(gè)花序的長(zhǎng)度，并統(tǒng)計(jì)單個(gè)花序中含有的小花數(shù)量、單個(gè)花序在一天中小花的開花數(shù)量和單個(gè)花序中所有小花開放結(jié)束所需的天數(shù)。

益智小花的形態(tài)特征測(cè)量。在每個(gè)益智種植點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)摘取益智小花30朵，采用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量每一朵益智小花的長(zhǎng)度、寬度、花冠管的長(zhǎng)度、花冠管的下直徑、花冠管的上直徑和內(nèi)直徑。其中，在測(cè)量益智小花的花冠管內(nèi)直徑時(shí)，先用剪刀將花冠管的中間部位剪斷后再測(cè)量，每次測(cè)量至少重復(fù)3次以上。

1.3 益智花花蜜的分泌量和含糖量測(cè)定

益智花花蜜的分泌量測(cè)定。參照王英強(qiáng)等（2005）報(bào)道的方法并稍做改進(jìn)。從每天7∶30～17∶30，每隔3 小時(shí)用Hirschmann定量毛細(xì)管（2 μl和5 μl）分別測(cè)量 15朵開花前套袋和不套袋益智小花的花蜜量。測(cè)量時(shí)，將定量毛細(xì)管輕輕與益智小花的雌蕊基部接觸，不要傷及組織，沿著其雌蕊基部移動(dòng)毛細(xì)管幾周，直至不能吸上為止。

益智花花蜜的含糖量測(cè)定。將每次用定量毛細(xì)管采集所得到的花蜜，用專門的毛細(xì)管吸頭吹出，收集于1.5 ml的Eppendorf離心管中待測(cè)。用離心管收集花蜜時(shí)，為防止水分蒸發(fā)，應(yīng)迅速打開或關(guān)閉離心管蓋。當(dāng)離心管內(nèi)收集的花蜜量達(dá)到300～600 μl后，采用手持折射儀直接測(cè)定花蜜的含糖量，每次測(cè)量至少重復(fù)3次以上。

1.4 中蜂對(duì)益智花的訪花頻次觀察

在選取的5個(gè)益智種植點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)選取3枝已開放的益智花序，連續(xù)觀察3天，重復(fù)3次。從每天7∶30～16∶30，每隔3小時(shí)統(tǒng)計(jì)每30 分鐘采集花蜜的中蜂數(shù)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS statistics 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析處理，平均數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”（Mean± SE）的形式表示。顯著性檢驗(yàn)采用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)（P<0.05）并采用origin繪圖軟件作圖。

表1 田間益智的開花情況調(diào)查

2 結(jié)果與分析

2.1 益智的田間開花情況

由表1可知，在調(diào)查的5個(gè)益智種植點(diǎn)內(nèi)，每叢益智含有108.90±22.09至207.30±46.94株益智，單個(gè)益智花序的長(zhǎng)度為117.86±7.62 mm至144.02±10.89 mm，單個(gè)益智花序中含有68.50±6.37 至84.20±8.76朵小花，當(dāng)天開放的小花數(shù)量為4.6 0±0.6 0 至6.3 0±0.6 7 個(gè)，單個(gè)花序的開花期持續(xù)時(shí)間為25.90±0.69 天至28.30±0.65 天，且各種植點(diǎn)間均無顯著差異。結(jié)果表明，本研究中所調(diào)查5個(gè)益智種植點(diǎn)內(nèi)的益智居群生長(zhǎng)均勻，開花整齊性好。

2.2 益智小花的形態(tài)特征

圖1 益智小花的形態(tài)特征測(cè)量示意圖

益智小花的形態(tài)特征測(cè)量見圖1。其中，小花長(zhǎng)度為26.50±0.39 mm，寬度為17.08±0.66 mm，花冠管長(zhǎng)度為9.26±0.11 mm，花冠管的下直徑為2.29±0.03 mm，花冠管的上直徑為3.26±0.09 mm，花冠管的內(nèi)直徑為0.98±0.02 mm。據(jù)此，以每朵益智小花的花冠管長(zhǎng)度和花冠管的內(nèi)徑測(cè)算，當(dāng)其花冠管內(nèi)充滿花蜜時(shí)，其含有的花蜜量約為6.62～7.36 μl。

2.3 益智花花蜜的分泌量和含糖量

由圖2可知，開花當(dāng)天氣溫從7∶30開始不斷升高，至14∶00達(dá)到最高溫度，隨后下降。套袋益智小花的花蜜分泌量隨著時(shí)間變化而增加，7∶30的泌蜜量最低，為2.41±0.31 μl；在10∶30時(shí)，其花蜜分泌量達(dá)到高峰，為3.23±0.42 μl，隨后稍有回落（圖3）?？赡茉蚴腔壑械乃蛛S著溫度的升高而蒸發(fā)散失，致使花冠管中的花蜜量減少。不套袋益智小花的花蜜分泌量在7∶30～10∶30時(shí)間段內(nèi)隨著時(shí)間變化而增加，在10∶30～16∶30時(shí)間段內(nèi)隨著時(shí)間變化而迅速減少（圖3）。在10∶30時(shí)，不套袋益智小花的花蜜分泌量為2.36±0.20 μl；在13∶30和16∶30時(shí)，不套袋益智小花的花蜜分泌量分別為1.72±0.17 μl和1.18±0.24 μl，均極顯著少于套袋益智小花花冠管內(nèi)的花蜜量（P<0.01），這主要可能因中蜂的采集活動(dòng)而致使花冠管中的花蜜量減少。套袋和不套袋益智小花花蜜中的含糖量均隨著時(shí)間變化而增加，7∶30時(shí)花蜜中的含糖量最低，套袋和不套袋益智小花花蜜中的含糖量分別為11.03±0.09%和11.63±0.24 %；16∶30時(shí)花蜜中的含糖量達(dá)到高峰，套袋和不套袋益智小花花蜜中的含糖量分別為13.57±0.23%和15.77±1.33%，但二者間均無顯著性差異（圖3）。

圖2 溫濕度變化

圖3 益智小花的花蜜分泌量和含糖量變化

2.4 中蜂對(duì)益智花的訪花頻次觀察

據(jù)觀察，中蜂對(duì)益智花序進(jìn)行訪花時(shí)，一般在單朵小花上停留1～2 秒后，再連續(xù)訪問同一花序上的數(shù)朵盛開之花。中蜂訪花的目的主要是采集益智花蜜，極少見有花粉采集行為。在較溫暖天氣情況下（2019年3月11～13日，陰天或晴天，最高氣溫均>20℃），中蜂對(duì)益智花序的訪花頻率整體隨著時(shí)間的變化而增加，下午17∶00后，中蜂的訪花頻率急劇下降。從早上7∶30開始即有少量的中蜂訪花，訪花頻次為每30分鐘每個(gè)花序1.60±0.52蜂次；上午11∶30時(shí)，中蜂對(duì)益智花序的訪花頻率為每30分鐘每個(gè)花序8.13±1.34蜂次，極顯著高于早上7∶30時(shí)的訪花頻率；訪花的高峰期發(fā)生在下午13∶30～16∶30，每30分鐘每個(gè)花序最高達(dá)12.27±0.98只蜂，顯著高于上午11∶30時(shí)的訪花頻率，并維持在較高的水平（圖4）。

圖4 中蜂對(duì)益智小花的訪花頻率

3 結(jié)論與討論

山區(qū)中蜂養(yǎng)殖既不占耕地又不和農(nóng)作物爭(zhēng)水爭(zhēng)肥，主要依賴山區(qū)的蜜源植物，是投資少、獲益大的事業(yè)[11]。按照所有權(quán)劃分，山區(qū)蜜源植物包括山區(qū)天然野生蜜源植物和山區(qū)人工栽培蜜源植物。然而，近年來許多山區(qū)天然野生蜜源，如東北的椴樹和南方丘陵的柃木，但凡交通便利的地方，都遭到大量的砍伐破壞[12]。因此，合理擴(kuò)大山區(qū)人工蜜源植物的栽培面積和推廣有效的高產(chǎn)蜜源植物種植品種，就成為了我國(guó)山區(qū)中蜂養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要出路[12]。植物的分株數(shù)是植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的重要指標(biāo)，也是生殖生長(zhǎng)的重要基礎(chǔ)，如水稻的分蘗數(shù)是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)[13]。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在廣東茂名地區(qū)主栽益智居群每叢含有157.82±14.63株，花序的長(zhǎng)度為130.97±4.21 mm，單個(gè)花序中含有75.52±2.62朵小花，花序的長(zhǎng)度和單個(gè)花序中含有小花的朵數(shù)均高于禹玉華等[14]和王英強(qiáng)等[9]所報(bào)道華南植物園中的益智居群。

花蜜作為植物對(duì)蜜蜂訪花的回報(bào)，其分泌量明顯受環(huán)境溫度的影響[15]。從不同時(shí)段花蜜的累積量可以看出益智花蜜的分泌受到環(huán)境溫度變化的影響，益智花蜜的分泌量高峰在10∶30，隨后隨著時(shí)間變化而回落，這與王英強(qiáng)等（2005）的測(cè)定結(jié)果相一致。然而，本次試驗(yàn)地區(qū)主栽益智居群花蜜的最高分泌量?jī)H為3.23±0.42μl，且據(jù)每朵益智小花的花冠管長(zhǎng)度和花冠管的內(nèi)徑測(cè)算，當(dāng)其花冠管內(nèi)充滿花蜜時(shí)，其含有的花蜜量也僅約為6.62～7.36μl，均低于華南植物園中益智居群8.37～15.97μl的花蜜分泌量；花蜜的最高糖濃度僅為15.77±1.33%，同樣也顯著低于華南植物園中益智居群30.12%～32.83%的花蜜含糖量，表明這可能與兩地栽培益智居群的遺傳種質(zhì)資源差異有關(guān)[9]。益智花花冠管的上直徑為3.26±0.09 mm，內(nèi)直徑為0.98±0.02 mm，限定了中蜂的頭部是不能深入花冠管內(nèi)部采集花蜜的，僅能依賴于其吻部伸入花冠管內(nèi)部進(jìn)行花蜜的采集；花冠管的長(zhǎng)度為9.26±0.11 mm，而廣東中蜂的吻長(zhǎng)為4.83～4.97 mm[16]，表明花蜜在花冠管內(nèi)不傾斜流出的情況下，還將有很大體積的花蜜留存在花冠管內(nèi)而無法被中蜂有效采集。因此，利用不同地區(qū)栽培益智居群遺傳種質(zhì)資源，進(jìn)行雜交育種、誘變育種和生物技術(shù)育種等，對(duì)于選育含糖量、泌蜜量更高，花冠管長(zhǎng)度更短的益智品種還將具有巨大潛力。

在天氣較溫暖情況下，中蜂對(duì)益智花序的訪花高峰期發(fā)生在13∶30～16∶30，這與陳發(fā)軍等（2015）報(bào)道中蜂在油菜上的訪花行為[17]，以及羅文華等（2019）報(bào)道中蜂在黃沙白柚上的訪花行為相似[18]。與有研究報(bào)道蜜蜂日活動(dòng)規(guī)律有兩個(gè)高峰不同，如申晉山等（2015）報(bào)道蜜蜂對(duì)蘋果花的訪花有兩個(gè)高峰，即在上午11∶00～12∶00和下午15∶00～16∶00各有一個(gè)訪花高峰期[19]。在本研究中，中蜂對(duì)益智花序的訪花頻率在上午無明顯的訪花高峰期，這可能與益智花蜜中糖濃度偏低有關(guān)?；厶菨舛仁怯绊懨鄯洳杉袨榈闹匾蛩兀话慊酆橇吭?%以上時(shí)，蜜蜂才開始去采集；低于8%時(shí)，蜜蜂不去采集或積極性不高；當(dāng)外界蜜源豐富，蜜蜂往往要等到含糖量達(dá)15%～20%以上才去采集[20]。本次試驗(yàn)地區(qū)主栽益智居群花蜜的糖濃度為11.03±0.09%至15.77±1.33%，花蜜中的含糖量總體偏低；花期為每年的2月底至4月，與該地區(qū)荔枝和龍眼等大宗蜜源植物的花期有所重疊。因此，糖濃度和外界其他蜜源植物的存在，也可能是影響中蜂對(duì)益智花訪花頻率的主要原因。當(dāng)然，訪花昆蟲的活動(dòng)還受其他多種因素影響，如光照、風(fēng)以及食物資源均會(huì)影響訪花昆蟲的活動(dòng)規(guī)律，不同日期訪花格局差異很大，有關(guān)于其他環(huán)境因子如何影響中蜂對(duì)益智花的訪花頻率還有待進(jìn)一步研究。