設(shè)施藍莓中華蜜蜂和地熊蜂訪花行為及授粉效果比較研究

鐘義海 韓文素 王釋婕 趙珊 高景林

（中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所 海南?？?571101）

藍莓（Vaccinium corymbosum）屬杜鵑花科越橘屬，多年生綠葉或常綠灌木，原產(chǎn)于北美、蘇格蘭和俄羅斯，是一種具有極高經(jīng)濟價值的新興世界性小漿果果樹[1]。由于藍莓花數(shù)量繁多，花為總狀花序，側(cè)生，倒掛如鐘狀，且子房下位，雄蕊比柱頭短，不便于人工輔助和自然授粉，設(shè)施內(nèi)的種植空間較封閉，通過風媒和蟲媒途徑授粉也受到很大影響[2-4]。生產(chǎn)上設(shè)施藍莓主要通過蜜蜂授粉。研究表明，設(shè)施藍莓通過蜜蜂授粉可以大幅度提高藍莓產(chǎn)量和品質(zhì)，且不會污染果實，省工省力。地熊蜂和蜜蜂均可為設(shè)施藍莓授粉，不僅能夠促進坐果，提高產(chǎn)量，而且節(jié)省勞動成本[5-7]。

中華蜜蜂（Apis cerana）是我國土生土長的蜂種資源，具有善于采集零星蜜源、采集時間早、采蜜期長和消耗飼料少等生物學特性[8]。地熊蜂（Bombus terrestris）具有體型大、飛行距離遠、每次出巢訪花量多、且體表被覆分叉絨毛，有利于黏附花粉、授粉效率高、撞棚率低等優(yōu)點，很多農(nóng)作物上，地熊蜂常常替代中華蜜蜂應用于設(shè)施授粉[9]。海南島地處熱帶北緣，屬熱帶季風氣候，年平均氣溫22～27℃，最冷的1月份溫度仍達17～24℃。地熊蜂集中分布于北半球的溫帶和亞寒帶，適應于寒冷、濕潤的氣候，在海南無法自然繁殖，需從內(nèi)地空運至海南[10-11]。相比中華蜜蜂，海南省設(shè)施地熊蜂授粉存在壽命短、運輸成本高、不耐高溫等缺點。因此，本試驗將地熊蜂和中華蜜蜂對設(shè)施藍莓授粉行為進行比較研究，明確其授粉效果，為海南省設(shè)施藍莓優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗樣地位于海南省瓊中毛陽鎮(zhèn)什寒村（E 109°39′，N 19°05′，800 m），基地面積7 hm2。試驗藍莓品種為綠寶石（Emeralds），授粉中華蜜蜂由海南省瓊中紅毛鎮(zhèn)瓊中群生養(yǎng)蜂合作社提供，授粉地熊蜂由吉林省養(yǎng)蜂科學研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 每個試驗小區(qū)選取健康、長勢一致的2年生藍莓植株30株，株行距1.5 m×2 m，株高1.4～1.5 m，冠幅1.3～1.4 m，400株/667 m2，生產(chǎn)過程中采用常規(guī)的施肥和田間管理方法。選擇群勢強、蜂脾相稱、無病害的蜂群，授粉前調(diào)整到3脾裝入授粉蜂箱，每箱蜂的授粉蜂數(shù)量為2 500～3 000只/箱。工蜂數(shù)量為80～100只/箱，且絕大部分為青壯年工蜂。每個試驗小區(qū)分別在設(shè)施大棚中部陰涼處放置1群中華蜜蜂或地熊蜂，在蜂箱底部墊上30～40 cm高的架子，防止泥水進入蜂箱。

1.2.2 地熊蜂和中華蜜蜂訪花行為觀察 利用高清數(shù)碼攝像機隨機拍攝30只正在訪花的中華蜜蜂和地熊蜂，觀察并記錄中華蜜蜂和地熊蜂的采集行為，統(tǒng)計單花訪花時間和每分鐘訪花次數(shù)；從早上8:30—16:30（多云，22℃/7℃，相對濕度80%～100%，北風1～2級），每小時統(tǒng)計1次單位面積（10株藍莓）上30 min內(nèi)訪花的蜜蜂數(shù)量（蜜蜂探頭進入花朵內(nèi)才算有效訪花），試驗設(shè)3次重復。

1.2.3 藍莓座果率及產(chǎn)量測定 地熊蜂和中華蜜蜂授粉處理各選取3個小區(qū)，每小區(qū)選取30株藍莓樹，每株樹按照東、南、西、北4個方位隨機各選擇1 個結(jié)果枝掛牌標記未開放的花朵數(shù)，待授粉完成后統(tǒng)計各結(jié)果枝上果實數(shù)，計算座果率。藍莓果實成熟后，每小區(qū)隨機取10株藍莓樹，分批次采摘成熟后的果實稱重，全程記錄藍莓產(chǎn)量。

1.2.4 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析。采用獨立樣本T檢測分析中華蜜蜂、地熊蜂的單花訪花時間、每分鐘訪花次數(shù)以及2種蜂授粉后藍莓座果率和果實產(chǎn)量差異，當p<0.05時，差異達到顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 地熊蜂與中華蜜蜂訪花行為觀察

觀察地熊蜂和中華蜜蜂對藍莓授粉的訪花行為可以看出，二者存在一些差異。地熊蜂常在果園里迅速飛行，在飛行中不斷扇動翅膀，由于個體巨大，不斷扇動翅膀過程中，造成花朵強烈震動，花粉容易傳到同一朵花的柱頭上；在訪花過程中，地熊蜂常直接飛到花朵上并抱住花朵，頭部探入鈴鐺花，將喙伸入花管中吸食花蜜，其間頭部粘附花粉，一部分收集到花粉框，另一部分被它們帶到其他花上。中華蜜蜂個頭較地熊蜂小，翅膀扇動過程中花粉不容易傳到柱頭上；在訪花過程中，也是抱住花朵，將頭部伸入花柱底部取食花蜜，在采集花粉時，兩前足不停地將花粉向后拍打，將花粉收集到后足的“花粉籃”上。相比中華蜜蜂，地熊蜂個頭巨大，完成受精后，將要調(diào)謝的花朵會在地熊蜂的再次造訪過程中容易被扯落，有助于預防霉菌發(fā)生，提高座果率。

2.2 中華蜜蜂與地熊蜂單花訪花時間及每分鐘訪花次數(shù)比較

中華蜜蜂和地熊蜂為藍莓授粉的每分鐘訪花數(shù)量和單花訪花時間祥見表1。每只中華蜜蜂每分鐘訪花數(shù)平均為(3.20 ± 0.22)朵，每只地熊蜂每分鐘訪花數(shù)平均為（5.37±0.22）朵，二者間差異顯著。中華蜜蜂單花訪花時間為（13.05±1.01）s，地熊蜂單花訪花時間為（7.93±0.61）s，二者間差異顯著（t= 4.33，df= 178，p< 0.001）。（17.70±2.02）只，地熊蜂為（12.22±2.95）只，二者差異不顯著（t=-1.533，df=16，p=0.145）。

表1 中華蜜蜂與地熊蜂為藍莓授粉的單花訪花時間及每分鐘訪花次數(shù)

2.3 藍莓單位面積授粉蜜蜂訪花數(shù)量

從圖1可以看出，9:30—10:00是中華蜜蜂訪藍莓的高峰期，單位面積藍莓（10株）的中華蜜蜂訪花數(shù)量達到（31.00±0.58）只，10:30—12:00期間的數(shù)量也較多，超過20只。地熊蜂訪花高峰期較中華蜜蜂時間晚了3 h，12:30—13:00為其訪藍莓的高峰期，單位面積藍莓地熊蜂訪花數(shù)量達到（24.00±4.51）只。地熊蜂在16: 30后訪花數(shù)量急劇下降，而中華蜜蜂在12:30—17:00內(nèi)訪花數(shù)量差異不明顯。中華蜜蜂和地熊蜂為單位面積藍莓訪花數(shù)量統(tǒng)計得出，中華蜜蜂平均數(shù)為

圖1 藍莓單位面積授粉蜜蜂訪花數(shù)量

2.4 地熊蜂和中華蜜蜂授粉對藍莓座果率及產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，中華蜜蜂為設(shè)施藍莓授粉的座果率為82.38%，顯著高于地熊蜂的64.91%，說明中華蜜蜂為設(shè)施藍莓授粉更充分，使得藍莓花朵授粉效果更好，更有利于藍莓坐果。中華蜜蜂授粉藍莓平均單果重為（3.10±0.12）g，也顯著高于地熊峰授粉藍莓的（2.81±0.09）g。而中華蜜蜂為藍莓授粉平均株產(chǎn)量、畝產(chǎn)量，與地熊蜂授粉相比差異不顯著。

表2 地熊蜂和中華蜜蜂授粉對藍莓座果率、平均單果重和平均每株產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

地熊蜂相比蜜蜂，除了具有體型大、飛行距離遠、每次出巢訪花量多、撞棚率低等優(yōu)點外，地熊蜂的口器比蜜蜂更長，可為多種深冠花朵植物授粉。地熊蜂的進化程度較低，在為茄子、番茄、辣椒等有特殊氣味，蜜蜂不愿采集的作物上授粉效果好[12]。此外，地熊蜂有著良好的耐低溫性，在早春溫室中，遇到陰雨天氣蜜蜂不出巢活動時，地熊蜂仍可以正常訪花[13]。蜜蜂具有個體多、群勢大、易撞棚等特性，廣泛應用于牧草、油料作物、果樹和蔬菜等大田作物授粉，但在一些設(shè)施品種上授粉效果不如地熊蜂。吳光安等[6]在山東省泰安市應用地熊蜂和意大利蜜蜂對設(shè)施藍莓授粉，地熊蜂為設(shè)施藍莓授粉的座果率、平均單位果重和產(chǎn)量均高于意大利蜜蜂[6]。

然而，地熊蜂主要生活在溫帶及亞寒假帶，在炎熱的環(huán)境條件下工作積極性不如中華蜜蜂。本試驗里，中華蜜蜂訪花高峰期較地熊蜂早3 h，9:30—10:00是中華蜜蜂訪花的高峰期，12:30—13:00才是地熊蜂訪花的高峰期。地熊蜂在16:30后訪花數(shù)量急劇下降，而中華蜜蜂在16:30—17:00訪花數(shù)量仍達到17只，說明中華蜜蜂在高溫、光照強環(huán)境條件下較地熊蜂工作時間長，更能適應海南的環(huán)境氣候。地熊蜂由于個頭大、粘附花粉多、飛行能力強、單花訪問時間短、單位時間內(nèi)訪花頻率高等特性，單只地熊蜂傳粉效率比中華蜜蜂強，但中華蜜蜂群體數(shù)量較多，采集時間長，群體的中華蜜蜂授粉效果顯著高于地熊蜂。從2個蜂種對藍莓授粉的座果率及平均單果重來看，中華蜜蜂授粉效果顯著高于地熊蜂。

由于地熊蜂的采集蜂壽命僅能維持30～45 d，而海南省設(shè)施藍莓花期長達120 d，完成一季藍莓授粉往往需要購買2～3次地熊蜂，蜜蜂僅需購買1次就能完成授粉。目前海南省無法生產(chǎn)授粉地熊蜂，需從外地空運至海南省，費用昂貴，運輸途中授粉地熊蜂還會損耗一部分。綜合考慮，在海南省選擇設(shè)施藍莓授粉蜂種，可選擇使用中華蜜蜂。