蜜蜂授粉在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

張?jiān)埔?武敏 張旭鳳 郭媛│文

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，太原 030031

設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一種新方式，通過(guò)應(yīng)用人工技術(shù)可以改造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所需要的條件，創(chuàng)造出適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境，確保農(nóng)作物可以全天候生長(zhǎng)。但是設(shè)施農(nóng)業(yè)依賴于溫室環(huán)境，相對(duì)獨(dú)立的溫室環(huán)境會(huì)導(dǎo)致自然授粉昆蟲(chóng)缺乏，幾乎沒(méi)有自然授粉昆蟲(chóng)，所以設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物授粉會(huì)受到直接性的影響，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)不佳。針對(duì)這一問(wèn)題，近年來(lái)蜜蜂授粉市場(chǎng)獲得了良好的發(fā)展，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，取得了較好的成效。在借助蜜蜂開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的授粉作業(yè)時(shí)，需要考慮較多方面的因素，科學(xué)調(diào)整設(shè)施農(nóng)業(yè)與蜜蜂授粉之間的關(guān)系，促使蜜蜂授粉可以發(fā)揮出最佳的效能。本文對(duì)蜜蜂授粉在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用作較系統(tǒng)的分析探討，并提出發(fā)展蜜蜂授粉的策略措施，現(xiàn)作如下的論述。

一、蜜蜂授粉與設(shè)施農(nóng)業(yè)的相關(guān)性

在大自然界中，蜜蜂是最為理想的授粉昆蟲(chóng)，蜜蜂將植物的花粉和花蜜作為食料，在采集的過(guò)程中可以起到為植物傳播花粉的作用。在長(zhǎng)時(shí)間的協(xié)同進(jìn)化中，蜜蜂與植物已經(jīng)形成了良好的共生關(guān)系，即相互依賴和互惠共生。在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，基于蜜蜂授粉與農(nóng)作物生長(zhǎng)之間的關(guān)系，使得蜜蜂在設(shè)施農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。具體來(lái)說(shuō)，在設(shè)施農(nóng)業(yè)中引入蜜蜂，可以很大程度上降低人工授粉的難度和成本，更有利于農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)，這對(duì)于農(nóng)作物的增產(chǎn)提質(zhì)有十分大的裨益。之所以蜜蜂授粉與設(shè)施農(nóng)業(yè)之間可以形成正向的影響關(guān)系，提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，與蜜蜂的形態(tài)構(gòu)造是緊密關(guān)聯(lián)的。蜜蜂形態(tài)構(gòu)造的特殊性集中體現(xiàn)在以下方面：

1.蜜蜂的體毛特征

蜜蜂的周身生長(zhǎng)著絨毛，有的絨毛還呈羽狀分叉的特征，這樣可以更有利于粘附花粉。根據(jù)當(dāng)前已有的理論研究成果，一只蜜蜂周身可以攜帶的花粉數(shù)量可以達(dá)到500 萬(wàn)粒以上，遠(yuǎn)超大自然中的其他昆蟲(chóng)。在蜜蜂完成花粉的采集并轉(zhuǎn)移至另一朵花上時(shí)，便已經(jīng)完成了授粉作業(yè)。

2.蜜蜂足的特征

蜜蜂的軀體構(gòu)造是十分特殊化的，有著專門應(yīng)用于花粉傳播的構(gòu)造，主要是花粉耙、花粉刷、花粉櫛、花粉筐。在花粉采集過(guò)程中，蜜蜂會(huì)使用前足完成頭部、眼部、口部花粉的刷集，中足起著清理與刷集胸部花粉粒的作用，而后足主要是用來(lái)收集花粉和攜帶花粉。

3.授粉作業(yè)具有專一性

蜜蜂的授粉作業(yè)具有著高度的專一性，每次出巢都是采集同一種植物的花粉和花蜜，這一種特性對(duì)植物授粉和生長(zhǎng)十分有利。保守估計(jì)，一個(gè)蜜蜂強(qiáng)群每一年的花粉采集量可以達(dá)到200 萬(wàn)團(tuán)，即每年所采的花的數(shù)量可以達(dá)到1688～69300 萬(wàn)朵。

4.群居性特征

蜜蜂是一種群居性昆蟲(chóng)，群體蟲(chóng)口數(shù)量大，一般情況下，一個(gè)中華蜜蜂群會(huì)有3 萬(wàn)只蜜蜂，甚至更多?；谌壕有赃@一特征，蜜蜂可以有很強(qiáng)的“勞動(dòng)力”，可以完成龐大的植物授粉作業(yè)，可以完全滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)的要求。比如在冬季和春季，設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物以辣椒、油桃、草莓、杏梅、茄子、西紅柿、黃瓜、西瓜為主，其他的野生授粉昆蟲(chóng)剛開(kāi)始繁衍，但群居越冬的蜜蜂在此時(shí)可以發(fā)揮出最佳的授粉作用，幫助農(nóng)作物更好的生長(zhǎng)[1]。

5.可運(yùn)移性優(yōu)勢(shì)

人育蜜蜂會(huì)飼養(yǎng)在蜂箱內(nèi)，傍晚時(shí)會(huì)全部歸巢，可以關(guān)閉巢門，將蜜蜂運(yùn)移到需要授粉的地方。基于這一種可運(yùn)移性優(yōu)勢(shì)，可以將蜜蜂投放在設(shè)施農(nóng)業(yè)的大棚內(nèi)，并實(shí)施人為的管理，可以確保授粉的效率與質(zhì)量。應(yīng)該說(shuō)，在設(shè)施農(nóng)業(yè)的授粉管理中，使用蜂籠運(yùn)送蜜蜂的效果是值得肯定的，是當(dāng)前和未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)要使用的方式。

6.食料貯存性

蜜蜂的體內(nèi)有蜜囊，所貯存的蜜量可以達(dá)到體重的一半，所以蜜蜂需要長(zhǎng)時(shí)間采蜜。另外，蜜蜂需要采集大量的花粉貯存在蜂巢，用來(lái)喂養(yǎng)幼蟲(chóng)，主要有喂養(yǎng)3 日齡的工蜂、雄蜂幼蟲(chóng)，這需要蜜蜂不厭其煩地采集花粉，整個(gè)授粉作業(yè)具有長(zhǎng)期性的特點(diǎn)。

7.可訓(xùn)練性

在蜜蜂飼養(yǎng)過(guò)程中，可以基于蜜蜂的條件反射喂養(yǎng)專制的糖漿，逐漸形成特殊花香與食料共存的條件。基于此，在設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物授粉中，蜜蜂可以對(duì)需要傳粉的農(nóng)作物進(jìn)行授粉，大大提升授粉作業(yè)的質(zhì)量。目前來(lái)看，為了滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)更多農(nóng)作物的授粉需求，蜜蜂養(yǎng)殖者將會(huì)對(duì)蜜蜂的訓(xùn)練培養(yǎng)作為重點(diǎn)，能讓蜜蜂產(chǎn)生條件反射。

8.易于飼養(yǎng)和管理

人類飼養(yǎng)蜜蜂的歷史已經(jīng)上千年，我們國(guó)家在長(zhǎng)時(shí)間的蜜蜂養(yǎng)殖中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，蜜蜂飼養(yǎng)管理技術(shù)愈發(fā)成熟。相比于自然性的授粉活動(dòng)，設(shè)施農(nóng)業(yè)的授粉會(huì)對(duì)蜜蜂的活動(dòng)區(qū)域、采蜜種類有所限制，這需要做好飼養(yǎng)管理工作，避免蜂群出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)。在蜜蜂向設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)作物進(jìn)行授粉時(shí)，飼養(yǎng)管理雖然會(huì)有一定的難度，但總體不需要高深的技術(shù)，多是在常規(guī)性的飼養(yǎng)管理基礎(chǔ)上進(jìn)行即可，這便于設(shè)施農(nóng)業(yè)的大規(guī)模蜜蜂授粉作業(yè)開(kāi)展。

二、設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)蜜蜂授粉活動(dòng)的影響

1.環(huán)境因素的影響作用

設(shè)施農(nóng)業(yè)特定的形式、環(huán)境會(huì)對(duì)蜜蜂授粉活動(dòng)的效率與質(zhì)量造成較大的影響。從設(shè)施內(nèi)環(huán)境這一角度來(lái)說(shuō)，空間狹小、溫差大和濕度高、清潔水源不足、蜜蜂源條件差均會(huì)影響蜜蜂授粉活動(dòng)，也會(huì)對(duì)蜂群繁殖造成較大的影響。具體來(lái)說(shuō)，環(huán)境因素對(duì)蜜蜂授粉活動(dòng)的影響體現(xiàn)在以下方面：

（1）設(shè)施農(nóng)業(yè)主要是溫室大棚這一種形式，受制于多種因素的影響，溫室大棚多是小型拱棚溫室，最高部位通常不會(huì)高于3.2m，前后的跨度多保持在6m?；谶@樣的空間環(huán)境，蜜蜂的飛行和授粉活動(dòng)容易受到影響，比如飛行時(shí)易出現(xiàn)沖撞棚壁而死亡的情況。

（2）溫室大棚內(nèi)部的溫度和濕度均處于恒定狀態(tài)，這樣適宜的環(huán)境可以促進(jìn)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)。但有較多的日光溫室大棚內(nèi)缺乏必需的設(shè)備，主要是除濕設(shè)備和升溫設(shè)備，這會(huì)導(dǎo)致日光溫室大棚內(nèi)的晝夜溫差較大，濕度較高。蜜蜂處于這樣的環(huán)境中，會(huì)不可避免的出現(xiàn)生病、死亡、活動(dòng)力不佳的問(wèn)題，群勢(shì)出現(xiàn)明顯的下降，對(duì)整個(gè)蜂群的生長(zhǎng)質(zhì)量造成較大的影響。除此之外，溫室大棚內(nèi)的空氣質(zhì)量相對(duì)較差，主要是因?yàn)楠M小的空間里存在肥料、藥物、火爐加溫所形成的煙霧，無(wú)法為蜜蜂的生長(zhǎng)和授粉活動(dòng)提供良好的空氣環(huán)境，易誘發(fā)蜜蜂死亡的情況。

（3）溫室大棚內(nèi)部的濕度較大，棚壁會(huì)凝結(jié)較多的水珠，甚至地面也會(huì)有積水存在，這些水珠和積水多存在著一些有害物質(zhì)。若此時(shí)溫室大棚內(nèi)沒(méi)有足夠的清潔水源，則蜜蜂在生長(zhǎng)和授粉活動(dòng)中會(huì)利用這些水珠、積水，繼而引發(fā)蜂群病害問(wèn)題，導(dǎo)致蜜蜂大量死亡。

（4）毋庸置疑的是，溫室大棚的固有缺陷會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物生長(zhǎng)質(zhì)量受到影響，無(wú)法與自然環(huán)境下的農(nóng)作物生長(zhǎng)質(zhì)量相比。因此，溫室大棚內(nèi)部的環(huán)境也相對(duì)較差，農(nóng)作物的花器、花粉粒在發(fā)育階段便存在質(zhì)量問(wèn)題，授粉與受精能力會(huì)有所下降。在蜜蜂授粉時(shí)，即便是完成授粉作業(yè)，也會(huì)出現(xiàn)花粉少、泌蜜少等不利問(wèn)題，不僅影響到農(nóng)作物的生長(zhǎng)質(zhì)量，蜜蜂的生存與繁殖也會(huì)受到較大影響。以花粉營(yíng)養(yǎng)不足為例來(lái)說(shuō)，蜜蜂借助花粉可以獲得維生素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但通常情況溫室大棚內(nèi)的花粉質(zhì)量和數(shù)量不足，無(wú)法很好的滿足蜂群生長(zhǎng)需求。

2.農(nóng)作物栽培技術(shù)的影響作用

農(nóng)作物栽培技術(shù)對(duì)蜜蜂授粉活動(dòng)有較大的影響，且涉及的細(xì)節(jié)因素較多，為避免影響蜜蜂授粉活動(dòng)的效率與質(zhì)量，應(yīng)始終確保農(nóng)作物栽培技術(shù)的科學(xué)與合理。

比如在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，考慮到蜜蜂授粉的專一性，所以溫室大棚內(nèi)種植的農(nóng)作物必須是單一品種，以此確保農(nóng)作物開(kāi)花時(shí)不會(huì)造成競(jìng)爭(zhēng)。另外，蜜蜂在授粉作業(yè)時(shí)有著沿行采集花粉這一習(xí)性，所以溫室大棚內(nèi)種植果樹(shù)時(shí)，應(yīng)避免分行定植，而是采用同一行內(nèi)主栽品種和授粉品種混栽技術(shù)。再比如將蜂群引入到溫室大棚前，應(yīng)全面檢測(cè)和分析農(nóng)作物的病蟲(chóng)害、農(nóng)藥使用情況，嚴(yán)控溫室大棚內(nèi)農(nóng)藥的施用量，避免毒害蜂群。若是前期施用農(nóng)藥，則在施藥后至少3 天才可以引入蜂群。總的來(lái)說(shuō)，在蜜蜂的授粉期間，應(yīng)避免施用農(nóng)藥。除此之外，在蜜蜂授粉過(guò)程中，要做好溫室大棚的通風(fēng)換氣，并始終確保內(nèi)部環(huán)境清潔衛(wèi)生，為蜜蜂的正常繁殖、授粉作業(yè)提供良好的條件。

三、蜜蜂授粉在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在當(dāng)前的設(shè)施農(nóng)業(yè)中，蜜蜂授粉已經(jīng)成為一種關(guān)鍵性技術(shù)，在多種農(nóng)作物的授粉中發(fā)揮著重要作用，有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)增收。草莓、西瓜、辣椒、冬瓜、苦瓜、向日葵、黃瓜、西葫蘆、甜瓜這些溫室大棚內(nèi)的農(nóng)作物均較依賴蜜蜂授粉。

1.蜜蜂授粉對(duì)草莓的影響

溫室大棚內(nèi)栽培的草莓是在冬季開(kāi)花，往往因?yàn)闊o(wú)法有效進(jìn)行授粉導(dǎo)致產(chǎn)量和質(zhì)量受到影響。為此，當(dāng)前為了實(shí)現(xiàn)草莓的授粉，除少數(shù)的人工授粉外，蜜蜂授粉非常常見(jiàn)，有著顯著的優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)，在使用蜜蜂進(jìn)行草莓的授粉時(shí)，通常每畝地大棚使用4 足框蜂便可以實(shí)現(xiàn)授粉目標(biāo)。通過(guò)利用蜜蜂進(jìn)行授粉，草莓的坐果率更高，且草莓果實(shí)很少出現(xiàn)畸形，有著個(gè)體大、成熟早、生長(zhǎng)快、色澤好這些顯著特征。在長(zhǎng)時(shí)間的研究中發(fā)現(xiàn)，蜜蜂授粉方式可以確保草莓的坐果率平均提升30%～35%，增產(chǎn)可以達(dá)到20.5%～40.0%，畸形率也可以較大程度上減少。

2.蜜蜂授粉對(duì)西瓜的影響

對(duì)于溫室大棚內(nèi)種植的西瓜來(lái)說(shuō)，若是缺少蜜蜂授粉或其他形式的授粉，則容易出現(xiàn)不能結(jié)瓜或結(jié)瓜率低的問(wèn)題。西瓜花的授粉有效期是1 天，最佳的授粉時(shí)間是上午的9 點(diǎn)至10 點(diǎn)，通過(guò)精準(zhǔn)把控授粉時(shí)間和采用蜜蜂授粉的方式，西瓜的坐果率可以大大提升[2]。但也會(huì)因?yàn)槠贩N不同導(dǎo)致坐果率存在差異，坐果率總體范圍在41%～95%。

3.蜜蜂授粉對(duì)冬瓜的影響

蜜蜂授粉對(duì)于冬瓜的生長(zhǎng)有著較多方面的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)量可以大幅度提升。冬瓜有著蜜多粉多的特點(diǎn)，蜜蜂不僅可以順利完成冬瓜的授粉，且可以貯存較多的食料，增強(qiáng)群勢(shì)，實(shí)現(xiàn)雙贏。結(jié)合當(dāng)前的研究成果來(lái)看，之所以蜜蜂授粉可以大幅度提升冬瓜的產(chǎn)量，可能有四個(gè)方面的原因：一是花朵受精的時(shí)間可以精準(zhǔn)保證；二是花朵可以充分的授粉；三是在受精完全的基礎(chǔ)上可以提升果實(shí)品質(zhì)；四是蜜蜂授粉會(huì)促使冬瓜進(jìn)入到興奮狀態(tài)，促進(jìn)果實(shí)與種子的發(fā)育。

4.蜜蜂授粉對(duì)西葫蘆的影響

西葫蘆在授粉時(shí)期若是沒(méi)有昆蟲(chóng)進(jìn)行授粉，則瓜會(huì)自動(dòng)退化，但只要蜜蜂采訪7～8 次，則可以正常生長(zhǎng)。另外，蜜蜂授粉活動(dòng)會(huì)很大程度上降低西葫蘆出現(xiàn)病蟲(chóng)害的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)貯藏期會(huì)有所延長(zhǎng)。以山西省的西葫蘆種植來(lái)看，當(dāng)前已經(jīng)廣泛使用蜜蜂進(jìn)行授粉，取得了很好的效果，值得推廣。

四、蜜蜂授粉在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

在綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求下，設(shè)施農(nóng)業(yè)的種植面積越來(lái)越大，同時(shí)隨著生活水平的提升，人們對(duì)農(nóng)作物的品質(zhì)有更高的要求，這都讓蜜蜂授粉市場(chǎng)有著良好的發(fā)展前景。在長(zhǎng)時(shí)間的研究應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的人工輔助授粉方式相比，蜜蜂授粉更加適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)，可以很好的提升設(shè)施農(nóng)業(yè)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)?？梢哉f(shuō)，利用蜜蜂為設(shè)施農(nóng)業(yè)作物進(jìn)行授粉已經(jīng)成為一種共識(shí)，是設(shè)施農(nóng)業(yè)作物授粉的優(yōu)先選擇方式。

雖然當(dāng)前階段設(shè)施農(nóng)業(yè)中已經(jīng)較大規(guī)模的使用蜜蜂進(jìn)行授粉。但在蜜蜂授粉這一技術(shù)的推廣方面依然存在著一些問(wèn)題，比如有較多的設(shè)施農(nóng)業(yè)作物種植戶會(huì)使用低成本的激素授粉方式，對(duì)蜜蜂授粉的接受度不高，制約了蜜蜂授粉市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。再比如，溫室大棚內(nèi)的環(huán)境對(duì)蜜蜂授粉質(zhì)量有較大的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蜂群死亡、患病。所以，在設(shè)施農(nóng)業(yè)中推廣應(yīng)用蜜蜂授粉方式依然是未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的研究重點(diǎn)，應(yīng)高度重視蜜蜂授粉技術(shù)的完善與宣傳推廣，同時(shí)對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的栽培技術(shù)與模式也需要進(jìn)行改革，以求更好的適應(yīng)蜜蜂授粉，發(fā)揮出蜜蜂授粉的最佳效能[3]。

五、結(jié)語(yǔ)

可以說(shuō)，蜜蜂授粉在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中所起到的正向作用是毋庸置疑的，值得大力推廣應(yīng)用，并逐步形成完善的蜜蜂授粉市場(chǎng)。后續(xù)要將蜜蜂授粉技術(shù)的宣傳推廣作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作，廣泛應(yīng)用到設(shè)施農(nóng)業(yè)作物的授粉中，以求實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)與蜜蜂授粉的共同發(fā)展。