設(shè)施農(nóng)業(yè)熊蜂授粉技術(shù)研究進(jìn)展

王宏棟，韓雙，韓冰，武明飛，朱冠雄，李冬剛

（德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東，253015）

數(shù)據(jù)顯示[1]，我國大中拱棚以上的設(shè)施面積達(dá)370 萬hm2，居世界第一，約占世界設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積的80%。 設(shè)施蔬菜面積400 萬hm2，設(shè)施花卉面積11.6 萬hm2，設(shè)施果樹6.7 萬hm2（不含草莓）。

隨著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，設(shè)施作物對蜂類授粉的依賴和需求日漸增加，這是由于設(shè)施農(nóng)業(yè)封閉或半封閉的環(huán)境阻礙了傳粉昆蟲的進(jìn)入，蔬菜在開花期間不能充足授粉，造成坐果率低、畸形果多等問題，直接影響了產(chǎn)量和品質(zhì)[2]，在設(shè)施果蔬生產(chǎn)過程中不得不采用人工輔助授粉、噴灑藥劑和蘸花等方法來提高坐果率，但此舉不僅增加了勞動強(qiáng)度，而且難以掌握最佳授粉時間，授粉效果不夠理想，致果蔬品質(zhì)下降。因此，設(shè)施農(nóng)作物授粉難已經(jīng)成為困擾當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個巨大難題[3]。 熊蜂作為設(shè)施農(nóng)業(yè)最理想的授粉昆蟲之一，熊蜂授粉技術(shù)的推廣， 不僅可提高設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能減少藥物（激素）使用帶來的環(huán)境污染和藥物殘留，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益以及良好的生態(tài)效益[4]。

1 熊蜂蜂群組成

熊蜂在分類學(xué)上隸屬于節(jié)肢動物門（Arthropoda）昆 蟲 綱（Insecta）膜 翅 目（Hymenoptera）細(xì) 腰 亞 目（Clistogastra）蜜蜂總科（Apoidea）熊蜂屬（Bombus）[5]。除擬熊蜂亞屬（Psithyrus）外，其余的亞屬都是社會性熊蜂，與蜜蜂相似，具有蜂王、工蜂、雄蜂3 個級型，蜂群通常由蜂王、卵、幼蟲、蛹、雄蜂及數(shù)十只至數(shù)百只工蜂構(gòu)成，一般我們所說的授粉熊蜂，是指能形成大群的、有授粉價值的社會性熊蜂[5～9]。

2 設(shè)施農(nóng)業(yè)熊蜂授粉技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 熊蜂適宜授粉的生物學(xué)特性

熊蜂在與植物花朵之間的長期協(xié)同進(jìn)化過程中， 具有了適合授粉的形態(tài)結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的生物學(xué)特性，主要表現(xiàn)在：①熊蜂周身的絨毛更密，攜粉量為蜜蜂的4 倍；②熊蜂的口器比蜜蜂更長，可為多種深冠花朵植物（如番茄、茄子等）授粉；③熊蜂以花粉和花蜜為食， 是多種無蜜植物的重要授粉者；④熊蜂飛行能力強(qiáng)，飛行距離可達(dá)5～20 km，平均每頭熊蜂每天可訪花4500～5000 朵， 對于聲振作物特別有效；⑤熊蜂分泌的信息素沒有蜜蜂豐富，趨光性較差，可溫順地在植物花朵上采集授粉；⑥熊蜂可掌握作物花期的最佳授粉時間；⑦熊蜂抗寒性強(qiáng)、耐濕性強(qiáng)，延長了對植株的授粉時間[3，8～11]。

2.2 熊蜂授粉的優(yōu)勢

熊蜂授粉技術(shù)是利用熊蜂訪花采粉過程中通過聲震促進(jìn)花粉散發(fā)來實(shí)現(xiàn)授粉的[11]。 目前，我國已成功培育出6種本土熊蜂， 即明亮熊蜂（Bombus lucorum）、 紅光熊蜂 （B. ignitus）、 火紅熊蜂（B.pyrosoma）、小 峰 熊 蜂（B. hypocrita）、密 林 熊 蜂（B.patagiatus）、重黃熊峰（B. picipes），均具有重要的授粉價值，另外，從歐洲引進(jìn)的地熊蜂（B. terrestris）也在部分地區(qū)得到應(yīng)用[5，12，13]。熊蜂授粉技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：①不受時間、空間制約。熊蜂在人為控制條件下，可進(jìn)行人工周年室內(nèi)飼養(yǎng)，即使在封閉空間內(nèi)也可專心授粉。 ②增產(chǎn)效果顯著。 授粉率和坐果率可達(dá)95%以上。③省時省力。蜂箱設(shè)計輕巧，易于搬運(yùn)，每群熊蜂（80～100 只）可為面積約1.5 畝（0.1 hm2）的番茄、草莓等作物授粉。 ④提升果蔬品質(zhì)。 果實(shí)籽粒飽滿，果形圓整，可溶性糖、維生素等含量明顯提升。 ⑤減輕病害發(fā)生。 熊蜂授粉后花蒂會自然脫落，一定程度上減少了番茄灰霉病發(fā)生的概率。 ⑥避免激素污染和藥物殘留，提高果蔬安全性[8～10，14，15]。

3 熊蜂授粉配套技術(shù)要點(diǎn)

3.1 花期預(yù)測

熊蜂授粉取得良好效果的前提是花期與熊蜂發(fā)育期相吻合[16]。 一般在20%植株開花后即可引進(jìn)熊蜂，商品化的熊蜂群內(nèi)含有大量幼蟲，此時放置，盛花期與熊蜂的發(fā)育期重合，授粉效果最佳。 田間也可用指甲彈花朵，通過查看指甲上有無花粉的方式查看花粉是否充足，以選擇放置熊蜂的時機(jī)。

3.2 安裝防蟲網(wǎng)

放蜂前， 需確保設(shè)施大棚安裝60 目以上的防蟲網(wǎng)，防止熊蜂外逃，也可抵擋外來生物入侵，破壞蜂群平衡。

3.3 溫濕度控制

圖1 熊蜂授粉蜂群的配套蜂箱

熊蜂在授粉期間，設(shè)施大棚溫度應(yīng)控制在12～32℃，溫度過高會影響幼蟲的發(fā)育[16]，溫度過低則會影響熊蜂出巢工作的積極性。棚內(nèi)相對濕度應(yīng)控制在40%～80%，濕度過高、過低，均會造成幼蟲死亡，還會影響植物花粉的形成與釋放。

圖2 熊蜂在設(shè)施果蔬中的應(yīng)用

3.4 蜂箱的正確放置

蜂箱需放置在通風(fēng)、防潮、遠(yuǎn)離CO2的排放口。巢口給熊蜂留出20 cm 的起降空間。 當(dāng)設(shè)施大棚內(nèi)溫度較低時， 要將蜂箱放置在溫度較高的位置，如后墻高處，并注意保溫；當(dāng)設(shè)施大棚內(nèi)溫度較高時，可將蜂箱放置在低矮的位置，靠近通風(fēng)口處，并遮陽。 熊蜂入棚后會有約3 d 的適應(yīng)期，此時不要拍打熊蜂蜂箱。 由于商品化熊蜂蜂箱內(nèi)有糖水，要注意保護(hù)蜂箱不受螞蟻、老鼠的為害。

3.5 檢查授粉率

熊蜂授粉后的花朵有褐色的咬痕，這是識別授粉的主要標(biāo)記， 當(dāng)有50%的授粉期花朵有授粉標(biāo)記，則說明正常。 如發(fā)現(xiàn)超過半數(shù)的花朵出現(xiàn)黑褐色咬痕，此時應(yīng)檢查花發(fā)育情況，并及時增大授粉面積或減少熊蜂出巢。

3.6 農(nóng)藥的正確使用

熊蜂作為設(shè)施農(nóng)業(yè)最主要的授粉昆蟲，經(jīng)常暴露在殺蟲劑、 殺菌劑等農(nóng)藥混合使用的生態(tài)系統(tǒng)中，有研究表明，如長時間暴露在殘留化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中會使授粉蜂中毒，表現(xiàn)出反應(yīng)遲鈍、運(yùn)動不協(xié)調(diào)、震顫等現(xiàn)象，甚至縮短蜂群壽命，影響授粉的效果[17，18]。 在我國，已有國標(biāo)根據(jù)LD50（48 h）數(shù)值將農(nóng)藥對蜜蜂的毒性進(jìn)行了劃分[19]，基于此，不少專家學(xué)者開展了急性毒性反應(yīng)和風(fēng)險性評估等相關(guān)研究，將設(shè)施蔬菜常用的一些農(nóng)藥根據(jù)其毒性進(jìn)行了劃分[20～24]，其中：烯啶蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲胺、呋蟲胺、藜蘆堿和苦皮藤素為高毒；苦參堿、吡蚜酮、蛇床子素和魚藤酮為中毒；啶蟲脒、螺蟲乙酯、氟苯蟲酰胺、噻蟲啉、氟吡呋喃酮、氟鈴脲、蟲酰肼、吡丙醚、氟啶蟲酰胺、虱螨脲、滅幼脲、噻嗪酮、除蟲菊素、聯(lián)苯肼酯和乙基多殺菌素為低毒。 因此在熊蜂授粉期間， 要尤其注意以上農(nóng)藥的正確使用，建議低毒（低風(fēng)險）農(nóng)藥，可在覆蓋蜂箱、關(guān)閉出入口后施用；而中毒（中風(fēng)險）農(nóng)藥，需將蜂箱移出，并保持通風(fēng)、隔離2～3 d 后施用；而高毒甚至劇毒（高風(fēng)險）農(nóng)藥應(yīng)嚴(yán)禁在熊蜂授粉期使用。

4 熊蜂在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

近年來，熊蜂授粉技術(shù)已成為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)的一項重要的配套技術(shù)措施。國內(nèi)不少專家學(xué)者也開展了熊蜂授粉與傳統(tǒng)人工授粉、激素蘸花、蜜蜂授粉等方式的對比研究，其中，何欣等[25]研究發(fā)現(xiàn)，熊蜂授粉得到的草莓畸形果率比激素授粉和人工授粉分別顯著降低了67.69%和60.72%。趙改靈等[26]和彭佃亮等[27]研究表明，熊蜂授粉的草莓較蜜蜂授粉單果質(zhì)量可增加16.81%～36.96%。 宿剛愛等[28]在大棚甜瓜上應(yīng)用熊蜂授粉技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，可普遍增產(chǎn)15%～20%，甜瓜的品質(zhì)也得到提升。 陳紅等[29]在早春茄子上應(yīng)用熊蜂授粉技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，對比激素點(diǎn)花產(chǎn)量增加30.56%，畸形果率下降6.02%。 尤春等[30]在設(shè)施番茄上應(yīng)用熊蜂授粉技術(shù)后發(fā)現(xiàn)，與蜜蜂授粉、激素點(diǎn)花和振動授粉3種方式相對比，番茄坐果率最高（89.84%），畸形果率最低（3.17%），番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)得到了顯著提高。

5 展望

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展，消費(fèi)者對于食品安全的要求也逐步提高， 熊蜂授粉技術(shù)的應(yīng)用，除解決設(shè)施作物授粉難題之外，還可避免藥物（激素）殘留等帶來的食品安全問題，符合綠色食品的概念。相信隨著國內(nèi)本土熊蜂人工繁育技術(shù)水平的不斷提高，我國的熊蜂授粉技術(shù)將會更好地與溫室種植技術(shù)、天敵治蟲技術(shù)相結(jié)合，為實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式提供植保技術(shù)支撐。

圖3 熊蜂授粉