磴口縣農(nóng)林業(yè)對蜜蜂授粉的依賴程度分析

吳秀花，姜永智，張嘉益，張 穎，

楊 榮1,2，郭 燁1,2，白 雪4，張振業(yè)5

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010； 2. 沙地生物資源保護(hù)與培育國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010； 3. 磴口縣補(bǔ)隆淖鎮(zhèn)人民政府，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015200； 4. 磴口縣統(tǒng)計(jì)局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015200； 5. 磴口縣農(nóng)牧和科技局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015200)

全球約 75% 的作物不同程度的依賴?yán)ハx授粉，蜜蜂是公認(rèn)的最好的授粉昆蟲[1]。美國大約有130種作物依賴蜜蜂授粉，歐洲 84% 的作物依賴以蜜蜂為主的昆蟲授粉[2]，其中水果、蔬菜、油料、牧草等對昆蟲授粉的依賴程度較高。依賴蜜蜂授粉程度較高的作物一般種植面積相對小，但經(jīng)濟(jì)價(jià)值高[3]。同時(shí)，蜜蜂授粉對農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)也有明顯的促進(jìn)作用[4]。通過對中國36種主要依賴蜜蜂授粉作物價(jià)值的評估表明，2006—2008年，蜜蜂授粉年均貢獻(xiàn)的價(jià)值高達(dá) 3 042.2 億元，是中國蜂業(yè)總產(chǎn)值的76倍，相當(dāng)于中國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的 12.3%[5]。與自然授粉相比，利用蜜蜂授粉向日葵平均結(jié)實(shí)率增加 3.21%，增產(chǎn) 11.42%[6]，經(jīng)蜜蜂授粉的蘋果坐果率、著色、單果重及產(chǎn)量均優(yōu)于自然授粉[7]，蜜蜂授粉大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)遠(yuǎn)高于人工授粉和自然授粉方式的[8]，櫻桃不同授粉方式下凈收益大小為：人工+蜜蜂授粉>蜜蜂授粉>人工授粉>自然授粉[9]。

然而，由于氣候變化、自然授粉昆蟲棲息地面積的減少及破碎化、農(nóng)藥的使用、外來物種入侵、病原菌擴(kuò)散及其相互作用，使得全球范圍內(nèi)自然授粉昆蟲數(shù)量不斷減少。近半個(gè)世紀(jì)以來，世界各國蟲媒作物種植面積均呈上升的趨勢，種植面積增加量超過了 300%，同期全球人工飼養(yǎng)蜂群數(shù)量平均僅增加了約 45%[10]。人工養(yǎng)蜂的影響因素中，生態(tài)環(huán)境因素最大為 45%，而生態(tài)環(huán)境因素中的蜜蜂數(shù)量減少是最主要的因子[11]。有研究表明，全球人工飼養(yǎng)蜂群數(shù)量的增長速度低于農(nóng)業(yè)對蜜蜂授粉需求的增長速度[10]，這也引發(fā)了對未來授粉昆蟲短缺的擔(dān)憂[1,12-13]。

磴口縣地理坐標(biāo)為40°9′—40°57′N，106°9′—107°10′E，位于巴彥淖爾市西南部，面積416 660 hm2。暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，降雨量少，日照充足，熱量豐富，晝夜溫差大，積溫高，無霜期短。研究區(qū)地處河套黃河灌溉區(qū)上游，水資源豐富，地下水資源分布狀態(tài)較為穩(wěn)定，埋深淺，極易開采。主栽作物小麥、玉米、向日葵、油用向日葵、番茄、甜瓜，適宜發(fā)展大田瓜果種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)，而這些均對蜜蜂授粉的依賴度較高。

本研究通過對當(dāng)?shù)氐臍v年種植統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及主要依賴蜜蜂授粉農(nóng)林作物種植形勢的變化情況等研究，為預(yù)測今后農(nóng)林業(yè)發(fā)展對授粉蜜蜂的需求狀況提供依據(jù)，預(yù)防農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中可能發(fā)生授粉蜜蜂短缺，促進(jìn)區(qū)域蜜蜂授粉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究方法

通過收集整理磴口縣主要種植農(nóng)作物及其播種面積、年末實(shí)有果園面積等數(shù)據(jù)，參照已有相關(guān)研究[14-17]，將磴口縣種植規(guī)模大、昆蟲授粉依賴性強(qiáng)的23種作物分類，大體上歸為5類，包括蔬菜15種，大田瓜果4種，木本水果2種，油料作物1種，牧草1種(表1)。

作物對蜜蜂授粉依賴度值參考相關(guān)文獻(xiàn)獲得[14-16]。主要種植農(nóng)作物及其播種面積、年末實(shí)有果園面積等數(shù)據(jù)來自2010—2020年巴彥淖爾市統(tǒng)計(jì)年鑒。蜂群配置數(shù)量參考《蜜蜂授粉技術(shù)規(guī)程(試行)》(農(nóng)辦牧〔2010〕8號)[17]。

表1 磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物分類及授粉依賴度Tab.1 Categories of major CDBP of Dengkou county

2 結(jié)果與分析

2.1 主要依賴蜜蜂授粉的農(nóng)林作物種植分析

磴口縣第一產(chǎn)業(yè)歷史上主要以小麥、玉米等大田糧食作物種植為主。近年來，隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)作物的比例有所上升。2010—2020年，主要依賴蜜蜂授粉作物種植面積總體呈上升趨勢。2019年和2020年，5類對蜜蜂授粉依賴性較強(qiáng)的作物總種植面積分別為39 370 hm2和42 353 hm2，占全年總種植面積的 48.45% 和 52.78%，較2010年分別增長 114.6% 和 130.86%。與2010年相比，5類對蜜蜂授粉依賴性較強(qiáng)的作物中，除木本水果和蔬菜種植面積下降外，大田瓜果、牧草、油料作物的種植面積都有不同程度的增長，這3類作物2019年的增幅分別為 7.16%、203.39% 和 1 836.64%，2020年的增幅分別為 25.36%、652.67% 和 1 699.07%；2019年各類作物的種植面積平均增幅為 114.6%，2020年為 130.86%(圖1,表2，表3)。增長最快的向日葵也恰是對蜜蜂依賴性很強(qiáng)(依賴度為 0.9)的作物。

圖1 2010—2020年磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物種植面積發(fā)展趨勢Fig.1 Total planting area trend of major CDBP from 2010 to 2020 in Dengkou county

表2 磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物種植面積變動情況Tab.2 Planting area trend of major CDBP in Dengkou county

表3 2010—2020年磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物種植面積Tab.3 Planting area of major CDBP from 2010 to 2020 in Dengkou county

2.2 農(nóng)林業(yè)植物授粉對蜜蜂需求的分析

一個(gè)15框蜂的蜜蜂強(qiáng)群可承擔(dān)連片分布的授粉作物的面積為向日葵 0.67～1.00 hm2，牧草類 0.40～0.53 hm2，果樹類 0.33～0.40 hm2，瓜果蔬菜類 0.47～0.67 hm2[1]，每公頃對蜜蜂(15框蜂)的需求量分別為向日葵1.0～1.5 群、苜蓿 1.9～2.9 群、蘋果和梨 2.5～3.0 群、瓜果蔬菜類 1.5～2.2 群。依此估算，2020年磴口縣農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)對授粉蜜蜂的需求量為53 308～79 635群，考慮田間施藥等引起的蜂群自然損耗、地區(qū)性小農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模小、種植分散不連片等原因，實(shí)際需求量將可能遠(yuǎn)高于估算值(表4)。

表4 2020年磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物對授粉蜜蜂的需求Tab.4 The needs for the bee pollination of major CDBP in 2020 in Dengkou county

表4 2020年磴口縣主要依賴蜜蜂授粉作物對授粉蜜蜂的需求(續(xù)表)Tab.4 The needs for the bee pollination of major CDBP in 2020 in Dengkou county(Continued Table)

2.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展情況

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，磴口縣2010年基本未發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，2011年設(shè)施農(nóng)業(yè)的總面積和其占農(nóng)作物總種植面積的比例分別為 345.70 hm2和 0.76%，到2020年則分別為 2 183.30 hm2和 2.72%，2011—2020年，設(shè)施農(nóng)業(yè)占農(nóng)作物總種植面積的比例平均為 1.92%。設(shè)施農(nóng)業(yè)前6年的平均增長率較快，2011—2016年分別較上一年增長 50.7%、26.2%、36.4%、30.8%、19.2% 和 20.2% ，2020年與2011年相比，設(shè)施農(nóng)業(yè)面積的增幅為 531.6%，其中溫室種植面積的增幅為 107.4%，大棚為 944.8%(圖2)。這也表明，近10年來，磴口縣僅設(shè)施農(nóng)業(yè)需蜂量約增加5倍多。一個(gè) 0.07 hm2的大棚草莓一般需要1群4框的蜜蜂授粉，需蜂量約為向日葵的4～6倍，與大田作物相比較，設(shè)施農(nóng)業(yè)的需蜂量更大。

圖2 2010—2021年磴口縣設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢Fig.2 Trend of facility agriculture from 2010 to 2021 in Dengkou county

2.4 養(yǎng)蜂業(yè)現(xiàn)狀和趨勢

因未能收集到磴口縣養(yǎng)蜂業(yè)的有效數(shù)據(jù)，列出磴口縣與巴彥淖爾市的作物播種面積等相關(guān)數(shù)據(jù)參照，以巴彥淖爾市的養(yǎng)蜂業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)做簡單分析，以供參考。對比巴彥淖爾全市，磴口縣農(nóng)作物總種植面積為全市總種植面積的 10.67%，主要依賴蜜蜂授粉作物面積占全市的 9.96%，常住人口占全市的 5.86%(表5)。

表5 2018年磴口縣與巴彥淖爾市主要依賴蜜蜂授粉作物面積、人口對比Tab.5 Contrast on planting area of major CDBP and population data between Dengkou county and Bayannur in 2018

2018年巴彥淖爾市從事養(yǎng)蜂專業(yè)戶181戶，蜂箱4萬余箱，養(yǎng)蜂合作社和蜂產(chǎn)品加工銷售企業(yè)10家，蜂蜜年產(chǎn)量1 400多t。第七次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，巴彥淖爾市常住人口1 538 715人，一戶按4口人計(jì)，約為384 679戶，181戶養(yǎng)蜂專業(yè)戶約占 0.047%，依據(jù)這個(gè)比例計(jì)算，磴口縣養(yǎng)蜂戶約為11戶，不足50人，蜂箱2 000余箱，養(yǎng)蜂從業(yè)人員少，養(yǎng)殖蜜蜂數(shù)量少，蜜蜂養(yǎng)殖有很大的需求和發(fā)展空間。

3 討論與建議

蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家多以蜜蜂授粉產(chǎn)業(yè)為主，獲取蜂產(chǎn)品為輔，有研究估算蜜蜂授粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是獲取蜂產(chǎn)品價(jià)值的143倍[18]。澳大利亞蜂群有46～50萬群，其中有 60% 以上的蜂群用于農(nóng)作物授粉[19]。我國大田作物租賃蜜蜂授粉的比例非常低，設(shè)施作物如溫室草莓、桃和杏等水果的生產(chǎn)過程中，租賃蜜蜂授粉比例已經(jīng)達(dá)到 80% 以上，應(yīng)用蜜蜂授粉的重要性逐漸被人們所認(rèn)識[20]，但在部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)，如本研究區(qū)域，商業(yè)授粉蜜蜂供應(yīng)基本為零，仍依賴人工授粉。而人工授粉在作物授粉季節(jié)對勞動力的需求量大且集中，由于農(nóng)村勞動力外流，人口老齡化等因素，使得人工授粉的成本激增，迫使授粉方式發(fā)生改變[21]。我國授粉作物種植面積逐年增長，蜂群數(shù)量增速緩慢，供需極不平衡，需求遠(yuǎn)高于供給，這加大了農(nóng)林業(yè)對蜜蜂授粉的壓力[22]。本研究區(qū)域10年間，僅設(shè)施農(nóng)業(yè)的需蜂量約增加5倍多，且需求仍有上升的趨勢，蜜蜂授粉需求將面臨較大的缺口。

據(jù)中國市場調(diào)研在線發(fā)布的《2017—2023年中國蜜蜂養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢分析報(bào)告》顯示[23]，國際市場對蜂蜜、蜂王漿、蜂花粉、蜂膠等主要蜂產(chǎn)品的需求量將穩(wěn)步增長，并隨著蜂產(chǎn)品深加工技術(shù)的開發(fā)利用，向醫(yī)藥保健品、化妝品等方向發(fā)展，其附加值不斷提高，效益總體呈上升趨勢。蜜蜂養(yǎng)殖既獲得了蜂產(chǎn)品收益，也通過授粉提高了作物的品質(zhì)，增加了農(nóng)林業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)林業(yè)生態(tài)健康發(fā)展，有利于生態(tài)環(huán)境的改善。因此，依據(jù)本研究提出以下建議：一是政策引導(dǎo)，提高供需雙方對蜜蜂授粉價(jià)值的社會認(rèn)知度，使種植戶充分意識到蜜蜂授粉的優(yōu)勢，愿意租蜂授粉，促進(jìn)蜂農(nóng)提供服務(wù)的積極性。二是建立科學(xué)的授粉服務(wù)定價(jià)評估體系，合理區(qū)分不同植物授粉特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上科學(xué)估算供需雙方成本收益等經(jīng)濟(jì)影響，從而合理定價(jià)。三是建立和完善商業(yè)化授粉體系，將商品化、專業(yè)化的授粉蜂群養(yǎng)殖與蜂產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來，充分發(fā)揮蜜蜂授粉的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。