蜜蜂授粉技术的开发利用,蜜蜂授粉

发布时间:2014-10-28 09:46    文章来源:湖北天马养蜂场    浏览量:606 次    【字体大小:正常 偏大 最大

1蜂授粉技术应用前景广阔

蜜蜂因其采粉天性的活跃与勤快,可对作物每朵雌花多次重复采粉与授粉。这从客观上为虫媒作物提供了及时、周到的传粉、授粉服务。但人类在广泛应用化学农药防治农作物病虫草害的同时,伤害了那些对人类有益的昆虫,使其日见稀少。靠虫媒授粉的农作物已难以得到虫媒殷勤周到的服务,而靠人工授粉,一是劳动量大、成本高,雇用人工还受工时限制,没有虫媒及时;二是人工授粉一般仅一次性蘸花,很难授粉周到,且对雌芯柱头机械磨擦较重,容易造成伤害;三是人工采粉到授粉间隔有一定时间,遇干燥天气影响花粉活力和授粉效果。人工放蜂授粉正弥补与发挥了天然虫媒不足的问题。在人工放蜂授粉下,作物可得到优质、高产、低耗果实(产品),因其果形正、色泽艳、风味好,可赢得顾客、赢得市场。因此,一些市场经济发达的欧美国佬家,早已将蜂授粉技术纳入现代农业的技术举措。

正是看准了这种需求,美、英、日、德、荷兰、以色列等国家已在20世纪50年代就开始对蜂授粉技术进行研究与开发应用。据资料报道,法国1970年用于农作物授粉的蜂群为20万群;1980年美国佬用于授粉的蜂群达200万群;1984年鬼子用于授粉的蜂群为1万群。波兰、罗马尼亚、保加利亚、意大利、啊三、以色列等国蜂授粉技术都在广泛推广应用并获益不浅。如美国佬1980年因蜂授粉技术的推广应用,增加产值200亿美元,超过蜂产品价值的60多倍。据美国佬农业部估计,每群蜂的授粉产值至少在170美元。新西兰因采用蜂授粉使90%的授粉甜瓜产品达到最低出口重量。1985年欧共体12国中,农作物受益于昆虫(主要是蜜蜂)授粉增值5亿欧洲货币单位。各国研究都表明采用蜂授粉可使低产果园每667m2增产50%~100%,蔬菜制种和设施栽培作物每667m2增产15%~20%以上,同时品质显著提高。正因蜂授粉的经济效益明显,欧洲的荷兰等国已陆续出现蜂授粉技术商业性公司。如荷兰已建立三家熊蜂授粉公司,向国内外用户高价出售熊蜂和授粉技术。荷兰、以色列等国的蜂授粉公司已瞄准中国的授粉市场而蓄势待发。

我国是养蜂大国,拥有近400万群流动蜂。尽管有不少蜂群在采蜜的同时也为一些农作物如油菜、荞麦、向日葵,以至果树等授粉,但对放蜂者来讲,绝大多数是为采蜜,授粉效果不佳。因而应大力提倡开发蜜蜂授粉技术。北京市农林科学院从1987年开始研究蜜蜂授粉技术,先是应用在西瓜、苹果、杏、桃等瓜果方面,后逐步扩展到樱桃、蔬菜制种、向日葵、番茄、草莓等作物,并由露地扩展到温室;研究的授粉蜂种由蜜蜂扩展到壁蜂、熊蜂、切叶蜂等。

同时还研制便携式蜂具,研究不同蜂种繁殖、饲养、分蜂及田间配置技术等。其技术成果先后获得北京市科委、市自然基金委以及本院五项奖励,并获一项专利。

1998年11月30日,北京市农林科学院信息所率先成立北京永安信生物授粉有限责任公司,从事蜂授粉技术研究、开发与推广等。在运行机制上实行无偿服务(现场技术传授、指导、知识讲课等)与商业运作(营销或租赁蜂群、蜂具等)相结合。除在京郊示范、推广外,已扩展到天津、河北、山东、辽宁等一些县、市,已推广1.3万余hm2,普遍增加产量、提高品质、增加效益,受到用户欢迎。据测算,采用蜂授粉技术其投入只占增收部分的10%。从公司开业以来,已售出授粉蜜蜂蜂群6000箱,壁蜂20万头,授粉面积0.5万hm2,经济收入15万元,产生社会经济效益9700万元。在该公司合作指导下,平谷县夏各庄村和大兴区长子营镇已建成两个壁蜂繁育基地,年繁育壁蜂百万头,每年可用于1万株果树授粉,年增经济效益500万元。每年繁蜂量和推广面积可以50%的速度递增。为了加速蜂授粉技术在京郊农产品安全生产中推广应用,并进一步提高本市蜂授粉科技创新和产业化能力,市农委已列项支持其研究开发。课题组也不负众望,在国内熊蜂野生资源开发利用、蜜蜂、壁蜂便携式蜂具及授粉蜂田间有效配置等方面已取得突破性阶段成果。

2授粉蜂种初成系列

农业与自然生态环境的复杂多样形成了与之相互适应的不同授粉昆虫种群。因此,因作物制、因地制宜研究开发相适授粉昆虫,对发展昆虫授粉事业,提高农业产品质量和产量、降低农业投入、保护良好的生态环境等具有重要意义。基于这些思考,北京市农林科学院信息所的科研工作者在研究开发系列授粉蜂种方面已做了大量预研性调研工作,并在一些方面取得突破性进展。

目前,北京市农林科学院信息所针对京郊不同虫媒作物、不同生态环境等对虫媒授粉的需要已开发出3种各具特点的授粉蜂种群。

(1)意大利蜜蜂(ApismelliferaL)

蜜蜂授粉技术的开发利用,蜜蜂授粉

这种古老的授粉昆虫在酿蜜的同时也在从事授粉。如今要它的授粉功能从伴随于采粉酿蜜为主的潜在功能转化为以专业授粉为主同时采粉酿蜜功能,并不是简单的人为蜂群的转移就能获得的。需要强化蜂的活力——如筛选优势种群、采用一定的技术措施对蜂群进行提纯复壮及营养素的完善等;提高种群繁殖、分群群数,扩大授粉蜂群技术;便于分蜂、贮运和田间安全存放的蜂具;有效保证不同作物授粉的田间合理配制等。在这些技术环节上,市农林科学院信息所的科研人员已取得比较成熟且实用的技术与经验,可使一群普通蜂一年繁殖分生出10~20群授粉蜂。蜜蜂在人工选择下,已成为易饲养、访花种类多、迁飞力强、易操作(人工控制)的蜂类。但在18℃以下低温条件下工作不积极,适宜于春、夏季露地作物授粉。对作物的选择,因其出于酿蜜本性,偏喜蜜源作物。

(2)壁蜂(SmiaexcavataAlfken)

国内外有关专家经多年研究表明,野生壁蜂在早春温度较低(12℃以上)环境下是果树首选传授蜂种。它与家养蜜蜂相比,就人工用其授粉来讲,有独到的特点:野生壁蜂属独居性昆虫,人工利用、管理比较方便;较耐低温,12℃以上即可活动,有利于早春虫媒果树授粉;个体活动力强,访花速度快,授粉均匀、效率高,一次访花坐果率可达93%左右,且每667m2用蜂量少(百头左右即可);不用饲喂,管理方便,使用成本低;飞迁半径小(60~70m),适于家庭承包经营的果园、菜地应用;可控性强,可人为按授粉作物的需要来调节贮藏温度,控制其发育或滞育。在自然界,壁蜂每年一代,滞育期长达300余天。在授粉期间,从放蜂茧到授粉结束一般只有15天。在此期间,就人类需求来讲它完成了一次授粉。就壁蜂自身生活史来讲,它在满足人类寄于的一次性授粉的同时完成它破茧出巢、交尾、重建蜂巢、适应环境、访花、产卵、封管等一系列生育过程。就在这15天内其回收率可达1∶5左右。

国外利用壁蜂授粉已有较长实践。原苏联1973年利用红壁蜂为几种樱桃和苹果授粉,提高产量2~3倍。到20世纪90年代初,原苏联波尔塔夫农业试验站即用工厂化方式繁蜂(Osmiqrufal),每年繁殖量在500万头,满足了果园授粉需求。美国佬自1972年以来,一直开展果园蓝壁蜂生物学及人工增殖技术研究,并利用它为苹果、扁桃授粉取得明显效果。中国农科院生防所1987~1988年先后两次从鬼子引进角额壁蜂,在山东省威海等地释放成功,并开始推广应用。北京市农科院从1991~1994年在北京地区筛选出适宜北方果树授粉的蜂种凹唇壁蜂,经过初步研究、观察,基本掌握其生活史及授粉效能,并已在北京市顺义、平谷、海淀等区县部分果园释放成功。目前已在郊区推广应用。

(3)熊蜂(Bombusspp.)

属膜翅目,蜜蜂科,熊蜂属,是一类多食性的社会性昆虫,其进化程度居于独居性和社会性的中间类型,适应性广,在低温、弱光条件下仍能飞行工作,尤适合于设施内作物授粉,是多种植物特别是无花蜜作物如豆科、茄科植物的重要授粉者。本属已知有300余种,广泛分布于寒带、温带。据报道,目前五大洲都有分布,在欧洲、亚洲有170多个种,我国约有100多种,占全球种类的2/5。

熊蜂是单只蜂王休眠越冬,在来年春天气温升高(低温高于5℃)、早春花开时,蜂王出蜇。国外利用熊蜂授粉的研究与应用较早。从1987年起,欧洲的比利时、荷兰、英国、德国、法国等,以及中东的以色列、土耳其,澳洲的澳大利亚、新西兰等相继研究成功人工驯养和周年室内饲养熊蜂的技术,并应用于温室果、菜及牧草授粉,涌现出以其为商业的熊蜂授粉公司有20多家,开展产业化商业运作。仅欧洲每年繁育熊蜂40~60万群用作温室蔬菜授粉。

波兰利用熊蜂为网室雄性不育品种黄瓜授粉,种籽产量达345kg/hm2。鬼子、棒子及我国台湾省引进国外熊蜂为温室果菜类作物授粉都取得投资少、省工、省力、无污染、高产、优质的效果。

我国熊蜂资源丰富,但对其研究、应用起步晚。上海市孙桥现代化农场从1997年开始每年引进荷兰熊蜂64群,为自控温室番茄授粉,增产效果为30%以上,且果形大小均匀一致,畸形果少,其价格比一般高3~4倍。同年,北京市中以农场引进以色列熊蜂为自控温室番茄授粉,也取得很好的效果。但是引进熊蜂受到供蜂方的技术和价格的制约,即只供杂交蜂,需年年引进商品蜂。再就是价格昂贵,每群授粉熊蜂售价高达1500元人民币,并且只能一次性使用2~3个月,不能用于繁殖,因而难以大面积推广应用。北京市农林科学院九五期间开始搜集我国北方地区野生熊蜂资源进行室内人工饲养、繁殖,筛选优势授粉种群。目前搜集到14个种,并已初步掌握其室内饲养繁殖技术,3个种群,已繁殖到400多授粉群。其中有两个熊蜂种群,经荷兰专家鉴定,属本地优势种群,很有发展前景。

(4)切叶蜂(MeyachilerotundataF)

切叶蜂属于膜翅目,切叶蜂科,起源于土耳其、伊朗及高加索一带。

紫花苜蓿由于其花的特殊结构,家养蜜蜂访花时从侧旁吸蜜,不能切开花朵,无法起到传粉作用。苜蓿种子产量主要取决于苜蓿切叶蜂,它是苜蓿授粉最有效的昆虫(Richards和Krunic.1990)。在畜牧业发达的国家应用苜蓿切叶蜂授粉已成为苜蓿种子生产过程中不可缺少的重要措施之一。此项技术20世纪30年代传入美国佬西部,到50年代美国佬研究当地野生切叶蜂种,发现其具有特殊的授粉能力。1964年从美国佬引种到加拿大Alberta南部,获得巨大成功。经该蜂授粉的苜蓿不仅种子产量成倍增长,而且改善了品质。目前该蜂已遍及世界各大洲,并广泛引种到南美巴西、智利、阿根廷,北美墨西哥,欧洲意大利、法国、西班牙、瑞典、挪威、波兰、俄罗斯,非洲的利比亚、摩洛哥,大洋洲澳大利亚、新西兰,亚洲的约旦、啊三、巴基斯坦、蒙古等国的苜蓿种子生产区,并取得了很好的经济效益和社会效益。

我国苜蓿种子生产历史悠久,地域辽阔,但种子产量不高。为提高苜蓿种子产量,改善品质,满足苜蓿种植面积迅速广大对种子的需求,20世纪80年代末,在农业部支持下,北京农业大学从加拿大引进了苜蓿切叶蜂。经过研究,已掌握了切叶蜂产业化繁育的换心技术。但应用切叶蜂授粉规模很小,未能形成产业化应用规模。

近些年,我国在苜蓿产业迅速发展的直接推动下,每年引进苜蓿种子需8000万元,随着农业结构的调整和生态环境的改善,苜蓿种植面积将迅速扩大600万hm2以上,每年需种子2400万kg,价值约7.2亿元人民币。

切叶蜂的市场广阔,如每年按2万hm2苜蓿制种田应用切叶蜂授粉计算,每667m2需6000只,每年需18亿只切叶蜂,价值人民币720万元,授粉后每667m2种子增产按2~3倍计,每667m2增产60kg,可增收4.5亿元人民币。建立0.7万hm2授粉基地,每年可繁蜂茧30亿头,获利600万元。

我国豆科牧草传粉切叶蜂种类较多,现已发现白笔切叶蜂(MegachileargentataFabricius),占所有苜蓿访花蜂的44%,传粉速率13~29朵/分钟,平均19.3±5.2朵/分钟,雌蜂于晴天9:00-14:00时为活动高峰;北方切叶蜂(MegachilemancharrianYasumlatsu)占所有访花蜂的25.5%,传粉速率13~30朵/分钟,平均19.3±4.7朵/分钟,日活动高峰期10:00-14:00;中国切叶蜂(MegachilechineRadoszkowsky)占访花蜂34.8%,传粉速率8~13朵/分钟,平均9.9±1.6朵/分钟,日活动高峰10:00-13:00。苜蓿切叶蜂(Melitteleporinapanzer)传粉速率7~16朵/分钟,平均11朵/分钟。

切叶蜂授粉行为:多数切叶蜂飞落在花上,前足抱握花茎部,中足和后足站在翼瓣端绿头部伸入旗瓣基部切开骨瓣,雌雄合芯弹出打向旗瓣,用中、后足和上颚与前足采粉,从中足、后足传到腹毛刷上。当采集到一定数量花粉时,雌蜂停在花上,用前足刮集头部沾着的花粉,通过中足传到后足再传到腹毛刷上。更多养蜂技术和蜂产品知识请关注湖北天马养蜂场官方微信公众号:"honeymarket",或者加QQ号2969169050,欢迎投稿和交流讨论蜜蜂文化。

北京市农林科学院农业科技信息研究所,根据市场发展需求,在研究生产推广蜜蜂、壁蜂、熊蜂授粉蜂种基础上,目前,在加速研究开发国内切叶蜂资源的人工养殖与应用。

3北京郊区蜂授粉技术推广应用蓄势待发

蜂授粉技术对实现虫媒作物高产、优质、高效、低耗具有重要意义。

在京郊种植业结构调整中需要虫媒授粉的作物(包括果树、花卉)种类越来越多,规模越来越大,农业生产茬口衔接越来越多样,农业小气候也越来越变化多端,人们对农产品的品质要求越来越高等等。作物和环境条件的多样性需要授粉虫媒的系列配套。北京市农林科学院的研究和已取得的技术成果正迎合了这些需要,并正在扩大授粉蜂繁殖基地建设,朝着年产2万箱授粉专用蜂群、50~100万头壁蜂、1万箱熊蜂产业奋进。该院已应顺义区杨镇邀请合作建立万亩西瓜蜂授粉示范基地,并已挂牌生产优质西瓜;与昌平区苹果协会商定合作建立300余hm2的苹果蜂授粉示范基地。

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