中国蜂类授粉研究最新进展

发布时间:2011-09-18 15:53    文章来源:湖北天马养蜂场    浏览量:1856 次    【字体大小:正常 偏大 最大

1引言

世界上与人类食品密切相关的作物有三分之一以上属虫媒植物,传粉昆虫因为其授粉作用而为人类创造了巨大的财富。蜂类是在生产中应用最广的授粉昆虫。以“蜂”和“授粉”为关键词,检索2003年以来中国期刊网上发表的文献,共检索出论文160篇,其中研究性论文44篇。

在蜂类授粉方面,2003年以来我国研究工作主要集中在蜜源植物研究与利用、授粉昆虫的繁育利用以及授粉技术的配套研究等方面。

2我国蜂类授粉研究最新进展情况

2.1蜜源植物研究与利用

蜜源植物的研究主要集中在资源调查,调查范围涉及中国北方的北疆地区、内蒙古、东北、甘肃、华北,南方的大巴山、神农架、海南等省市和地区。我国的蜜源资源丰富,尤其是在北方蜜源枯竭的时候,南方还有蜜源存在。在楚雄州调查冬季蜜源植物时,采集到26种蜜源植物标本,其中2种主要蜜源植物,24种辅助蜜源植物。这些调查对蜜源植物的开发利用和保护提供了依据。在蜜源植物泌蜜规律研究,近年研究较少,仅有对温室丝瓜泌蜜规律的初步研究结果:7∶00~15∶00之间丝瓜花泌蜜高峰期,上午7∶00~9∶00,9:00后基本不再泌蜜;泌蜜量与温度、湿度相关性很小,差异不显著;雄花花蜜浓度变化和湿度变化存在一定负相关,差异达到显著水平,雌花花蜜浓度和湿度亦呈现负相关,差异达到极显著水平;花蜜浓度的变化和温度存在一定正相关,但差异不显著;花的直径大小对泌蜜量影响极显著。还有研究者从气温、湿度、日照、风、土壤、农技、花的位置及开花期等方面,分析了影响植物泌蜜的因素。

2.2授粉昆虫的繁育利用及配套技术

我国科研工作者在授粉蜂种研究利用方面已做了大量工作,取得了一定的进展。针对不同虫媒作物、不同生态环境等对虫煤授粉的需要开发出4种各具特点的授粉蜂种群:意大利蜜蜂(ApismelliferaL.)、壁蜂(Osmia)、切叶蜂(Megachile)、熊蜂(Bombus)。其中,熊蜂和壁蜂是研究较多、应用较广的蜂种。

中国蜂类授粉研究最新进展

2.2.1熊蜂研究

熊蜂研究主要集中于熊蜂的生物学与繁育、授粉效果、授粉增产机理等方面的内容。

20世纪80年代,西方一些农业发达国家利用熊蜂为温室蔬菜授粉获得成功。此后20年来,全球范围内掀起了设施农业利用熊蜂授粉的热潮。中国农业科学院蜜蜂研究所在国内率先突破了野生熊蜂的人工繁育技术,调查了我国可作为温室授粉用熊蜂资源种类及分布,筛选出3种适合不同地区设施条件的熊蜂蜂种,明确不同蜂种饲养的最佳环境条件,查明了饲养过程中病虫害的发生规律,提出熊蜂工厂化繁育的技术要点及实用化的配套技术,包括熊蜂在室内繁育的最佳环境因子、熊蜂蜂王大批量贮存技术、蜂王与雄蜂批量交配技术、熊蜂饲料最佳配方期蜂病虫害防治。

为了科学地验证熊蜂授粉效果,探索熊蜂授粉配套管理技术,尽快地实现熊蜂授粉产业化,研究者对熊蜂在温室果蔬授粉利用方面做了大量的试验。熊蜂授粉的温室冬瓜与人工授粉和对照组相比,坐果率分别提高了53.3%和75%,单果重分别增加了34.7%和15.61%,株产量分别增加了26.97%和12.2%;熊蜂为温室黄瓜授粉后,熊蜂组的坐果率增加了33.5%,产量提高了29.4%,果实把柄长度降低了20.2%;熊蜂为温室茄子授粉后,茄子的座果数比人工组和对照组分别增加了17.84%和33.32%,产量分别提高了27.93%和41.98%,果实含糖量分别增加了18.33%和21.16%;熊蜂授粉明显增加日光温室甜椒果实种子数;利用熊蜂授粉,设施栽培的桃和油桃的坐果率分别达95.7%和98.3%,畸形果率显著降低,单果重明显提高,666.7m2产量分别达2315.2kg和3315.9kg,果实成熟期比蜜蜂授粉提前3~4天,其增产提质的效果优于蜜蜂授粉;温室凯特杏的授粉实验结果表明,熊蜂组的杏果实发育期最短,比蜜蜂组缩短了4天,比人工组缩短了5天;在株产量上,熊蜂组产量最高,比蜜蜂组提高了11.96%,比人工组提高了25.77%;熊蜂为设施番茄授粉,效果比蜜蜂更为显著。不仅可以改善番茄果实的营养品质,而且还可以显著提高产量,降低畸形果的比率,果实大而充实,种子数量多,商品性好;利用熊蜂和蜜蜂为塑料大棚西瓜授粉对比试验表明,熊蜂授粉比蜜蜂授粉的平均单瓜重较重,单位面积产量较多,瓜型更周正,VitC含量较高、总糖和糖酸比较高,可溶性固形物较低;以设施栽培的7年生红灯、莫瑞乌、先锋等甜樱桃品种为试材,进行大棚樱桃熊蜂授粉试验,结果表明大棚内利用熊蜂授粉较蜜蜂授粉坐果率、单果重均明显提高,果实成熟期也有所提早;日光温室草莓授粉研究结果表明,熊蜂授粉比蜜蜂授粉的草莓畸形果率低,平均单果较重,VitC平均含量较高,比蜜蜂更适合为日光温室草莓授粉,熊蜂授粉与人工授粉相比,草莓果实单果重增加97.94%,畸形果率降低33.35%,VitC含量提高了19.00%。

除了开展大量的授粉实验外,研究者对熊蜂增产机理也进行了深人的探讨。因为具有适合授粉的形态结构和独特的生物学特性,熊蜂授粉能够起到异花授粉、促进花粉萌发的群体效应,加速受精的进程,提高受精的成功率,使植物及时较好地实现异花授粉,对于丰富植物的遗传物质基础、提高其适应能力和抗逆性具有不可替代地作用,也是植物产量得以提高和品质得以改善的主要原因。研究者还从行为学研究角度出发,比较研究了明亮熊蜂和意大利蜜蜂为日光温室草萄授粉时的行为和活动方式。结果表明:明亮熊蜂访花时间比意大利蜜蜂长,开始访花的温度比意大利蜜蜂低;明亮熊蜂个体的日活动时间明显比意大利蜜蜂个体长;且采集时间显著长,每分钟平均访花数高于意大利蜜蜂,访花间隔短,因此熊蜂比蜜蜂更适合为温室果菜授粉。

经过大量熊蜂授粉效果的研究,中国农业科学院蜜蜂研究所已分别总结出了日光温室栽培桃树和杏树的熊蜂授粉综合管理技术,包括温室始花期的预测、授粉蜂群的预处理、温室的防虫隔离、运输要求、开启巢门的时间、蜂群放置的密度与位置、蜂群管理、温室管理、授粉效果检测等内容。该体系的创建,为温室桃和杏的优质、高效生产提供了一项重要的配套技术体系。

2.2.2壁蜂研究

1987年,中国农业科学院生物防治研究所从日本引进角额壁蜂在河北和山东的苹果园中释放成功。此后,我国陆续开展了壁蜂的利用研究。

壁蜂授粉具有授粉充分、管理方便、授粉活动适温低、访花速度快、授粉能力强、授粉范围小、繁殖倍数高、节省劳动力、投资少、成本低、效益高等特点。其访花范围主要是杏、李、樱桃、桃、梨、苹果等蔷薇科果树的花,所以壁蜂被广泛地应用于为果树授粉。通过桃园壁蜂授粉试验表明,壁蜂授粉的坐果率高于自然授粉,其中早凤王桃坐果率提高了近4倍,新选、久保、60桃的坐果率分别提高了78%、94%和110%间。与单纯人工授粉相比,人工授粉和角额壁蜂辅助授粉后苹果梨单果种子数增加1.62粒,正常果率由36.98%提高到61.64%,平均单果增重63.7lg,每557m2净收益增加5440.38元。研究者还比较了角额壁蜂与长角壁蜂为果梨授粉的生物学特性和授粉效果,研究表明两种壁蜂都能在释放地苹果梨园中定居、营巢及繁殖后代,但长角壁蜂个体较大,抗低温能力、抗风飞行能力和日访花能力等均较强。

此外,在大白菜亲本繁殖中,也采用壁蜂进行辅助授粉,这样既可以节约成本,又可提高授粉质量。

2.2.3其它蜂种的研究

东方蜜蜂和西方蜜蜂由于饲养数量大,它们的授粉作用非常明显。研究表明,与激素辅助坐瓜和人工授粉相比,大棚放蜂授粉实验都提高了甜瓜产量,单株坐果率分别提高了15.15%~32.26%,每667m2效益分别提高了796.07~896.63元。与激素辅助坐果和人工授粉相比,大棚放蜂的桃单株坐果率提高45.2%~49.5%,每667m2效益提高了2446.4~2538.0元。蜜蜂为杂交榨菜授粉比人工授粉产量可提高41%以上,翌年播期种子发芽率比对照高5.5%,差异显著。

切叶蜂的研究论文不多,主要是综述性的文章,内容包括苜蓿切叶蜂的生物学特性、繁育、病敌害等方面。有研究者报道了熊蜂和苜蓿切叶蜂在温室内对大豆不育系授粉效果,苜蓿切叶蜂的授粉效果显著高于熊蜂。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。

此外,无刺蜂的应用越来越受到研究者的重视,并对无刺蜂的生物学特性及应用进行了报道。有研究试验表明,与没有蜂授粉的对照相,无刺蜂大棚授粉能提高种子产量,但不及西方蜜蜂。

3讨论

蜂类作为自然界理想的授粉昆虫,能使农作物、果树及其它虫媒植物增产,提高种子或果实质量,产生良好的经济、生态和社会效益,这点已被越来越多的人所认识。随着科学技术的进步,我国设施农业正迅猛发展,温室作物对蜂类授粉的依赖性日益增强,为蜂类授粉研究创造了广阔的发展空间。今后,应该借鉴其它先进国家蜂类授粉研究经验,进一步在深度和广度上加强研究,为我国蜂类授粉产业化提供强有力的科技支撑。同时加强蜜蜂授粉作用和技术的宣传与推广,从政策上保护和扶持蜜蜂授粉产业化进程,提高蜂农开拓授粉市场的积极性,加强蜂农与种植业主间的交流与沟通,推动我国蜂类授粉产业化发展。

引自《中国蜂业》2007(6)

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