中华蜜蜂对冬季设施草莓授粉活动规律和增效的初步研究

唐明珠，王 珏，方献平，余 红，李红亮*(.中国计量学院生命科学学院,浙江杭州 3008; .杭州市农业科学研究院,浙江杭州 3004)



中华蜜蜂对冬季设施草莓授粉活动规律和增效的初步研究

唐明珠1，王 珏1，方献平2，余 红2，李红亮1*
(1.中国计量学院生命科学学院,浙江杭州 310018; 2.杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

摘 要：中华蜜蜂(简称中蜂)是我国的本土蜂种,也是目前广泛应用于冬季草莓大棚的授粉蜂种。利用中蜂授粉是保证大棚草莓优质高产的必需条件,但在冬季低温环境下中蜂的授粉效率常常比较低,因此需要通过各种手段和措施提高中蜂的授粉效率。通过对冬季草莓大棚内中蜂的日常活动规律进行跟踪记录,获得中蜂在大棚内不同光照、时间段的访花规律;然后分别在食物饲喂和添加嗅觉活性剂等不同处理条件下研究中蜂对大棚草莓的授粉效率,结果显示,在不提供食物饲喂时,其访花频率和单花停留时间均显著高于提供食物,而施加嗅觉活性剂则与对照组无显著差异。

关键词：中华蜜蜂;温室草莓;授粉效率;增效

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160208

近年来,温室栽培草莓由于经济效益好,种植面积在不断增加,仅2013年浙江省草莓种植面积就近5 000 hm2,产量达10万t,是全国鲜食草莓的重要产地之一［1］。浙江草莓栽培以塑料大棚促成栽培为主,采摘期为每年的11月底到翌年5月,正值元旦、春节等重大节日,也是其他新鲜水果上市的空档期,因此,草莓价格很高,经济效益十分可观［2］。由于温室草莓开花期正值冬季,温室内湿度大,空气流动性差,且缺少传粉媒介,不利于其授粉受精,因此需采用人工授粉或蜂授粉的方法来提高授粉率［3］。鉴于人工授粉费时费力,且效果并不理想［4］,因此目前一般设施大棚常利用蜜蜂等昆虫为草莓进行授粉［5］。目前常用的授粉蜂主要有明亮熊蜂、意大利蜜蜂(简称“意蜂”)和中华蜜蜂(简称中蜂)［6-7］,经过综合评价和比较研究,多数学者认为中蜂作为设施草莓授粉具有其独特的优势,是冬季及早春温度较低状态下为设施草莓授粉效果最佳的蜂种之一［8-12］。

在以意蜂活框养殖技术为主的养蜂业中,往往在流蜜期会将蜜蜂的巢蜜割净,以获得最大的经济利润,然而冬季来临时意蜜并没有充足的野外蜜源,因此蜂农为了能够保证蜂群能安全过冬,常采用饲喂糖水的方式维持蜜蜂的基本生存,不至于因缺少食物而死亡［13］。不过由于耐寒和适应性强等优点,浙江省冬季草莓温室大棚主要采用中蜂作为授粉蜂,这些野生中蜂多来自浙西山区,是传统的圆桶饲养,非活框养殖,因此一般留有储蜜。但是目前莓农根据一般的冬季蜜蜂饲养经验,仍然要定期给中蜂饲喂大量的糖水,目的是保持其活力,延长其授粉时间,然而这样不仅增加了人力物力成本,而且这种饲喂方式由于并不符合中蜂天生天养的习性和规律,由此是否会在客观上造成中蜂懒惰、活力下降,甚至影响草莓授粉效率则不得而知。因此,本研究旨从冬季设施中中蜂的活动规律入手,通过喂食与否以及通过施用中蜂嗅觉活性物质,来探索提高草莓大棚中中蜂授粉效率的方法和策略,为冬季设施草莓的增产提供途径。

1　材料与方法

1.1材料

试验所用中蜂群购自杭州建德山区。中蜂王为秋繁新王,采用常规土法圆木桶法养殖。试验所用草莓品种为丰香［14］,由杭州市农业科学研究院农业生物技术研究所提供。试验在杭州市农业科学研究院农业生物技术研究所温室基地进行。温室类型为普通塑料大棚。根据李红亮等［15-17］获得的中蜂嗅觉较为敏感的气味物质作为试验所用嗅觉活性剂。具体为苯甲醛、壬醛和癸醛按15∶11∶5混合,封存于密封管内并投入活性炭,利用活性炭吸附嗅觉活性剂。

1.2处理设计

试验时蜂桶放在整个温室正中间,以蜂桶为中间点,将大棚横向分为3等分,其中两头分别为对照和处理区,中间为缓冲区。蜂桶垫高50 cm左右,巢门朝南,在蜂桶上方放置1个小碟,用以放置糖水。试验期间温室均不打任何除草剂和杀虫剂。每天上午8:30和下午13:30各饲喂糖水1次。糖水的浓度为50% (1 kg白砂糖溶解在2 L的水中)。在探究嗅觉活性剂因素［17］对蜜蜂访花频率的影响时,将吸附有嗅觉活性剂的活性炭放在草莓花朵附近。在探究不饲喂糖水对蜜蜂访花频率的影响时,不进行糖水饲喂。每日8:00—16:00,整点时刻观察记录10 min内外出蜂巢的工蜂数量,某些特殊时刻,如饲喂糖水时,也需记录蜜蜂的出房率。并记录当时的大棚温度,湿度和光照强度。

1.3测量指标定义

蜜蜂访花频率定义为每只中蜂1 min内可以访问的草莓花总数目。在草莓盛花期进行。当蜂进入样方访问第1朵花时开始用秒表计时,到其离开样方时停止计时。样方规格为2 m×2 m。记录此间该中蜂访问的总草莓花朵数。单花停留时间定义为每只中蜂访问1朵花所用的时间,即中蜂从接触1朵花到离开这朵花所经过时间。用秒表计时。

1.4数据统计方法

用SAS软件进行数据的统计,计算中蜂访花频率、单花停留时间的均值和标准差,并推导出每只蜂采集时间占其活动时间的百分比、每天每小时访花占所有时期花的百分比,通过显著性分析进一步分析不同处理对试验数据的影响,用Excel进行图形分析。

2　结果与分析

2.1中蜂在温室中的日活动规律

根据试验数据,观察中蜂在温室中的日活动规律。在9:00和13:35—13:45这2个时间点,中蜂活动较频繁,且这2个时间点恰巧为饲喂糖水后0.5 h左右。中蜂在其他时间点虽有活动现象,但都不明显,故初步得出,中蜂的活动与糖水有关,且对糖水有较高的敏感度,喂食糖水可增加中蜂的活动力度。试验期间,从早上8:00开始,大棚内的温度一直都在7℃以上,一般至少在10℃以上。根据之前的研究表明［8,13］,当温室内温度达到6.0℃时,中蜂就会出巢活动。当温室内温度达到9.0℃时,中蜂就会有采集花朵的行为。因此根据实际大棚中的温度,可以判断大棚内温度对中蜂日活动规律有一定的影响。

2.2不饲喂糖水对中蜂访花频率和单花停留时间的影响

由图1可以看出,饲喂糖水时,中蜂访花频率大多处于8朵·min-1。而未饲喂糖水时,中蜂访花频率大多处于12朵·min-1。比较饲喂糖水而言,不饲喂糖水的中蜂访花频率更高。因此,可初步认为,不饲喂糖水对中蜂访花有促进作用。不饲喂糖水时,中蜂单花停留时间大多在12 s以下;而饲喂糖水时中蜂单花停留时间大多在15 s以下。且普遍不饲喂糖水时中蜂的单花停留时间较短。因此,单位时间内,不饲喂糖水时中蜂访问花朵的数目更多一些,这将有助于草莓花朵的授粉。所以可以得出结论,不饲喂糖水对中蜂的访花频率有促进作用。

图1　饲喂处理对访花频率和单花停留时间的影响

2.3添加嗅觉活性剂对中蜂访花频率和单花停留时间的影响

由图2可以看出,添加嗅觉活性剂后,并未使得中蜂的访花频率明显增加或减少,也未明显改变中蜂的单花停留时间,处理前后的2条曲线差异不明显。因此可初步得出结论,本次试验中,在草莓花朵上放置吸附有嗅觉活性剂的活性炭并不能使中蜂有明显的提高访花频率和单花停留时间的现象。

图2　添加嗅觉活性剂处理对访花频率和单花停留时间的影响

2.4显著性分析

根据显著性分析结果(图3)可以看出,试验不提供食物时的中蜂访花频率和单花停留时间都具有显著性差异;而试验添加嗅觉活性剂时的中蜂访花频率和单花停留时间相对之前并没有显著性差异。这与之前通过对比数据所得的结果一致,表明不提供食物对中蜂访花频率和单花停留时间有明显影响,而添加嗅觉活性剂对中蜂访花频率和单花停留时间没有明显影响,因此更有力地证明了之前得出的结论。

3　讨论

通过观察中蜂在温室中的日活动规律发现,中蜂在饲喂糖水后0.5 h左右的时间内活动较频繁。因此我们判断,中蜂的活动规律与糖水有关,喂食糖水可以增加中蜂的出巢活动力度,但中蜂是否在大棚内访花并进行授粉行为还有待进一步研究［18］。同时也发现,大棚内温度对中蜂日活动规律也有一定的影响,中蜂的出巢及访花行为都需要在特定的温度范围内进行［8,13］。因此,可以对设施大棚内的温度进行控制,来达到提高中蜂授粉率的目的,同时也有利于中蜂的繁殖和生存［19］。

对是否饲喂糖水对中蜂的访花频率的影响进行比较后发现一个非常有趣的现象,即相对饲喂糖水而言,不饲喂糖水时的中蜂的访花频率更高,单花停留时间普遍较短,且两者呈显著性差异。由此可知,不饲喂糖水可能迫使中蜂通过提高访花频率来维持其蜂群机能,从而间接提高温室草莓产量。由于中蜂是为冬季及早春温度较低状态下设施草莓授粉效果最佳的蜂种之一［12］,但其数量相对较少,故在实际生产中多使用意大利蜜蜂等西方蜜蜂［19］。根据现有的设施草莓授粉蜂管理综合技术,都有提到要给蜜蜂喂食糖水或花粉［13,18-20］,究其原因是意蜂等西方蜜蜂采用的是活框养殖技术——这种养殖主要优势就是非常方便割蜜,而在冬季来临之前蜂农一般会割走大部分蜜脾,导致其在冬季没有足够的储蜜过冬,从而需要喂食糖水等帮助其过冬。然而授粉中蜂大多用土法圆桶养殖——这种方法由于非活框,因而较难也不取蜜,因此在客观上保证了中蜂在冬季有足够的储蜜越冬。相反,给蜜蜂提供糖水饲喂后,由于不采蜜就能获得足够蜜源,可能会使蜜蜂变得懒惰,更加不愿出去采蜜而导致授粉效率下降。但需说明的是,中蜂巢内必须具备充足的储蜜时才无需饲喂,否则必然会由于基本储能不足而引起蜂群活力下降甚至溃灭。

对是否添加嗅觉活性剂对中蜂的访花频率的影响进行比较发现,添加嗅觉活性剂后,并未使得中蜂的访花频率和单花停留时间有明显的增加或减少。故本次试验中,在草莓花朵上添加含有嗅觉活性剂的活性炭并未使中蜂有明显的提高访花频率和单花停留时间的现象。究其原因,一方面,嗅觉活性剂吸附在活性炭中的量较少,缓释作用差,故而作用时间短,效果不明显;另一方面,嗅觉活性剂可能只对部分蜂产生刺激作用,而在整个蜂群中并不是每只蜂都会去访花采蜜,只有特定的蜂来完成这些行为［18,21］,所以嗅觉活性剂可能对其他蜂没有作用,自然也就不会有明显的提高访花频率和单花停留时间的现象。

图3　访花频率和单花停留时间显著性分析

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(责任编辑：张瑞麟)

通信作者:李红亮,副教授,博士,从事蜜蜂生物学研究工作,E-mail:hlli@cjlu.edu.cn。

作者简介:唐明珠(1992—),女,湖北随州人,硕士生,研究方向为蜜蜂授粉。

基金项目:国家自然科学基金(31372254);中国博士后科学基金(2014M560488,2015T80624);杭州市科学计划项目(20140432B12)

收稿日期:2015-11-19

中图分类号：S668.4

文献标志码：A

文章编号：0528-9017(2016)02-0174-04

文献著录格式:唐明珠,王珏,方献平,等.中华蜜蜂对冬季设施草莓授粉活动规律和增效的初步研究［J］.浙江农业科学,2016,57 (2):174-177.