戈壁农业熊蜂传粉与虫害绿色防控技术

2021-06-15 14:29韩爱萍张学斌张文斌刘国忠张世文安建东
中国蔬菜 2021年5期
关键词:熊蜂传粉蜂箱

张 红 韩爱萍 张学斌 张文斌 华 军 刘国忠 张世文 安建东*

(1 中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100193;2 甘肃省蜂业技术推广总站,甘肃天水 741020;3 甘肃省经济作物技术推广站,甘肃兰州 730030;4 张掖市经济作物技术推广站,甘肃张掖 734000;5 武威市凉州区蔬菜产业办公室,甘肃武威 733000)

熊蜂传粉可以显著提高设施番茄产量、改善果实品质、降低畸形果率,且成本显著低于人工激素喷花,生产上应掌握科学的熊蜂传粉技术,并在虫害防治过程中注意保护熊蜂。

甘肃河西走廊地区戈壁面积辽阔、光照条件充足、气候干燥、昼夜温差大,适合发展现代特色戈壁农业。2020 年甘肃省设施农业总面积达13.33万hm2(199.95 万亩),其中日光温室7.67 万hm2(115.05 万亩),塑料大棚5.67 万hm2(85.05 万亩),连栋温室100 hm2(1 500 亩)。由于设施栽培环境相对封闭并且缺乏自然传粉昆虫,蜂类传粉成为设施农业栽培过程中的必备措施。蜂类传粉可以显著提高农作物产量并改善果实品质,但设施作物蜂传粉技术在甘肃河西走廊地区的普及率相对较低。由于当地蜂群不易购买、种植户缺乏相关技术培训等原因,目前该地区大部分设施作物,尤其是农民经营的塑料大棚、日光温室等仍采用激素喷花、人工授粉的方式进行生产。番茄是甘肃设施产业第一大蔬菜作物,在设施蔬菜产业中的占比达25%。笔者以番茄为例,将近几年在甘肃河西走廊地区开展的设施番茄熊蜂传粉及相应配套主要虫害绿色防控技术集成工作总结如下。

1 设施番茄熊蜂传粉的优越性

1.1 设施番茄熊蜂传粉的生物学基础 和常见传粉蜂种蜜蜂相比,熊蜂声震传粉能力强,是设施番茄的高效传粉者。番茄花朵结构特殊,其雌蕊被雄蕊包裹在内部,需要依靠外界振动作用,花粉才能从雄蕊花药中释放到雌蕊柱头上完成受精过程。熊蜂为采集番茄花粉,依靠身体高频率的振动,将番茄花粉从花药中释放出来,花粉粒随着气流从雄蕊顶端的小孔飘落到熊蜂身体的绒毛上。在熊蜂采集花粉过程中,部分花粉粒会沉降在雌蕊柱头上,从而帮助番茄完成传粉受精,此过程称为声震传粉。蜜蜂声震传粉能力弱,且不喜采集大部分番茄品种的花朵,无法完成设施番茄传粉工作。除此之外,熊蜂浑身绒毛,抗寒能力强,蜂群内部个体间信息交流较弱,对温室封闭环境的适应性强,适合为设施番茄传粉。

1.2 熊蜂传粉对设施番茄产业的提质增效作用设施番茄采用熊蜂传粉,不仅可以节约生产成本,而且能显著提升果实品质,有助于提高产品的市场竞争力,增加种植者收入。以2020 年秋冬季节张掖市设施番茄试验示范生产基地为例,当地设施番茄1 个生产周期一般保留5 穗果,秋冬茬番茄花期为55~65 d(天)。采用激素喷花时,每穗花需要喷施2 遍激素,按照每人每天喷施667 m2、平均人工费每天130 元、每次每667 m2喷施药剂费10 元计算,整个生产周期每667 m2激素喷花成本约为1 400 元。正常情况下,1 箱健康熊蜂(70~90只工蜂)可以为667~1 000 m2番茄传粉,按每箱熊蜂35~45 d(天)的最低工作寿命保守计算,在番茄整个生产周期需要引入2 次熊蜂,每箱熊蜂的售价为400 元,即番茄整个生产周期每667 m2熊蜂传粉成本为530~800 元。从生产投入成本来看,熊蜂传粉成本显著低于人工激素喷花成本,且熊蜂传粉可以显著提高番茄单果质量、降低畸形果率、改善果实品质(熊蜂传粉番茄的果肉饱满、种子数量多、果实风味浓郁,图1)、降低灰霉病发生率。经田间调查,2020 年张掖地区采用熊蜂传粉的番茄果实品质优,口感好,收购价格为4 元 · kg-1,而激素喷花番茄的收购价格仅为2 元 · kg-1,熊蜂传粉番茄优质优价效果明显。

2 设施番茄熊蜂传粉技术

2.1 放蜂时间 熊蜂繁殖周期约70 d(天),大批量使用熊蜂时,应在番茄开花前70~80 d(天)提前预订。当温室内10%~15%的植株第1 穗花上有1~2 朵开放时放入熊蜂进行传粉,建议在7:00—10:00 将熊蜂放入温室内指定位置。如果熊蜂在下午或者夜间抵达园区,建议先放在温度为10~25℃、无农药、无异味的隔离间过夜,第2 天清晨再放入温室内。暂时存放熊蜂的房间光线尽量昏暗,夏天注意通风降温,冬天外界气温低于6 ℃时注意蜂箱保暖。

正常情况下,熊蜂在温室内的平均工作寿命为35~45 d(天),建议根据番茄具体花期长短及实际授粉效果,适时补充新的蜂群。新的熊蜂蜂箱与旧蜂箱不宜放置在一起,至少间隔1~2 m。

2.2 蜂箱安置 由于熊蜂群内个体数量较少,调节巢温能力较弱,外界温度波动太大不利于蜂群生长繁殖。河西走廊海拔较高,光照充足,昼夜温差较大。温湿度监测数据显示,该地区日光温室南北跨度较大时,温室内南北两侧温度差异较为明显。如南北跨度为15 m 的日光温室,在秋季及初冬季节,白天温室北侧靠近后墙位置的温度通常较南侧棚膜处高5~10 ℃,而夜间南北两侧温度无显著差异,导致温室北侧昼夜温度波动大于温室南侧,故建议在此季节将熊蜂蜂箱坐南朝北放在温差波动较小的南侧棚膜处。在严寒冬季(外界温度低于-10℃时),温室北侧昼夜温差波动幅度减小,而南侧棚膜处夜间温度偏低,不利于熊蜂繁殖,因此建议在严寒季节将蜂箱坐北朝南放在温室北侧。蜂箱巢门一律朝向番茄植株且巢门无枝叶遮挡。

一般1 箱健康熊蜂可负责667~1 000 m2的温室番茄传粉工作。如果温室内只放1 箱蜂,则放在温室中间位置;如果放2 箱及以上,则蜂箱均匀分散放置在温室相应位置。蜂箱摆放高度尽量和植株开花高度保持一致,可以将蜂箱放在平稳的支架上,如椅子、倒扣的水桶等。严寒季节,温室内夜间温度低于6 ℃时,夜间要在蜂箱上加盖保温物。炎热季节,白天午后温室内温度超过32 ℃时,要及时打开上下通风口降温,在蜂箱上方搭设简单凉棚等,避免阳光直射蜂箱。

2.3 巢门开关 蜂箱放入温室后,先静置20 min(分)左右,待蜂群稳定后再打开巢门。一般蜂箱巢门开关分为3 种状态:只进不出、可进可出、完全关闭。在蜂群正常传粉期间,将巢门设置为可进可出状态;需要搬移蜂箱时,应提前1 h(小时)将巢门设置为只进不出状态,待熊蜂全部归巢后,设置为完全关闭状态再搬移蜂箱。具体操作时需要仔细观察蜂箱巢门附近的文字或指示图形(图2)。禁止白天关闭蜂箱巢门后将蜂箱长时间放在温室内,熊蜂在巢门关闭且温度较高的情况下极易死亡。

2.4 定期喂食 熊蜂以花蜜和花粉为食,花蜜是为熊蜂日常活动提供能量的碳水化合物来源,花粉是熊蜂繁育后代所需的蛋白质来源。由于番茄花只有花粉,没有花蜜,应定期为熊蜂提供糖水饲料,以延长蜂群寿命,保证传粉效果。正规厂家生产的熊蜂在出厂时均会配备1~2 kg 的糖水,糖水存放在蜂箱下部的糖水饲喂盒中,一些厂家为了避免运输过程中糖水洒漏,运输时会用盖子封闭糖水饲喂盒上的饲喂孔。因此,收到熊蜂后首先要检查蜂箱内的糖水盒盖子是否打开。一般情况下,蜂箱内的糖水在10~14 d(天)内会被熊蜂消耗完毕,使用者要根据蜂箱上的糖水观察孔判断糖水的剩余量,及时为蜂群补充糖水饲料。

糖水为白砂糖和水按照1∶1 的质量比配制而成,浓度过低时糖水容易发霉变质,影响蜂群健康。将饮用水加热烧开后,放入等质量的白砂糖,搅拌至白砂糖全部化开,糖水冷却至室温后再进行饲喂。傍晚熊蜂回巢后关闭巢门,打开外层纸质蜂箱盖,将纸质蜂箱内部的塑料蜂箱整体拿出,糖水饲喂盒位于塑料蜂箱下面。拔出糖水饲喂口的滤芯,将糖水灌入糖水盒中,然后重新拧上滤芯,再将塑料蜂箱原样放回,注意塑料蜂箱底部的凹槽要卡在下面的糖水滤芯上,盖上纸箱盖,第2 天清晨再打开巢门。

2.5 传粉效果检查 熊蜂传粉后会在番茄花器官中央的花药上留下浅褐色圆点状或者连片状的“吻痕”(图3)。正常情况下,熊蜂放入温室3 d(天)后会适应温室内部环境。在番茄花期,每隔3 d(天)左右检查熊蜂传粉效果,若每10 朵花中有7~8 朵花药上有吻痕,说明传粉正常;若每10 朵花中仅2~3 朵有吻痕,则要及时补充新熊蜂。

2.6 避免蜂蛰 熊蜂性情比蜜蜂温顺,一般不会主动攻击人,在田间工作时尽量避免碰触蜂箱,避免穿蓝色、黄色衣物,不使用香味浓郁的洗发水等。饲喂糖水时需穿戴蜂帽和较厚的手套,避免蜂蛰。被蜂蛰后,一般会出现程度不一的红肿胀痛等轻度过敏反应,建议在被蜂蛰后尽快多饮用白开水,避免剧烈运动或者吹冷风;若出现呼吸不畅、意识模糊、呕吐、大小便失禁等严重过敏反应,必须尽快就医。

3 设施番茄主要虫害绿色防控技术

设施番茄常见虫害主要有白粉虱、蚜虫、斑潜蝇、蓟马、红蜘蛛等,应用熊蜂传粉技术,虫害防治要坚持“预防为主,防重于治”的原则,以选用抗病品种、无虫无毒种苗为生产关键,合理安排定植时间,避开粉虱等害虫高发期,在种植期间优先采用生物防治和物理防治方法控制虫害,在必要条件下采用化学防治,并且优化用药时间及施药方法等,在有效防治虫害的同时降低农药施用对熊蜂的危害。

3.1 选择番茄抗病品种,定植健康无虫种苗 根据当地种植与生产需要,优先选择抗病抗逆性强、单产高、果实品质口感好的优良番茄品种;对于一般种植户,由于缺乏育苗经验或者不具备育苗条件,建议通过正规渠道购买优质种苗,确保所购种苗未携带虫卵及病原菌。

3.2 合理安排定植时间,错开虫害发生高峰期目前,温室白粉虱及烟粉虱是设施番茄种植过程中危害最为严重的害虫。一般情况下,河西走廊地区9—10 月为设施番茄粉虱发生高峰期,在制定定植计划时要合理安排时间,番茄花期尽量错开粉虱的发生高峰期,以降低防治成本,保障熊蜂安全。

3.3 夏季高温闷棚土壤消毒,消除残存的病菌害虫 计划种植番茄的温室,在夏季闲茬利用高温闷棚的方式消除土壤内及周边墙体上残留的病菌和害虫。高温闷棚前,先彻底清除温室内及温室外周边的残留植株、杂草等,施用有机肥,深翻土壤然后整平起垄,垄高15~20 cm;在土壤表面覆盖地膜,垄间大水漫灌,直至水面高出地面3~5 cm;然后放下棚膜并完全密封温室,利用日光照射使棚内迅速升温,持续20~30 d(天)。闷棚期间可定期灌水,保持棚内土壤湿润,提高闷棚效果。闷棚结束前,在温室上下通风口及门口安装60 目防虫网,防止外界害虫进入温室,并在田间悬挂黄板,监控并诱捕棚内残存的害虫。防虫网及黄板安装到位后,揭去地膜,温室通风5~7 d(天)。翻耕前每667 m2施生物菌肥(主要成分为解淀粉芽孢杆菌,有效活菌数≥100 亿个 · g-1)10~20 kg,补充土壤有益菌群数量,然后整地做畦,准备定植。

3.4 优先选择生物防治和物理防治,禁用高毒高残留农药 针对设施番茄种植过程中发生较为严重的温室白粉虱、蚜虫、斑潜蝇等害虫,可以通过悬挂黄板来实时监控棚内害虫发生情况,定期统计黄板上虫口密度,在害虫发生初期及时使用天敌昆虫或者生物农药进行防治。在番茄开花前20 d(天)及熊蜂传粉期间,除了不使用禁用农药,也要避免使用对熊蜂毒性大的农药,尽量选择天敌昆虫或者对熊蜂毒性相对较低、残留期短的农药(表1)。购买农药时,要选择正规厂家生产的商品,务必严格按照农药使用说明上的用药剂量、用药方式及用药时间,科学合理使用农药。

表1 设施番茄防治常见害虫的天敌昆虫及部分农药

3.5 优化用药时间及方法,减轻农药对熊蜂危害 在熊蜂传粉期间若必须使用化学农药,应尽量在番茄开花间隔期用药,即前一穗花的盛花期结束,后一穗花尚未全开时用药。在施药前一天,天黑前1 h(小时)将蜂箱巢门提前调整为只进不出模式,待熊蜂全部归巢后完全关闭巢门,将蜂箱转移到无农药的隔离间(禁止将熊蜂放在与温室连通的过道内),施药3 d(天)后,蜂箱原位放回即可。每次施药结束后,及时将农药包装袋、配置药液的容器、喷雾器等移出温室。使用水肥剂等营养液时,无需将熊蜂搬出温室。

不同农药剂型及施药方式对熊蜂危害程度不一。同种农药的微囊粒粉剂对熊蜂危害最大。由于该剂型的农药颗粒大小和植物花粉粒大小相近,当直接采用喷粉法用药时,熊蜂在访花过程中容易将农药颗粒当作花粉而采集回巢内饲喂幼虫,直接危害蜂群发育。与喷粉方式相比,农药喷雾对熊蜂安全性较高,其中水剂安全性高于乳油,细腻喷雾安全性高于粗糙喷雾。

3.6 合理调控温湿度,创造良好光照条件 适合熊蜂生活和工作的最佳温度为15~32 ℃,相对湿度为30%~80%。天气晴朗的中午需及时打开通风口,将温室内温度控制在32 ℃以下;严寒冬季需将温室最低温度控制在6 ℃以上。冬季夜间需要使用升温块时,升温块距离蜂箱至少2 m 以上。棚内要注意适当通风,以补充氧气,排出二氧化碳,避免熊蜂缺氧死亡。在番茄定植5~7 d(天)后大水浇透,此后采取滴灌的方式,棚内湿度过大不利于熊蜂生长和采集花粉,也容易引发番茄病害。

熊蜂等昆虫在访花、归巢过程中依靠太阳光短波光进行定位,选择棚膜时优先使用短波光透过率高的棚膜,并且定期洗刷棚膜上的尘土,提高棚膜透光率。秋冬季节,傍晚需要盖保温被保温时,先将保温被降落到棚膜2/3 处,停留20 min(分)左右,待熊蜂适应温室内变暗的光线环境且回巢后,再将保温被全部展开。

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