四种花粉对地熊蜂发育的影响

吴光安时成浩董小林王福莲陈浩高欢欢刘艳苏龙孙猛吕召云郑礼翟一凡

(1. 长江大学农学院/湖北省农林病害虫预警与调控工程技术研究中心，湖北荆州 434025；2. 山东省农业科学院植物保护研究所，山东济南 250100；3. 山东省蚕业研究所，山东烟台 264001)

地熊蜂(Bombus terrestris)属膜翅目(Hymenoptera)蜜蜂科(Apidae)熊蜂属(Bombus)，常用于设施果菜授粉[1]。 相较于蜜蜂，熊蜂耐低温、趋光性更弱、授粉能力强，可为作物进行声震授粉[2]。 熊蜂授粉可节约大量人工，提高农作物产量，提升果实商品性，减少病害发生几率，避免激素残留，促使种植者减少使用高毒高残留化学农药[2-3]。 有研究表明，熊蜂为植物授粉的价值高达每公顷963 美元[4]。

自然条件下，熊蜂的营养主要来源于天然植物花粉[5]，同样在熊蜂工厂化繁育过程中，天然植物花粉是其饲料的主要组成部分[6]。 不同种类植物的花粉其营养成分不同[7-8]，对熊蜂蜂群的发育影响也各不相同:地熊蜂微蜂群取食单一蒲公英花粉，其发育状况相对较差[9]；饲喂板栗花粉的熊蜂幼虫体重高于向日葵花粉[10]；自然界中，熊蜂更加喜欢采集蛋白质含量较高的花粉[11-12]。 另外，饲料中增加油酸的含量可以提高熊蜂的记忆和生存能力[13]，而脂质含量过高的花粉饲料可能对熊蜂产生负面影响[14-15]。

熊蜂的微蜂群能够用于快捷地检测饲料营养对熊蜂发育的影响，微群落可以由年龄未知的工蜂建立[16-17]，也可以用新出房的工蜂建立[18-19]。与使用日龄较大、不同日龄的工蜂相比，使用新出房的统一日龄的工蜂组建熊蜂微蜂群是研究试验处理效果的最佳选择[20]。

山东省樱桃[21]、梨[22]、苹果[23]种植区域广、面积大，其花粉可大量获得，杂花粉也可从泰山和蒙山区域大量获得，而这四种花粉对地熊蜂蜂群发育的影响尚未见报道。 本研究以地熊蜂作为试验蜂种，比较分析樱桃花粉、梨花粉、苹果花粉、杂花粉不同配比组合饲料对地熊蜂微蜂群生长发育的影响，为工厂化繁育地熊蜂工艺的改进提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

本试验于2022 年6 月1 日至6 月30 日在山东省农业科学院植物保护研究所天敌与授粉昆虫创新团队实验室进行。

1.2 地熊蜂微蜂群的构建

供试地熊蜂由山东鲁保科技开发有限公司提供。 熊蜂微蜂群的构建参照Klinger 等[20]总结的方法并加以改进。 选择10 个群势相当的健康授粉蜂群，将蜂群内的蛹取出置于网笼内，待蜂蛹羽化出房后选取体型大小相近的1 日龄工蜂共450头置于同一蜂箱中混合饲养，24 h 后随机选取5头工蜂组成微蜂群，共60 个微蜂群。 将60 个微蜂群分为15 组，每组4 个重复，分别饲喂15 种不同配方饲料，置于温度(26±1) ℃、相对湿度(60±5)%的黑暗条件下饲养。

1.3 供试花粉及其配比组合

供试新鲜樱桃花粉、梨花粉、苹果花粉均为当年采集蜂花粉，纯度大于95%；新鲜杂花粉为当年在泰山蜜蜂养殖场采集，多为草本植物花粉，于-20 ℃环境下保存。 四种花粉按试验设计比例进行混配，组成15 种花粉配比组合处理(表1)。

表1 不同花粉配比处理设计

1.4 饲喂处理

每个微蜂群饲喂对应编号的饲料配方和工厂化繁育用糖水。 早上9∶00—10∶00 饲喂花粉团6～8 g，糖水100 mL 左右，每周饲喂1 次。 根据地熊蜂繁殖特性，所有处理在微蜂群构建第28 天时(图1)终止饲喂，于-20 ℃条件下冷冻处死，最后将蜂巢解剖并统计相关发育性状指标。

图1 15种不同配比花粉饲喂得到的地熊蜂微蜂群蜂巢

1.5 指标观察及统计

产卵前时间:每天饲喂蜂群时观察微蜂群情况，将构建微蜂群到工蜂产第一粒卵的时间视为产卵前时间。

幼虫总数、幼虫总重和蛹总数、蛹总重:终止饲喂后，解剖蜂巢，统计每个微蜂群幼虫、蛹总数，用电子分析天平分别称取幼虫和蛹的总重并计算幼虫平均重和蛹平均重。

出房雄蜂数量:终止饲喂后，将出房的雄蜂总数量记作出房雄蜂数量。

1.6 数据处理与分析

利用SPSS 26.0 软件进行数据分析，用GraphPad Prism 9.4.0 作图。 不同处理的产卵前时间、幼虫总数、幼虫总重、幼虫平均重、蛹总数、蛹总重、蛹平均重、出房雄蜂数采用单因素方差分析，Duncan’s 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同花粉配比对微蜂群工蜂产卵前时间的影响

从图2 可以看出，不同花粉配比处理下各微蜂群工蜂均能产卵。 在单种花粉饲喂处理中，处理1(樱桃花粉)产卵前时间最长，为(5.25±0.25)天，显著大于其它3 个处理，其它3 个处理间无显著差异。 在两种花粉混合饲喂处理中，处理7(樱桃花粉和杂花粉)产卵前时间最长，为(4.5±0.5)天，显著大于其它5 个处理；处理8 产卵前时间位居第2，与处理6 差异不显著，但显著大于其它3个处理；处理6 与其它3 个处理间无显著差异。在三种花粉混合饲喂处理中，处理11(樱桃、梨、苹果花粉)和处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)产卵前时间最短，为2 天，显著低于单种花粉饲喂处理和处理7、处理8，但各个三种花粉混合处理之间差异均不显著。 三种花粉混合处理工蜂的产卵前时间与四种花粉混合处理间无显著差异。

图2 不同花粉配比处理下微蜂群工蜂产卵前时间

2.2 不同花粉配比对微蜂群幼虫发育的影响

从图3 可以看出，在不同花粉配比处理下，各处理的幼虫总数、幼虫总重、幼虫平均重均各不相同。 在单种花粉饲喂处理中，处理4(杂花粉)幼虫总数最少，为(25.00±2.35)头，显著少于处理1(樱桃花粉)和处理2(梨花粉)。 在两种花粉混合饲喂处理中，处理10(苹果花粉和杂花粉)幼虫总数最少，为(19.00±1.47)头，显著少于处理5(樱桃、梨花粉)和处理6(樱桃、苹果花粉)，其它3 个处理间无显著差异。 三种花粉混合和四种花粉混合处理的幼虫总数之间无显著差异。

图3 不同花粉配比处理下微蜂群幼虫发育表现

处理4 的幼虫总重最小，为(1.29±0.39) g，其它处理的幼虫总重无显著差异。

在单种花粉饲喂处理中，各处理的幼虫平均重无显著差异。 在两种花粉混合饲喂处理中，处理10(苹果花粉和杂花粉)幼虫平均重最高，为(0.20±0.03) g，显著大于其它处理，其它5 个处理之间无显著差异。 三种花粉混合饲喂处理中，处理11(樱桃、梨、苹果花粉)和处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)显著大于处理13(樱桃、苹果花粉和杂花粉)和处理14(梨、苹果花粉和杂花粉)。

2.3 不同花粉配比对微蜂群蛹发育的影响

从图4 可以看出，在不同花粉配比处理下，各处理蛹总数、蛹总重、蛹平均重均各不相同。 在单种花粉饲喂处理中，处理1(樱桃花粉)和处理2(梨花粉)蛹总数显著大于处理3(苹果花粉)和处理4(杂花粉)。 在两种花粉饲喂处理中，处理9(梨花粉和杂花粉)和处理10(苹果花粉和杂花粉)蛹总数显著少于其它4 个处理，其它4 个处理之间无显著差异。 在三种花粉饲喂处理中，处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)蛹总数最少，为(14.75±1.11 )头，显著少于处理11(樱桃、梨、苹果花粉)和处理13(樱桃、苹果花粉和杂花粉)。

图4 不同花粉配比处理下微蜂群蛹发育表现

在单种花粉饲喂处理中，处理3(苹果花粉)和处理4(杂花粉)蛹总重显著小于处理1(樱桃花粉)和处理2(梨花粉)。 在两种花粉混合饲喂处理中，处理9(梨花粉和杂花粉)和处理10(苹果花粉和杂花粉)蛹总重显著小于其它4 个处理，其它4 个处理间无显著差异。 在三种和四种花粉混合饲喂中，处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)蛹总重最小，为(5.98±0.78) g，显著小于处理11(樱桃、梨、苹果花粉)、处理14(梨、苹果花粉和杂花粉)和处理15(樱桃、梨、苹果花粉和杂花粉)。

处理11(樱桃、梨、苹果花粉)蛹平均重最大，为(0.74±0.48) g，其它处理间无显著差异。

2.4 不同花粉配比对微蜂群雄蜂出房数量的影响

从图5 可以看出，在单种花粉饲喂处理中，4个处理的雄蜂出房数无显著差异。 在两种花粉混合饲喂处理中，处理10(苹果花粉和杂花粉)雄蜂出房数最多，为(14.25±1.96)头，显著高于处理8(梨、苹果花粉)，其雄蜂出房数只有(0.25±0.25)头，其它4 个处理间无显著差异。 三种花粉混合饲喂处理中，处理11(樱桃、梨、苹果花粉)和处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)雄蜂出房数显著多于处理13(樱桃、苹果花粉和杂花粉)和处理14(梨、苹果花粉和杂花粉)，也显著多于四种花粉混合饲喂的处理15。

图5 不同花粉配比处理下微蜂群雄蜂出房数量表现

3 讨论

本研究表明，不同花粉配比饲料对熊蜂发育不同阶段的影响不同，饲料中增加花粉种类可促使熊蜂提前产卵，添加杂花粉有利于加快蜂群发育，即饲喂单一种类花粉，熊蜂微蜂群产卵较慢，饲喂含有三种和四种花粉的混合饲料微蜂群产卵较快。 这可能是由于室内繁育过程中，混合花粉相比单一花粉更能够通过不同植物花粉营养差异弥补单一花粉造成的营养不均衡问题，从而为熊蜂提供更全面的营养[24-25]。 处理11(樱桃、梨、苹果花粉)和处理12(樱桃、梨花粉和杂花粉)微蜂群各项发育指标相对较好:产卵时间最短，幼虫数量较少但平均重较高，蛹数量较少但雄蜂出房数最多，说明其发育最快。

处理4(杂花粉)微蜂群发育表现较差，试验结束时尚未有雄蜂出房，且幼虫和蛹的各项发育指标均处于较低水平。 虽然杂花粉含有多种植物花粉，但并非饲料中花粉种类越多，其指标就一定越好，饲料中的花粉种类多样性并不是饲料质量的决定因素，与低质量的多种花粉混合饲料相比，熊蜂取食高质量的单一种类花粉饲料发育得更好[26-27]。 Tasei 等[9]的研究表明，影响熊蜂发育的营养因素中，饲料中的蛋白质含量比花粉种类更重要，同时饲料中的必需氨基酸含量降低，会抑制熊蜂微蜂群的发育[28]。

本研究仅从宏观生态上比较了不同种类花粉配比饲料对地熊蜂微蜂群发育的影响，但不同植物花粉的蛋白质、脂肪、氨基酸等营养物质含量和各种配比饲料中对蜂群生长发育等起关键作用的营养成分尚需做进一步探究。

4 结论

工厂化繁育过程中，熊蜂取食的饲料配比关系到成群率、繁育效率、蜂群授粉能力、使用寿命等关键质量指标。 本研究通过对比不同花粉配比饲料配方对地熊蜂发育的影响，筛选出两组较好的花粉配比饲料，即樱桃花粉、梨花粉、苹果花粉等比混合配方(处理11)和樱桃花粉、梨花粉、杂花粉等比混合配方(处理12)，这两种配方饲料饲喂地熊蜂后，地熊蜂产卵快、发育好，可应用于熊蜂的工厂化繁育。