大棚西瓜蜜蜂授粉效果分析

陸慢 許金金 耿園 張治平 繆旻珉

（揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009）

·瓜果花草·

大棚西瓜蜜蜂授粉效果分析

陸慢 許金金 耿園 張治平 繆旻珉*

（揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009）

為推廣西瓜蜜蜂授粉技術(shù)，降低西瓜生產(chǎn)用工量及成本，本文探討了在不同類型塑料大棚不同西瓜品種的蜜蜂授粉效果。采用中華蜜蜂對(duì)中果型西瓜8424和小果型西瓜小蘭進(jìn)行授粉，以人工授粉和氯吡苯脲（CPPU）處理為對(duì)照，分析8424、小蘭在不同類型大棚的坐果率、單果重、果皮厚度、可溶性固形物含量等品質(zhì)指標(biāo)，并對(duì)不同處理成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，蜜蜂授粉與CPPU處理相比西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，與人工授粉相比用工量顯著降低，蜜蜂授粉成本最低。

西瓜；蜜蜂授粉；品質(zhì)；成本

西瓜（Citrulluslanatus）是世界范圍的主要水果種類，在我國各地均有栽培。據(jù)統(tǒng)計(jì)，江蘇省西瓜栽培面積已達(dá)9.24萬hm2[1]，在鹽城市東臺(tái)、南京市江寧等地已形成規(guī)模種植和品牌效應(yīng)。由于當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件（6月上旬進(jìn)入梅雨季節(jié)）以及西瓜耐貯運(yùn)的特點(diǎn)，江蘇地區(qū)西瓜的種植茬口以大棚春季早熟栽培為主。早春季節(jié)設(shè)施內(nèi)溫度較低，且缺少授粉昆蟲，必須進(jìn)行人工干預(yù)才能保證西瓜坐果。目前西瓜生產(chǎn)中通常采用人工授粉或用細(xì)胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑處理雌花來促進(jìn)西瓜坐果[2]，其中人工授粉費(fèi)時(shí)費(fèi)力，已成為制約大棚西瓜發(fā)展的主要因素。生產(chǎn)中應(yīng)用的生長調(diào)節(jié)劑以氯吡苯脲（CPPU）為主，使用時(shí)必須根據(jù)使用時(shí)間、使用部位、植株生長狀況、天氣情況等調(diào)整使用濃度和使用方法，濃度過高或涂抹不當(dāng)，不僅易產(chǎn)生畸形果、裂果，降低西瓜品質(zhì)和商品性，還可能出現(xiàn)藥劑殘留量超標(biāo)等食品安全問題[2]。2013年的“爆炸瓜”事件，加劇了消費(fèi)者的恐慌，促使農(nóng)業(yè)科技工作者探索新的省工、安全的西瓜授粉坐果技術(shù)。

蜜蜂是1種重要的授粉昆蟲，利用蜜蜂進(jìn)行西瓜授粉國內(nèi)已有不少報(bào)道。一些研究表明，與人工授粉相比，蜜蜂授粉可以增加坐果率、單果重，提高果實(shí)品質(zhì)[3～4]，提高可溶性糖、還原型維C含量[5]。也有研究認(rèn)為，蜜蜂授粉雖較人工授粉單果重和含糖量有所提高，但坐果率卻略低于人工授粉[6]。可見，在不同情況下，蜜蜂授粉的效果也有所不同。盡管上述研究證實(shí)了利用蜜蜂開展西瓜授粉的可行性，但這一技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用并不普遍。李文海等調(diào)查結(jié)果表明，即使在蜜蜂授粉認(rèn)知度較高的浙江和北京地區(qū)，該技術(shù)的使用比例也只有6%[7]。據(jù)初步調(diào)查，蜜蜂授粉技術(shù)在江蘇省設(shè)施栽培中的應(yīng)用比例幾乎為零，僅在露地粗放栽培時(shí)偶有應(yīng)用。本試驗(yàn)在研究蜜蜂授粉技術(shù)的同時(shí)，找出廣大瓜農(nóng)不愿意使用蜜蜂授粉技術(shù)的原因。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試中果型西瓜品種為8424、早熟小果型西瓜品種為小蘭（臺(tái)灣農(nóng)友）。蜜蜂種類為中華蜜蜂（ApisceranaceranaFabricius），每棚于主蔓第一雌花開放期（4月15日）放置1箱，每箱3脾蜂、約6000頭，放置于大棚中間，定期喂食糖水和花粉。生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑CPPU（四川蘭月科技有限公司生產(chǎn)），原液有效成分0.1%。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年2～6月設(shè)在儀征市綠籬蔬菜試驗(yàn)場(chǎng)，授粉或藥劑處理時(shí)間為4月1～20日。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)因素，分別為西瓜品種、大棚類型和促成坐果方式。大棚類型分別為寬8m（頂高2.3m）、長60m的塑料大棚和寬4.5m（頂高1.6m）、長60m的塑料大棚（典型東臺(tái)西瓜大棚），促成坐果方式分別為CPPU處理、人工授粉和蜜蜂授粉。棚內(nèi)筑畦寬2m，單行栽培（栽于畦面中央），株距0.6m。8m寬大棚筑3畦，4.5m寬大棚筑2畦，畦面覆蓋地膜，定植行鋪設(shè)滴灌帶，肥水管理同常規(guī)西瓜栽培。蜜蜂授粉期間不進(jìn)行病蟲害化學(xué)防治。小蘭西瓜每株留四蔓，8424西瓜每株留三蔓，統(tǒng)計(jì)坐果率后，8424每株留1個(gè)瓜、小蘭每株留2個(gè)瓜。雌花開花當(dāng)天上午7～9時(shí)，取周圍剛開放的雄花花粉進(jìn)行人工授粉。CPPU稀釋100倍后用微型噴霧器噴施于雌花子房上。根據(jù)瓜農(nóng)的管理方式，選擇主蔓第二雌花和側(cè)蔓第一雌花進(jìn)行人工授粉和CPPU處理。人工授粉和CPPU處理的大棚遠(yuǎn)離蜜蜂授粉處理的大棚，以免蜜蜂飛入影響試驗(yàn)結(jié)果。

1.3 調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法

每個(gè)處理選擇200朵經(jīng)過處理的雌花，果實(shí)雞蛋大小時(shí)統(tǒng)計(jì)坐果率。果實(shí)成熟采收時(shí)，測(cè)量果實(shí)的單果重和果皮厚度，取10次測(cè)定的平均值，同時(shí)統(tǒng)計(jì)每100株西瓜的產(chǎn)量。用手持式電子折光儀（PAL-1）測(cè)定果實(shí)中心和靠近果皮處可溶性固形物含量，取5次測(cè)定的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理西瓜的坐果率

由圖1可知，無論是中果型西瓜品種8424還是小果型西瓜品種小蘭，坐果率均以CPPU處理最高，人工授粉處理次之，而蜜蜂授粉處理最低。與8m寬標(biāo)準(zhǔn)大棚相比，較為低矮窄小的4.5m寬棚中CPPU處理與人工授粉處理的西瓜坐果率并無顯著差異，但蜜蜂授粉處理的坐果率4.5m棚顯著低于8m棚。由圖1還可看出，無論采用哪種促進(jìn)坐果方式，在兩個(gè)西瓜品種之間坐果率差異并不顯著。需要指出的是，上述坐果率是在植株最終選留果實(shí)之前的統(tǒng)

8 8424 品種7 a a a 6b CPPU

a b /kg 5人工授粉計(jì)數(shù)據(jù)，由于8424每株統(tǒng)一保留1個(gè)瓜、小蘭每株保留2個(gè)瓜，各處理采收的果實(shí)數(shù)彼此并無顯著差異。蜜蜂授粉處理田間主蔓結(jié)果數(shù)較少，但經(jīng)側(cè)蔓留果后，總坐果數(shù)與其他兩個(gè)處理差異并不顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì)，蜜蜂授粉處理一主二側(cè)均未結(jié)果的植株每棚最多出現(xiàn)1株。

圖1 各處理西瓜坐果率

2.2 各處理西瓜的單果重

由圖2可知，無論是中果型品種還是小果型品種，CPPU處理的單果重顯著小于授粉處理，而2種授粉處理之間差異不顯著。同時(shí)，未發(fā)現(xiàn)兩類大棚栽培的西瓜在單果重方面存在顯著差異。

圖2 各處理西瓜單果重

2.3 各處理西瓜的果皮厚度

由圖3可知，8424的果皮厚度顯著高于小蘭。3種坐果處理方式，CPPU處理的果皮厚度顯著高于授粉處理，但2種授粉處理之間差異不顯著。未發(fā)現(xiàn)大棚類型對(duì)果皮厚度有顯著影響。

0 8 4.5

大棚寬度/m

2.4 各處理西瓜的產(chǎn)量

由于大棚寬度不同，兩類設(shè)施中單位面積的種植株數(shù)有所不同。為此，我們統(tǒng)計(jì)了各處理每100株西瓜的總產(chǎn)量。由于本試驗(yàn)最終坐果數(shù)3種坐果處理間并無顯著差異，因此每100株西瓜產(chǎn)量在各處理間的差異情況與單重果的差異完全吻合，即CPPU處理小于授粉處理，而2種授粉處理之間差異不顯著（見圖4）。

圖3 各處理西瓜的果皮厚度

圖4 各處理西瓜的產(chǎn)量

2.5 各處理西瓜可溶性固形物的含量

如圖5和圖6所示，2個(gè)西瓜品種果肉中心部位可溶性固形物含量為11%～12%，不同坐果方式之間并無顯著差異。但邊部可溶性固形物含量CPPU處理顯著低于授粉處理，且由中至邊表現(xiàn)出較大的糖度梯度，食用品質(zhì)相對(duì)較差。未發(fā)現(xiàn)大棚類型對(duì)西瓜果實(shí)可溶性固形物含量產(chǎn)生顯著影響。由圖6還可以看出，CPPU處理小蘭的邊部糖度高于8424，食用品質(zhì)相對(duì)較好。

表5各處理西瓜中部可溶性固形物含量

圖6 各處理西瓜邊部可溶性固形物含量

2.6 各促進(jìn)坐果方式的西瓜生產(chǎn)成本

將CPPU處理和人工授粉的人工成本以及蜜蜂授粉的購蜂成本統(tǒng)計(jì)于表1，可以看出，3種坐果方式中以人工授粉的成本最高，CPPU處理次之，蜜蜂授粉最低，表明蜜蜂授粉可以有效降低坐果成本。因?yàn)閱挝幻娣e需要操作的花數(shù)較多，蜜蜂授粉的省工節(jié)本優(yōu)勢(shì)在小西瓜栽培過程中體現(xiàn)得比中型西瓜要明顯。

表1 各促進(jìn)坐果方式的西瓜生產(chǎn)成本

3 討論

與傳統(tǒng)坐果方式相比（生長調(diào)節(jié)劑處理或人工授粉），關(guān)于蜜蜂授粉是否可以提高西瓜坐果率有兩種不同的結(jié)論，一種認(rèn)為蜜蜂授粉的坐果率不低于傳統(tǒng)坐果，甚至?xí)遊3]，而另一種結(jié)論認(rèn)為蜜蜂授粉的坐果率稍低于傳統(tǒng)坐果方式[4]。進(jìn)一步仔細(xì)閱讀上述報(bào)道，我們發(fā)現(xiàn)不同研究的季節(jié)、栽培方式、有無設(shè)施或設(shè)施類型有所不同，可能是造成關(guān)于蜜蜂授粉兩種不同結(jié)論的原因。一般而言，在溫度合適、露地或較高大的設(shè)施中，蜜蜂的授粉效率較高，而在低溫季節(jié)或在較低矮的設(shè)施中，蜜蜂授粉的效率會(huì)降低，從而導(dǎo)致坐果率降低。本試驗(yàn)在江蘇地區(qū)春提前栽培西瓜的常見授粉日期（4月上中旬）進(jìn)行，氣溫低，且授粉期間不時(shí)有陰雨天氣，導(dǎo)致本試驗(yàn)中蜜蜂授粉的坐果率稍低于傳統(tǒng)坐果方式。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，在相對(duì)低矮的設(shè)施中，蜜蜂死亡率較高，授粉效率和坐果率較高大的大棚低。目前江蘇省以東臺(tái)為代表的不少西瓜主產(chǎn)區(qū)仍使用結(jié)構(gòu)較低矮的大棚，這些地區(qū)的瓜農(nóng)不知道蜜蜂授粉效率低與低矮的大棚有關(guān)，從而不愿意使用這一技術(shù)。在本試驗(yàn)的留果方式下，蜜蜂授粉坐果率下降導(dǎo)致的直接后果是各株西瓜主蔓結(jié)果率稍有下降，側(cè)蔓結(jié)果率有所上升，最終導(dǎo)致總產(chǎn)量雖然沒有受到影響，但早熟性有所下降。這可能是廣大瓜農(nóng)不接受蜜蜂授粉技術(shù)的另一原因。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，單位面積需要處理的花數(shù)越多，蜜蜂授粉與傳統(tǒng)坐果方式相比省工節(jié)本的優(yōu)勢(shì)就越大。小型西瓜因?yàn)樵趩挝幻娣e內(nèi)需要保留更多的果實(shí)，從而更適合應(yīng)用蜜蜂授粉技術(shù)。目前江蘇省栽培的西瓜仍以中型品種居多，是否可以通過調(diào)整留蔓留果方法、增加單位面積的授粉花數(shù)來抵消坐果率降低帶來的負(fù)面效應(yīng)，還有待進(jìn)一步研究。

總之，本試驗(yàn)研究表明，蜜蜂授粉與傳統(tǒng)坐果方式相比，可以顯著降低用工成本，雖然目前仍存在一些制約該技術(shù)在江蘇省推廣的因素，但隨著設(shè)施類型的高大化、栽培品種的小型化、人員工資水平的進(jìn)一步提高，輔之以栽培技術(shù)調(diào)整和更適合授粉蜜蜂新品種的選育，這一技術(shù)與傳統(tǒng)坐果方式相比的優(yōu)勢(shì)就會(huì)越來越明顯。此外，與CPPU處理相比，蜜蜂授粉西瓜的品質(zhì)更好，且由于蜜蜂授粉期間需要嚴(yán)格控制農(nóng)藥的使用，其產(chǎn)品更符合消費(fèi)者對(duì)食品安全的要求，綜合考慮這些因素，該技術(shù)在江蘇省西瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用前景是可以期待的。

[1]王華，祝樹金，賴明勇.技術(shù)差距的門檻與FDI技術(shù)溢出的非線性——理論模型及中國企業(yè)的實(shí)證研究[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2012（4）：3～18.

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*通訊作者。