不同授粉方式對南方設施西甜瓜授粉效果的影響

張華峰 蔣云飛 張蕾琛 馬二磊 應泉盛 王毓洪 黃蕓萍

摘要：針對南方設施瓜類輕簡化栽培省工省力的需求，探究蜜蜂授粉替代人工授粉對設施西瓜甜瓜授粉的影響，比較平湖黑漿蜂和平湖黃漿蜂的耐高溫性以及蜂箱箱體放置方式對高溫期授粉蜜蜂種群的影響，通過坐果率、畸形果率、單果質量、品質、產量以及經濟效益等指標比較平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉在設施西瓜甜瓜上的授粉效果。結果表明，平湖黑漿蜂耐高溫性好，可以抵御夏季短時間的高溫傷害。蜂箱箱體的1/10放入大棚內，其余9/10的箱體在大棚外的方式可以延長高溫期蜜蜂授粉時間5 d，可以延長授粉蜜蜂種群壽命30 d。在中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜上，平湖黑漿蜂訪花授粉能力強，增加果實坐果數，果實畸形率低，單瓜質量小于人工授粉，中心可溶性固形物含量和邊緣可溶性固形物含量高于人工授粉，每667 m2商品瓜產量均高于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉，增加效益作用突出。

關鍵詞：蜜蜂；南方設施栽培；西瓜；甜瓜；授粉效果

中圖分類號：S651；S652 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）11-0062-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.11.015

Abstract： For the demand of saving the input in protected cultivation in South China，the effects of different pollination methods on fruit set and abortion of melon and watermelon were investigated. The high temperature tolerance between Pinghu black bee and Pinghu wasp was compared，and the effects of different placement in the bee box on Pinghu black bee and Pinghu wasp during hot season was studied. The research also worked on the fruit setting rate，fruit abortion rate，single fruit weight，quality and yields among three different pollination methods（Pinghu black bee，Pinghu wasp and human pollination） on melon and watermelon cultivation. The results showed that Pinghu black bee had better tolerance and less injured influenced by high temperature in summer. And，putting 1/10 of the beehive box into greenhouse and remaining 9/10 outside，showed 5 day length elongation of pollination period，and prolong the life span of the bee population for 30 days. Pinghu black bee showed better pollination ability among small and medium size watermelon， and muskmelon cultivation，which increased the fruit setting rate and reduced fruit abortion rate. However，the single fruit weight was lighter，when compared Pinghu black bee pollination to human pollination. The brix in the central part and edge part of fruit showed higher results，which compared Pinghu black bee pollination to human pollination method. Pinghu black bee pollination method showed the highest yields per 667 m2， which increased the economics output of muskmelon and watermelon industry.

Key words： bee； protected cultivation； watermelon； melon； pollination effects

近年來，隨著中國社會生產力的發展和農業產業結構的調整升級，農村勞動力大量轉移，人工成本越來越高，勞動力短缺和勞動生產成本增加問題日趨凸顯。西瓜、甜瓜設施栽培屬于勞動密集型產業，勞動量大，技術要求較高。瓜類輕簡化栽培成為目前南方設施西瓜、甜瓜栽培中重點研發的技術之一。南方設施西瓜、甜瓜輕簡化栽培主要從育苗、耕作、肥水管理、農藝管理、授粉、采收等各個環節開展系統攻關和技術集成，形成涵蓋育苗集約化、耕作機械化、授粉蜜蜂化、肥水一體化、農藝管理簡約化的西瓜、甜瓜輕簡化栽培關鍵技術體系。

授粉蜜蜂化是南方設施西瓜、甜瓜輕簡化栽培關鍵環節之一，具有節省人工授粉勞動力成本、降低勞動強度、降低果實畸形率、避免使用植物生長調節劑、提高果實產量、改善果實品質、保證農產品質量安全的作用[1]。目前設施西瓜甜瓜授粉一般采用人工授粉或噴施氯吡脲、噻苯隆等坐果靈藥劑，授粉過程費工費時，勞動強度大，其中人工授粉易出現花粉涂抹不均勻造成畸形果的情況；坐果靈藥劑點花，劑量使用不當易造成果實畸形，影響果實口感風味，而且激素殘留可能影響產品質量安全。近年國內對設施西瓜甜瓜蜜蜂授粉技術開展了初步研究[2-5]，但南方地區耕地面積有限，西瓜、甜瓜生產多采用8 m寬的簡易鋼管大棚，設施內高溫高濕的氣候對西瓜、甜瓜蜜蜂授粉帶來了極大挑戰，與此相關研究較少。為此，本研究針對南方中小棚設施高溫高濕環境條件開展平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂、人工授粉對南方設施西瓜甜瓜授粉效果研究，以期為南方設施西瓜、甜瓜輕簡化栽培蜜蜂授粉技術研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蜜蜂品種選擇平湖黑漿蜂和平湖黃漿蜂，由平湖市云飛蜜蜂授粉專業合作社提供，這兩個品種屬于浙江漿蜂蜂種，是意大利蜜蜂經過長期選育后的地方性蜂種，抗逆性強，耐高溫性好，性情溫順，分蜂性弱，易管理。試驗用的蜂群在自然條件下現代活框飼養，管理水平一致，健康無病，授粉蜂群為3脾授粉用小蜂群，每箱蜜蜂青壯年采集蜂數量約為6 000只，每333 m2設施放置一箱蜜蜂，用5層遮陽網覆蓋遮陰。

中型西瓜品種選用早佳8424，由新疆明鑫科鴻農業科技有限責任公司提供，嫁接砧木品種為甬砧3號，由寧波市農業科學研究院提供；小型西瓜品種選用拿比特，購自杭州三雄種苗有限公司；厚皮甜瓜品種選用甬甜5號，由寧波市農業科學研究院提供。

1.2 試驗方法

試驗地點位于浙江省寧波市鄞州區古林鎮的寧波市鄞州蜃豐果蔬專業合作社。于2017年2月16日播種，3月20日定植，4月23日進入花期，5月25日開始采收。栽培設施為塑料大棚，60目防蟲網紗隔離，共9個處理。每個處理設置3次重復，隨機區組排列，小區面積為75 m2，每個小區種植60株，行距2.5 m，株距0.5 m。栽培方法采用爬地栽培雙蔓整枝，西瓜、甜瓜每蔓留3個結果枝，田間管理同常規。

西瓜、甜瓜花期前5 d將蜂箱放置在大棚中，將得力9010溫濕度計置于離地30 cm處，授粉期間每日14：00調查棚內溫度。在西瓜、甜瓜雞蛋大時，調查坐果情況，每個組合選擇10株統計總坐果數和畸形果數。果實采收后，選擇10個果實測定西瓜、甜瓜的產量、單果質量、中心糖和邊緣糖，采用LH-T32型手持式折光糖度計測定糖度。

2 結果與分析

2.1 授粉蜂箱放置方式對蜜蜂授粉的影響

據統計，2017年4月18日至8月20日寧波日最高氣溫超過30 ℃的天數為57 d，超過35 ℃的天數為36 d，高溫天氣對蜜蜂的存活和授粉有嚴重危害。不同的蜂箱放置方式可以影響蜜蜂存活和授粉，如表1所示，處理1是將蜂箱整體放置于大棚內，試驗發現高溫期蜜蜂訪花能力較強，棚內日最高氣溫超過42 ℃時蜜蜂出現死亡，棚內日最高氣溫超過36 ℃時蜜蜂訪花授粉可以持續5 d，蜜蜂種群數量放入大棚60 d后減少50%，基本滿足高溫期西瓜、甜瓜授粉需要；處理3是將蜂箱整體放置于大棚外，試驗發現當棚內溫度超過36 ℃時，處理3的蜜蜂不進棚訪花，無法滿足高溫期西瓜、甜瓜授粉需要；處理2是將蜂箱箱體的1/10放入大棚內，其余9/10的箱體在大棚外，棚內日最高氣溫超過36 ℃時蜜蜂訪花授粉可以持續10 d，蜜蜂種群數量放入大棚90 d后減少50%，高溫期訪花能力強，可以滿足高溫期西瓜、甜瓜授粉需要，與處理1相比可以延長高溫期授粉時間5 d，可以延長蜜蜂種群壽命30 d。試驗表明蜂箱箱體的1/10放入大棚內，其余9/10的箱體在大棚外的方式既保證了蜜蜂出巢授粉，同時可以通過外界空氣的流通降低高溫對蜜蜂的傷害。

2.2 高溫天氣對授粉蜜蜂的影響

以甬砧3號嫁接早佳8424長季節輕簡化西瓜栽培為例，比較平湖黑漿蜂和平湖黃漿蜂在高溫期的種群表現情況，選取長季節輕簡化西瓜栽培每一批西瓜蜜蜂授粉結束的時間進行數據測量，自2017年4月18日入棚到2017年8月25日出棚，平湖黑漿蜂和平湖黃漿蜂均呈現蜂群數量減少和子脾孵化率降低的趨勢。在2017年4月30日第1批西瓜授粉結束時，平湖黑漿蜂和平湖黃漿蜂在子脾孵化率和蜂群數量無差異。從5月31日第2批西瓜授粉結束到7月25日第4批西瓜授粉結束，平湖黑漿蜂的子脾孵化率從85%下降到40%，蜂群數量減少，仍可以滿足第5批西瓜授粉；平湖黃漿蜂子脾孵化率從85%下降到25%，蜂群數量銳減，無法滿足第5批西瓜授粉。在2017年8月25日第5批西瓜授粉結束時，平湖黑漿蜂蜂群減少但存活，平湖黃漿蜂整體死亡（表2）。試驗表明平湖黑漿蜂耐高溫性好，可以抵御夏季短時間的高溫傷害。

2.3 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的單株坐果數比較

由圖1可知，平湖黑漿蜂授粉的單株平均坐果數在中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜上均高于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉。在中型西瓜上，平湖黑漿蜂授粉的單株平均坐果數比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別增加0.48個和0.79個；在小型西瓜上，平湖黑漿蜂授粉的單株平均坐果數比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別增加0.08個和0.93個；在甜瓜上，平湖黑漿蜂授粉的單株平均坐果數比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別增加0.18個和0.60個。試驗表明平湖黑漿蜂在中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜上訪花授粉能力強，增加了果實坐果數。

2.4 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的畸形率比較

3種授粉方式對中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜畸形率的影響見圖2，在中型西瓜上平湖黑漿蜂授粉西瓜畸形率顯著低于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉，而3種授粉方式在小型西瓜和厚皮甜瓜的畸形率上差異不顯著。在中型西瓜上平湖黑漿蜂授粉西瓜畸形率比人工授粉低4.87個百分點；在小型西瓜和厚皮甜瓜上平湖黑漿蜂授粉西瓜畸形率比人工授粉分別降低0.07和0.08個百分點，但比平湖黃漿蜂授粉分別增加0.08和0.14個百分點。平湖黑漿蜂授粉西瓜畸形率表現最好，而平湖黃漿蜂授粉在在小型西瓜和厚皮甜瓜上表現最好。分析原因為中型西瓜由于果實體積較大，在果實膨大時容易觀察到果實畸形；小型西瓜和厚皮甜瓜由于果實體積較小，在果實膨大時出現細微的果實畸形不易觀察出。試驗表明平湖黑漿蜂授粉在中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜上果實畸形率低。

2.5 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的單瓜質量比較

由圖3可知，單瓜質量上平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉在中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜上無顯著差異。平湖黑漿蜂授粉中型西瓜單瓜質量小于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉；平湖黑漿蜂授粉的小型西瓜和厚皮甜瓜單瓜質量均小于人工授粉，大于平湖黃漿蜂授粉。在中型西瓜上，平湖黑漿蜂授粉單瓜質量比平湖黃漿蜂授粉的輕0.02 kg，比人工授粉的輕0.15 kg；在小型西瓜上，平湖黑漿蜂授粉單瓜質量比平湖黃漿蜂授粉的重0.08 kg，比人工授粉的輕0.07 kg；在厚皮甜瓜上，平湖黑漿蜂授粉單瓜質量比平湖黃漿蜂授粉的重0.14 kg，比人工授粉的輕0.08 kg。分析原因為由于平湖黑漿蜂授粉在單株坐果數上大于人工授粉造成營養分流，所以平湖黑漿蜂授粉單瓜質量小于人工授粉。平湖黑漿蜂授粉單瓜質量在小型西瓜和厚皮甜瓜上比平湖黃漿蜂授粉大，分析原因是平湖黑漿蜂在授粉效果上要好于平湖黃漿蜂，花粉量大，有利于果實膨大。試驗表明平湖黑漿蜂授粉在中型西瓜的單瓜質量上小于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉，在小型西瓜和厚皮甜瓜的單瓜質量上大于平湖黃漿蜂授粉，小于人工授粉。

2.6 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的可溶性固形物比較

2.6.1 中心可溶性固形物含量 3種授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的中心可溶性固形物含量如圖4所示，平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉中型西瓜、小型西瓜的中心可溶性固形物含量無顯著差異；平湖黑漿蜂授粉和平湖黃漿蜂授粉厚皮甜瓜的中心可溶性固形物含量無顯著差異，兩者與人工授粉厚皮甜瓜的中心可溶性固形物相比均有顯著差異。平湖黑漿蜂授粉的中型西瓜中心可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別高0.14和0.62個百分點；平湖黑漿蜂授粉的小型西瓜中心可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別高0.11和0.25個百分點；平湖黑漿蜂授粉的厚皮甜瓜中心可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別高0.14和0.92個百分點。試驗表明平湖黑漿蜂授粉中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的中心可溶性固形物含量均高于平湖黃漿蜂和人工授粉。

2.6.2 邊緣可溶性固形物含量 3種授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物含量如圖5所示，平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉中型西瓜、小型西瓜的邊緣可溶性固形物含量無顯著差異；平湖黑漿蜂授粉和平湖黃漿蜂授粉厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物含量無顯著差異，平湖黑漿蜂授粉與人工授粉厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物有顯著差異，平湖黃漿蜂授粉與人工授粉厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物含量無顯著差異。平湖黑漿蜂授粉的中型西瓜邊緣可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉的低0.32個百分點，較人工授粉的高0.13個百分點；平湖黑漿蜂授粉的小型西瓜邊緣可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別高0.08和0.43個百分點；平湖黑漿蜂授粉的厚皮甜瓜邊緣可溶性固形物含量較平湖黃漿蜂授粉和人工授粉分別高0.14和0.08個百分點。試驗表明平湖黑漿蜂授粉小型西瓜和厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物含量均高于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉，在中型西瓜上的邊緣可溶性固形物含量高于人工授粉，低于平湖黃漿蜂授粉。

2.7 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的產量比較

3種授粉方式下中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的667 m2產量如圖6所示，平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜667 m2商品瓜產量差異顯著。平湖黑漿蜂授粉中型西瓜667 m2產量比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉的分別增加88.7 kg和260.9 kg，增長幅度分別為7.51%和25.88%；平湖黑漿蜂授粉的小型西瓜 667 m2產量比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉的分別增加151.6 kg和413.0 kg，增長幅度分別為10.63%和35.48%；平湖黑漿蜂授粉的厚皮甜瓜667 m2產量比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉的分別增加108.6 kg和235.2 kg，增長幅度分別為9.58%和23.35%。試驗表明平湖黑漿蜂授粉中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜667 m2商品瓜產量均高于平湖黃漿蜂授粉和人工授粉。

2.8 平湖黑漿蜂、平湖黃漿蜂和人工授粉效益分析

3種不同授粉方式667 m2中型西瓜、小型西瓜、厚皮甜瓜產量、產值、成本和效益分析結果見表3，平湖黑漿蜂授粉667 m2中型西瓜、小型西瓜、厚皮甜瓜的效益均比平湖黃漿蜂授粉和人工授粉的高，其中小型西瓜667 m2收益最高。試驗表明蜜蜂授粉比人工授粉在授粉成本上有所增加，但是收益增加明顯，尤其是平湖黑漿蜂授粉增加效益作用突出。

3 小結與討論

環境是影響蜜蜂生存和授粉的重要環境因素。環境溫度的變化直接影響蜜蜂的個體發育、群體活動、蜂群繁殖、群勢強弱等方面。蜜蜂個體是變溫動物，體溫會隨著外界氣溫的變化而變化，具有調節蜂巢溫濕度的功能，蜂卵孵化的最適溫度為34～35 ℃，最適濕度為75%左右[6]。南方夏季持續高溫對蜂卵孵化有危害，直接影響蜂群種群數量，間接影響蜜蜂對西瓜和厚皮甜瓜的授粉效果。本試驗通過對耐高溫蜜蜂品種的篩選，得出平湖黑漿蜂耐高溫能力強，在高溫期訪花能力強，可以抵御夏季短時間的高溫傷害，能很好地滿足高溫期設施西瓜甜瓜的授粉需要，但長時間的高溫會傷害蜜蜂，降低蜂卵的孵化率，直至整群蜜蜂死亡。為了更好地完成高溫期設施西瓜甜瓜的授粉工作，采用了蜂箱箱體的1/10放入大棚內，其余9/10的箱體在大棚外（巢門在棚內）的方式，加蓋5層遮陽網，除此之外還應打開蜂箱1/10部分的箱蓋和副蓋，在箱蓋和副蓋之間覆上一塊浸透水的毛氈，可以在12：00～15：00之間每小時打開大棚頂部噴淋10 min，對大棚整體降溫，在蜂箱四周地面開出0.1 m×0.1 m的水溝，噴淋的水在遮陽網下的水溝內殘留時間長，可以降低蜂箱小環境溫度，再加上用麥稈、稻草等秸稈覆蓋蜂箱上的方式，既保證了蜜蜂出巢授粉，同時可以通過外界空氣的流通降低高溫對蜜蜂的傷害。

從試驗結果可以看出，盡管蜜蜂授粉的西瓜甜瓜單瓜質量比人工授粉的略小，但是蜜蜂授粉通過增加西瓜甜瓜商品果數從而提高了西瓜甜瓜的產量。相比于人工授粉，蜜蜂授粉在西瓜甜瓜產量和商品果數上有著絕對優勢。因此，通過授粉可以提高西瓜甜瓜的產量，尤其是平湖黑漿蜂授粉表現極為突出。

在畸形率方面，蜜蜂授粉的中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的畸形率均比人工授粉顯著降低，其中平湖黑漿蜂授粉西瓜畸形率表現最好，而平湖黃漿蜂授粉在小型西瓜和厚皮甜瓜上表現最好，與丁桔等[6]在厚皮甜瓜上的研究結果一致。

在品質方面，蜜蜂授粉的西瓜甜瓜中心可溶性固形物含量和邊緣可溶性同形物含量都高于人工授粉，其中平湖黑漿蜂授粉中型西瓜、小型西瓜和厚皮甜瓜的中心可溶性固形物以及小型西瓜和厚皮甜瓜的邊緣可溶性固形物含量表現最好，平湖黃漿蜂授粉中型西瓜的邊緣可溶性固形物含量表現突出。因此，利用蜜蜂授粉能有效提高西瓜甜瓜的品質。

在效益方面，蜜蜂授粉比人工授粉在授粉成本上有所增加，但是收益明顯，這與施金虎等[3]在西瓜上的研究結果一致，尤其是平湖黑漿蜂授粉增加效益作用突出，在小型西瓜上667 m2收益最高。

蜜蜂授粉是一項節工省本、提質增效、綠色環保的新技術，可以替代人工授粉，節省人工授粉勞動力成本、降低果實畸形率、避免使用植物生長調節劑、提高西瓜產量、改善果實品質、提高收益，滿足南方設施瓜類輕簡化栽培省工省力的需求，在農業生產中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] 吳麗楠，郎海芳，羅建南，等.浙江省蜜蜂授粉技術的應用現狀及對策調查[J].浙江畜牧獸醫，2011，36（3）：14-15.

[2] 胡美華，陳能阜.浙江省設施西厚皮甜瓜蜜蜂授粉技術[J].長江蔬菜，2013（21）：46-48.

[3] 施金虎，蘇曉玲，華啟云，等.設施西瓜中華蜜蜂授粉效益分析與技術要點[J].中國蜂業，2016，67（7）：46-47.

[4] 馬二磊，臧全宇，黃蕓萍，等.南方中小棚厚皮甜瓜蜜蜂授粉技術[J].浙江農業科學，2016，57（1）：60-62.

[5] 蘇曉玲，華啟云，趙東緒，等.不同坐果方式對設施長季節栽培西瓜產量和品質的影響[J].中國瓜菜，2016，29（5）：11-13.

[6] 丁 桔，馬二磊，臧全宇，等.蜜蜂授粉對浙東地區甜瓜品質的影響[J].中國瓜菜，2016，29（8）：31-33.