極端授粉樹花量下紅富士蜜蜂授粉需蜂量研究

李立新，武文卿，毛益婷，申晉山，張旭鳳，宋懷磊，李 磊，馬衛華

（1.山西省農業科學院園藝研究所，山西 太原 030031；2.山西涑水河源頭省級自然保護區管理局，山西 絳縣 043600）

我國是世界第一大蘋果生產國[1]，主栽蘋果品種為紅富士[2]。紅富士蘋果為異花授粉植物，自交不親和，在自然條件下自花坐果率極低，因此，需要配置授粉樹[3]。目前栽植的果園中，10%的紅富士果園無特定授粉樹，約60%的果園雖配置授粉樹，但授粉樹占全園果樹總量的比例均不足20%[4]。果園沒有配置授粉樹和授粉樹配置不足是影響蘋果穩產和持續增收的一個重要因素[5]。標準化的紅富士果園內，應該按照1∶4或1∶5的比例配置授粉樹，授粉樹配置比例最低也要保證1∶8[6-7]。但是由于授粉樹果實的價格大大低于紅富士，因此，普通農戶為了追求利益最大化，實際生產中授粉樹配置比例大部分達不到1∶8。那么在授粉樹嚴重不足的情況下，增加授粉蜜蜂數量是否可以達到生產需求呢？

本研究在授粉樹配比為1:20的條件下，通過考察果實坐果率和果實性狀，探索極端授粉樹花量條件下紅富士蜜蜂授粉的需蜂量，以期為解決生產中紅富士果園授粉樹嚴重不足而導致紅富士產量品質下降的問題提供指導。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在山西省運城市臨猗縣閆家莊鄉東陳翟村進行。該區位于山西省西南部運城盆地三角地帶北沿，屬暖溫帶大陸性氣候。日照充足，年平均日照時數2 271.6 h，年日照總輻射量為517.9 kJ/cm2。年平均氣溫13.5℃，年均降水量508.7 mm。

1.2 試驗材料

試驗主栽樹品種為紅富士，授粉樹的品種為秦冠，樹齡16 a，樹勢良好。供試蜜蜂為當地飼養的西方蜜蜂。每群蜂為3滿脾，為避免蜜蜂進入試驗網棚后出現撞棚，蘋果開花前3 d將試驗的蜂群搬離原處3 m，使老蜂無法回巢，在開花前2～3 d[8]將蜂群搬入試驗網棚內，讓蜜蜂試飛、排泄、認巢，提前適應試驗環境。

1.3 試驗設計

選擇樹勢、樹齡基本一致的3株紅富士樹，在開花前搭架罩防蟲網作為1個試驗處理小區[9]，統計小區內紅富士的總花量，在紅富士樹的四周用瓶插授粉枝法配置授粉樹，秦冠與紅富士比例為1∶20。試驗共3個處理，在授粉樹比例一定的情況下，每個試驗處理按18只蜜蜂、36只蜜蜂、54只蜜蜂配置，即每株蘋果樹的蜜蜂數量梯度為6，12，18只。紅富士蘋果初花期放入蜂群，蘋果樹上花全部落完時撤離蜂群，每天8：00—17:00進行試驗。

1.4 蜜蜂數量控制方法

參照“一種蜜蜂授粉強度控制專用箱”（ZL201010505038.6）專利[10]進行試驗蜂群蜜蜂數量的控制。打開短管口，放出試驗所用蜜蜂，關閉短管口，若蜜蜂飛到樹上則開始觀察，若個別飛到網上，用捕蟲網捕住蜜蜂，再打開短管口放出該蜜蜂，直到蜜蜂飛到樹上為止。在打開短管口的同時，打開長管口，注意觀察，有幾只蜜蜂進入長管口，同一時間內打開短管口，放出同等數量的蜜蜂，以保持網內授粉蜜蜂的數量。

1.5 測定項目及方法

試驗前按處理分別統計每小區3株紅富士的花量，試驗結束后15 d，調查紅富士坐果情況，計算坐果率。果實成熟后，每個處理相同方向隨機選取果實100個，調查偏斜果實數，計算偏斜果率。每個處理相同方向隨機選取果實50個，調查果實種子數和心室數，測量縱徑和橫徑，計算果形指數。

坐果率＝坐果數（花序坐果數）/花朵數（花序數）×100%[11]；偏斜果率＝偏斜果數/100×100%；果形指數＝縱徑/橫徑。

2 結果與分析

2.1 不同蜜蜂數量下紅富士坐果情況

從表1可以看出，無論花序坐果率還是花朵坐果率，18只/株蜜蜂處理的坐果率最高，6只/株蜜蜂處理的坐果率最低；隨著蜜蜂數量的增加，坐果率逐漸提高。但花序坐果率18只/株蜜蜂處理與其他2個處理不存在極顯著差異（P＞0.01）；花朵坐果率18只/株蜜蜂處理與6只/株蜜蜂處理、12只/株蜜蜂處理間差異大極顯著水平（P＜0.01）?？傮w而言，3個處理的蜜蜂數量都能達到生產所需的坐果率。

表1 不同蜜蜂數量下蘋果的坐果率

2.2 不同蜜蜂數量下紅富士偏斜果情況

表2 不同蜜蜂數量下紅富士偏斜果率

從表2可以看出，18只/株蜜蜂處理的偏斜果實數最少，為18%，12只/株蜜蜂處理的為26%，而6只/株蜜蜂處理的最高，為56%。說明1∶20授粉樹配置下，蜜蜂數量越多，授粉越充分，蘋果果形也越正。

2.3 不同蜜蜂數量下紅富士果形指數

表3 不同蜜蜂數量下紅富士果形指數

果形指數越接近1，果實越接近圓形。經方差分析，蜜蜂數量為6，12，18只3個處理果形指數沒有差異（P≤0.05），3個處理果實都近似于圓形。

2.4 不同蜜蜂數量下紅富士種子數量、質量與心室數

從表4可以看出，對種子飽滿度來說，3個處理差異不大，但對種子總數來說，18只/株蜜蜂處理最高，50個蘋果的種子總數為290個，比6只/株蜜蜂處理（140個）增加了107.14%。

表4 不同蜜蜂數量下紅富士種子飽滿度

從表5可以看出，無論每果心室數，還是每果種子數，都是18只/株蜜蜂處理最高，分別為4.20，5.80個；6只/株蜜蜂處理最低，分別為2.43，2.80個?？梢?，隨著蜜蜂數量的增加，每果種子數和心室數逐漸增加。經方差分析可知，每果心室數和每果種子數，18只/株蜜蜂處理與12只/株蜜蜂處理、6只/株蜜蜂處理之間存在極顯著差異（P＜0.01）。

表5 不同蜜蜂數量下紅富士的種子數與心室數

對抽取的50個果實的心室數進行統計（圖1）。從圖1可以看出，18只/株蜜蜂處理，5心室占到50%，4心室占到30%，3心室以下為20%；12只/株蜜蜂處理，5心室占到36%，4心室占到44%，3心室以下為20%；6只/株蜜蜂處理，5心室只有16%，4心室為8%，3心室以下卻占到了76%。由此說明，蜜蜂數量越少，果實心室數也相應減少，發育成商品果的概率也隨之降低。

對抽取的50個果實的種子數進行統計（圖2）。從圖2可以看出，18只/株蜜蜂處理，7個種子以上的占到38%，5～6個種子占到40%，4個種子以下占到22%；12只/株蜜蜂處理，7個種子以上占到24%，5～6個種子占到36%，4個種子以下占到40%；6只/株蜜蜂處理，7個種子以上只占到10%，5～6個種子占到14%，4個種子以下卻占到76%。由此說明，蜜蜂數量越多，果實種子數也越多，授粉也更為充分。

3 結論與討論

由于紅富士蘋果具有自交不親和性，在自然條件下自花坐果率很低，因此，授粉樹配置就非常必要，而授粉是影響蘋果產量和果實品質的重要因素。蜜蜂授粉可以使紅富士蘋果增加產量和改善品質[12-16]。果形端正是高檔紅富士蘋果的重要指標。果實偏、斜情況嚴重影響了果實的外觀品質和商品價值，果實內種子數量及其發育質量是影響蘋果果實端正度的主要因素[17]，若種子在心室中分布均勻則果形指數高[18]。紅富士端正果、偏斜果、畸形果的種子數量以及心室中種子的分布情況均存在明顯的差異，其中，正常果內的種子數量多，而且種子普遍在每個心室內均勻分布；偏斜果內種子數少于正常果，且在每個心室中分布不均；畸形果果實內有2個或者以上的心室內種子發育不全，平均種子數僅為3.50 個[19]。

本研究分析了在授粉樹配比為1∶20的極端情況下，不同授粉蜜蜂數量對紅富士蘋果果形指數、種子數量、質量與心室數、偏斜果率等與果實端正相關指標的影響，結果表明，蘋果的果形指數、心室數、種子數都是18只/株蜜蜂處理的最高。12只/株蜜蜂處理與18只/株蜜蜂處理雖有差異，但差異沒有達到極顯著水平。6只/株蜜蜂處理，其花朵坐果率雖然能夠達到生產的需求，但花序坐果率較低，只有29.97%，疏果后可能對產量造成影響，同時，3心室以下占到76%，4個種子以下占到76%，且偏斜果占到56%，影響到果實外觀形狀和商品價值。

綜上所述，影響蘋果優果的主要因素是授粉樹的配置與傳粉者的數量。山西省紅富士系列蘋果面積比例逐漸增加，超過蘋果總面積的50%[20]，授粉樹比例配置較低，果實授粉受精不良，出現了“一樹花半樹果”或“光開花不結果”的現象[21]。在極端授粉樹花量配置下，通過增加傳粉者蜜蜂的數量，可以提高蘋果的品質，減少偏斜果率。因此，在授粉樹配置較少的果園，每株紅富士蘋果樹至少需要12只以上蜜蜂進行授粉才可以達到提高產量、增加心室數和種子數、改善果實的外觀形狀的效果。