熊蜂在向日葵花上授粉情況的調查

時東方，辛樹權，李福森

(長春師范大學生命科學學院, 吉林長春 130032)

向日葵是我國四大油料作物之一，也是吉林省西部的一大優(yōu)勢經濟作物，在油料生產中占有舉足輕重的地位，其在吉林省的栽培歷史悠久，年種植達20萬公頃左右，其中90%的面積集中在西部的白城和松原，年總產量40萬噸左右，僅白城市的年播種面積就在10萬公頃左右，年總產量約為20萬噸，占吉林省產量的50%[1]。但隨著種植面積的不斷擴大，受各種因素的影響，部分地塊產量較低，影響了該地區(qū)向日葵的生產和農民的收益，除氣候、土壤、病蟲害因素外，不利的傳粉因素也占了很大的比重。由于向日葵是典型昆蟲傳粉作物，如果缺少昆蟲，就會嚴重影響其授粉結實[2]。然而在當前的農業(yè)生產中，由于連年大量使用農藥，致使傳粉昆蟲數量明顯減少，這嚴重影響了向日葵的授粉結實，從而造成空秕粒增多，產量隨之而減[3]。

熊蜂授粉技術在我國溫室大棚授粉中已開始應用，在替代激素蘸花，改善果實品質方面具有重要意義。然而大田環(huán)境因素比溫室環(huán)境因素復雜多變，難以人為控制，因此，國內對熊蜂在開放環(huán)境下為向日葵授粉的研究尚未見報導。本研究以吉林省松原市長嶺縣三十號鄉(xiāng)五撮村為研究區(qū)域，觀察研究熊蜂對向日葵的采粉及傳粉行為和規(guī)律，為熊蜂對向日葵授粉技術的應用提供初步的理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗時間與地點

實驗地點設在吉林省松原市長嶺縣三十號鄉(xiāng)五撮村，時間為2016年9月。

1.2 實驗材料

向日葵品種：美葵363，遼寧1號和赤峰白3個當地種植品種。

熊蜂：紅光熊蜂，產品60～80只/箱，4箱，由長春師范大學進化生態(tài)研究所選育、提供。

1.3 實驗方法

本實驗共選擇4塊向日葵地為實驗樣地，分別標記為A、B、C、D，總面積約為1公頃，各實驗地間相距300米左右，每個試驗點選擇3株向日葵作為研究樣本，其標準為：株高145～170 cm，根部直徑10～12 cm，花盤直徑10～12 cm，葉片數為28～32片(表明該植株已進入生殖生長階段)。

1.3.1 授粉昆蟲種類的調查

在4塊樣地中各放置1箱熊蜂，每箱熊蜂相距500米左右，每日于6∶00-7∶00，10∶00-11∶00，13∶00-14∶00，16∶00-17∶00和18∶00-19∶00五個時間段觀察、記錄授粉昆蟲的種類及其訪花數量。

1.3.2 不同種類授粉昆蟲訪花時間及訪花行為觀察

不同種類授粉昆蟲的訪花數量記錄采用“正”字的方法，如果剛剛記錄過的蜜蜂飛起然后又落回到原花上，只記前一次，如果飛起落到另一朵花上，則再記一次。

1.3.3 觀察時間安排

采取交錯時段對各點進行觀察統(tǒng)計，每個點觀察60 min，觀察開始于6∶00，結束于19∶00，第1天6∶00開始觀察記錄A地塊，10∶00開始觀察B地塊，13∶00開始觀察C地塊，16∶00開始觀察D地塊，18∶00返回觀察A地塊；第2天6∶00從B地塊開始觀察，依序觀察；第3天6∶00從C地塊開始觀察，以此類推；第4天6∶00從D地塊開始觀察，共觀察4天,保證各實驗樣地的數據都是一個完整的全天記錄。

2 結果與分析

2.1 向日葵上采花昆蟲的種類及行為的調查

種類：經過4天的調查(2016年9月4日至9月7日)，在向日葵花盤上，共計發(fā)現4種昆蟲：蜜蜂、蛾、蝴蝶及熊蜂，每種昆蟲的訪花授粉行為各不相同，其中，蜜蜂上午在向日葵上停留授粉時間為20～30秒，然后飛向下一朵向日葵；下午在向日葵花盤上停留授粉時間為1～3分鐘，但其授粉效果不太理想，這是由于其喙較短，授粉效率較低。而蛾和蝴蝶在向日葵花盤表面只停留幾秒或長時間停留在一朵花上。熊蜂在一個向日葵花盤上的授粉時間則為1分鐘左右，然后再飛到下一朵向日葵花盤上繼續(xù)授粉；下午熊蜂在單個向日葵花盤上授粉時間長達3～5分鐘，授粉方式為用長長的喙圓周授粉。

2.2 不同地點熊蜂采集行為的觀察

熊蜂出巢后，先在巢的周圍繞行1～2圈后立即飛向遠處。在50米外向日葵花盤上發(fā)現的熊蜂，其飛行速度較快、聲音較大；在100米處向日葵花盤上發(fā)現的熊蜂能專心在一株向日葵花盤上傳粉；在500米處還能發(fā)現熊蜂，熊蜂的授粉時間較長，偶爾還震動2～3次，震動使熊蜂身體上的花粉到處掉落；750米、1000米及1500米沒有發(fā)現熊蜂。

2.3 溫度對昆蟲授粉影響

對昆蟲不同時間段出巢情況做調查，按照事先安排好的時間段進行觀察(表1)。6∶00-7∶00由于露水較大，蛾、蝴蝶、蜜蜂及熊蜂在18℃時也不出來授粉。在向日葵的葉片下可以偶而看到蛾或蝴蝶附著在下面。10∶00-11∶00外界溫度為26℃，觀察到蜜蜂和熊蜂和蛾、蝴蝶都出來活動，但在向日葵上授粉時間上比較，蜜蜂比熊蜂授粉時間短，蛾、蝴蝶運動不規(guī)律，有的在采粉，有的好象在找配偶，有的附在花上不動。13∶00-14∶00外界溫度為28～30℃，蜜蜂和熊蜂及其它類昆蟲都出來進行采粉活動,此時熊蜂工作最專一。16∶00-17∶00外界溫度21～23℃，蜜蜂和熊蜂繼續(xù)在工作。18∶00時在向日葵頭上還發(fā)現有熊蜂在授粉，而蜜蜂已歸巢。

表1 溫度對昆蟲授粉影響的調查

2.4 熊蜂每天出巢與入巢平均次數

分別對晴天和陰天熊蜂的活動進行了調查，記錄了熊蜂的出入巢情況，從表2可以看出，晴天時除早晨外，其余時間出勤率都差不多；而陰天時熊蜂雖然也有出勤，但是其出勤率明顯下降，若天色太暗，熊蜂更是不出來活動。

表2 向日葵授粉昆蟲出巢時間調查

3 結論

向日葵是吉林省西部種植面積較大的重要經濟作物之一，該地區(qū)氣候干旱且風沙較大，傳粉昆蟲種類較少。而隨著農業(yè)生產的發(fā)展，農藥化肥的過量使用,加之作物種植單一，導致能為向日葵授粉的昆蟲更少，人工補充昆蟲為向日葵授粉成為將來農業(yè)發(fā)展的趨式。本地區(qū)給向日葵傳粉的昆蟲只有蜜蜂、蛾及蝴蝶等少數幾類，傳粉效率較低，調查過程中并未發(fā)現土著熊蜂的蹤影。通過引入熊蜂，調查其對向日葵的傳粉行為后發(fā)現，熊蜂能很好地適應當地的特殊環(huán)境，提高傳粉效率，改善向日葵授粉困難的狀況。