海南黑皮冬瓜傳粉昆蟲及其訪花行為初步研究

鐘義海 高景林 趙冬香 王釋婕 趙珊 韓文素

（1 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海口 571101；2 農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，儋州 571737）

冬瓜（Benincasa hispidaL.）屬于葫蘆科冬瓜屬植物，是我國(guó)南方種植的主要瓜類蔬菜。黑皮冬瓜因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、易栽培、產(chǎn)量高、耐貯運(yùn)等特點(diǎn)和具有清熱、解毒、利尿、消腫等作用，深受消費(fèi)者喜愛[1,2]。自20世紀(jì)70年代引入海南種植至今，栽培面積迅速擴(kuò)大，現(xiàn)已成為海南省農(nóng)民冬春季栽培的主要品種之一，黑皮冬瓜產(chǎn)量可達(dá)60000～75000kg/hm2，產(chǎn)值可達(dá)120000～150000元/hm2，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著[3]。

昆蟲傳粉在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可替代，在中國(guó)的水果和蔬菜中，89%的種類得益于昆蟲傳粉[4,5]。黑皮冬瓜是雌雄同株異花植物，在自然條件下主要靠昆蟲進(jìn)行授粉[6]。近年來，隨著黑皮冬瓜種植面積不斷擴(kuò)大，加之農(nóng)藥的過度使用，導(dǎo)致野生傳粉昆蟲種類和數(shù)量不斷下降，使一定區(qū)域內(nèi)授粉昆蟲數(shù)量相對(duì)不足，目前海南大面積黑皮冬瓜生產(chǎn)主營(yíng)靠人工授粉。而人工授粉存在授粉不均勻，授粉時(shí)間不好掌握且人工勞動(dòng)力成本不斷增加的問題，加之海南黑皮冬瓜播種期較早，授粉季節(jié)一般在每年的農(nóng)歷正月前后，此時(shí)人工授粉用工難、費(fèi)用高已成為目前制約海南黑皮冬瓜生產(chǎn)的主要瓶頸[7]。因此，應(yīng)用昆蟲為黑皮冬瓜授粉已成為當(dāng)前的迫切需要，而摸清海南省黑皮冬瓜的傳粉昆蟲種類和優(yōu)勢(shì)傳粉昆蟲顯得尤其重要。本文對(duì)海南省2個(gè)黑皮冬瓜主產(chǎn)區(qū)儋州市及澄邁縣進(jìn)行傳粉昆蟲調(diào)查研究，旨在了解黑皮冬瓜傳粉昆蟲種類、優(yōu)勢(shì)傳粉昆蟲的訪花行為、訪花時(shí)間等信息，以期為生產(chǎn)上提高黑皮冬瓜傳粉效果提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)

調(diào)查地點(diǎn)位于海南省儋州市木棠鎮(zhèn)，東經(jīng)109o21′，北緯 19o48′，海拔高度為 30m；澄邁縣美亭鄉(xiāng)，東經(jīng) 109o05′，北緯 19o50′，海拔高度為50m，均為濱海平原。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 訪花昆蟲種類調(diào)查

于黑皮冬瓜盛花期，以隨機(jī)網(wǎng)捕方式采集正在黑皮冬瓜花上活動(dòng)的昆蟲，將收集到的昆蟲放入試管中，70%酒精浸泡，帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定、保存。

1.2.2 訪花昆蟲行為觀察

挑選10株盛花期的黑皮冬瓜連續(xù)觀察3d，重復(fù)3次。從早上7∶00開始觀察，下午6∶30結(jié)束，每隔1h觀察統(tǒng)計(jì)每30min時(shí)程內(nèi)在標(biāo)記的花上訪花昆蟲的種類和數(shù)量，并對(duì)每種昆蟲的訪花行為進(jìn)行攝影、描述。記錄在每個(gè)花上的訪花昆蟲種類、訪問次數(shù)、停留時(shí)間，并捕捉昆蟲作憑證標(biāo)本。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑皮冬瓜訪花昆蟲種類及主要傳粉種分析

黑皮冬瓜花期在其花上活動(dòng)的昆蟲有5個(gè)目，10個(gè)科，15種（見表1）。

表1 海南黑皮冬瓜訪花昆蟲種類表

表2 黑皮冬瓜訪花昆蟲訪花次數(shù)與比例

將選定的花一天中到訪的昆蟲種類和訪花次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表2），可以看出，西方蜜蜂的訪花次數(shù)在所有訪花昆蟲中所占的比例最高，為95.6%，其他昆蟲僅占4.4%，表明西方蜜蜂是黑皮冬瓜的主要傳粉昆蟲。

2.2 黑皮冬瓜訪花蜜蜂日活動(dòng)規(guī)律

挑選10株盛花期的黑皮冬瓜從早上7∶00開始觀察，下午6∶30結(jié)束，每隔1h統(tǒng)計(jì)每30min時(shí)程內(nèi)在標(biāo)記的花上訪花昆蟲的種類和數(shù)量。從圖1可以看出，早晨7∶00，即可觀察到西方蜜蜂在黑皮冬瓜花上活動(dòng)，隨著時(shí)間推移，西方蜜蜂訪花積極性逐漸增高，9∶00以后訪花頻率急劇上升，達(dá)到32蜂次/30min，9∶00～11∶00是西方蜜蜂訪花的高峰期，12:00以后蜜蜂訪花次數(shù)緩慢下降，但在15∶30分后還有大量蜜蜂在花上活動(dòng)，日落前還有少量蜜蜂訪花。

2.3 黑皮冬瓜訪花昆蟲行為觀察

圖1 黑皮冬瓜訪花蜜蜂日變化曲線

西方蜜蜂訪花目的是采集花粉和吸蜜，早上7∶00太陽剛出來，就已觀察到蜜蜂后足上攜帶有花粉塊。完全開放的花朵，觀察到有多只蜜蜂在同一朵花上多次停留采集，我們還發(fā)現(xiàn)有2只蜜蜂同時(shí)在同一朵花上采集的現(xiàn)象，而未完全開放的花朵，蜜蜂在門口停留片刻即離去。蜜蜂采集花粉時(shí)直接飛落在花柱上，圍繞花柱來回移動(dòng)，前、中足不停將花粉掃往后足，蜜蜂一般在花朵上停留時(shí)長(zhǎng)10～15s，最長(zhǎng)觀察到可停留30s，往往沿著種植同列的冬瓜依次訪問花朵，1次可訪問多朵花。蜜蜂采蜜時(shí)直接飛落在花朵正上方，將頭部伸進(jìn)花絲中部，以吻吸蜜，但觀察期間很少觀察到蜜蜂采蜜行為。

其他昆蟲訪花只是偶然降落到花上，或者在花上捕獵、取食或休息，傳粉作用不明顯。鱗翅目昆蟲訪花目的是吸食花蜜，吸花蜜時(shí)一般不落在唇瓣上，身體懸空在唇瓣前方通過其細(xì)長(zhǎng)的喙吸蜜，接觸花粉的可能性不大；雙翅目昆蟲訪花目的不明確，有時(shí)吸花瓣上的液汁，偶爾吸蜜，但其在花上停留時(shí)間短，傳粉效果遠(yuǎn)不如蜜蜂；鞘翅目、纓翅目種類昆蟲在花上停留時(shí)間長(zhǎng)，取食花粉或者以花為庇護(hù)場(chǎng)所，但其活動(dòng)范圍不大，傳粉效果不明顯。

3 討論

2013年之前海南省冬瓜授粉主要采取人工輔助授粉，正常天氣下授粉一般在7∶00～10∶00進(jìn)行，但由于人工授粉容易擦傷雌瓜茸毛，發(fā)生落果現(xiàn)象，而且工人成本高，勞動(dòng)量大[8,9]，蜜蜂授粉已成為當(dāng)前冬瓜授粉主推技術(shù)。蜜蜂授粉可以大大提高冬瓜產(chǎn)量，同時(shí)，也是從根本上解決黑皮冬瓜授粉昆蟲數(shù)量不足，人工授粉用工難、費(fèi)用高等問題的重要途徑[10]。蜜蜂授粉也存在一些問題，海南冬瓜授粉期主要在2～3月份，花期容易遇上低溫陰雨天氣，蜜蜂活動(dòng)少，坐果率低。另外，蜜蜂在冬瓜花上獲取的花蜜少，瓜農(nóng)不僅收獲不了蜂蜜，還需費(fèi)料、費(fèi)力飼養(yǎng)蜜蜂，蜂農(nóng)參與授粉的積極性不高。因此，開展海南省野生授粉昆蟲種類、種群數(shù)量及遺傳資源性調(diào)查、生物學(xué)特性研究、人工繁育技術(shù)研發(fā)等研究工作，開發(fā)蜜蜂之外的其他授粉昆蟲產(chǎn)品已成為當(dāng)今授粉工作者的研究方向之一。

隨著海南省冬瓜種植面積的擴(kuò)大、肥料農(nóng)藥的無序使用、生態(tài)環(huán)境的破壞以及人類對(duì)野生昆蟲資源的野蠻性掠奪，授粉昆蟲種類和數(shù)量日趨減少，甚至有些種類已不見在該地區(qū)分布。此次調(diào)查，除了瓜農(nóng)為了授粉而繁殖的西方蜜蜂之外，其他授粉昆蟲種類和數(shù)量已急劇減少，包括之前在冬瓜花上常見的圓柄木蜂（Xylocopa tenuiscapa）等種類均未發(fā)現(xiàn)，花薊馬、黃守瓜、瓜實(shí)蠅等蟲害數(shù)量大幅降低，大蜜蜂和小蜜蜂數(shù)量也遠(yuǎn)低于常年平均水平，當(dāng)?shù)毓限r(nóng)在控制冬瓜蟲害的同時(shí)也殺死了絕大部分授粉昆蟲。因此，制定冬瓜標(biāo)準(zhǔn)化種植管理技術(shù)、合理使用化肥農(nóng)藥、推廣昆蟲授粉措施、研究和保護(hù)當(dāng)?shù)匾吧诜劾ハx資源工作亟需開展。

致謝：授粉昆蟲標(biāo)本得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)徐環(huán)李、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)劉曉艷以及廣西師范大學(xué)陳志林等老師的協(xié)助鑒定，在此表示感謝!