設(shè)施環(huán)境因素對(duì)意大利蜜蜂出巢的影響

李卓航，陳博文，賈亞寧，郭 媛

（1.山西大學(xué)附屬中學(xué)，山西太原030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，山西太原030031）

傳粉昆蟲在整個(gè)生態(tài)鏈中處于重要的位置，世界上與人類食物密切相關(guān)的農(nóng)作物中有85%依靠昆蟲授粉[1]。蜜蜂是自然界最主要的傳粉昆蟲[2]，多種作物依賴蜜蜂傳粉獲得產(chǎn)量[3-7]，蜜蜂授粉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用，同時(shí)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益[8]。蜜蜂授粉每年給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)3042.20億元，相當(dāng)于全國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的12.30%、全國農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值的6.18%[9-10]。

蜜蜂出巢進(jìn)行采粉、采蜜、采水、試飛等一系列生物學(xué)活動(dòng)[11]，已有研究表明，蜜蜂采集與外界蜜粉源、溫度、光照、濕度等多種因素有關(guān)[12]，這些條件決定蜜蜂出巢采集的積極性，是蜜蜂授粉能否順利進(jìn)行的先決條件，但對(duì)蜜蜂出巢活動(dòng)起決定性作用的環(huán)境因素研究報(bào)道很少。

設(shè)施內(nèi)作物沒有風(fēng)及野生傳粉昆蟲進(jìn)行授粉，對(duì)于異花授粉作物而言，必須引進(jìn)授粉昆蟲[13]，蜜蜂是飼養(yǎng)管理技術(shù)最成熟、利用最廣泛的傳粉昆蟲。蜜蜂為設(shè)施內(nèi)植物授粉時(shí)，植物種植模式已經(jīng)固定，設(shè)施內(nèi)溫度、濕度、光照等環(huán)境因子比大田更容易控制，可以通過調(diào)控為蜜蜂營造更好的授粉環(huán)境，以達(dá)到高效授粉的目的。

意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica）屬于膜翅目（Hymenoptera）細(xì)腰亞目（Apocrita）針尾部（Aculeata）蜜蜂總科（Apoidea）蜜蜂科（Apidae）蜜蜂亞科（Apinae）蜜蜂屬（Apis）西方蜜蜂（Apis mellifera）的一個(gè)亞種，是我國家養(yǎng)蜜蜂中最常見的蜂種。

本研究分析了溫度、濕度、光照等環(huán)境條件對(duì)意大利蜜蜂出巢的影響，以找出對(duì)意大利蜜蜂出巢影響最大的因素，旨在為合理高效利用蜂群授粉提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年2—3月在山西太谷縣冀村設(shè)施番茄種植棚開展。設(shè)施為拱形，前部用透明度較好的塑料膜覆蓋，側(cè)面及后部用1 m厚土墻搭建，高5.5 m，內(nèi)跨10.5 m，長100 m。設(shè)施塑料膜夜間加蓋自動(dòng)卷簾保溫被。番茄株行距為0.4 m×0.6 m。

1.2 試驗(yàn)材料

供試蜂種為山西益民蜂業(yè)合作社提供的意大利蜜蜂，每箱3脾蜂，約6 000只蜜蜂，共計(jì)3箱。

1.3 試驗(yàn)方法

在設(shè)施大棚內(nèi)隔離出3個(gè)面積為30 m2的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)種植4行番茄共計(jì)72株，放入1箱蜂。每天9：00—18：00，用自動(dòng)溫濕度記錄儀及照度計(jì)每5 min記錄一次溫度、濕度、光照強(qiáng)度，并統(tǒng)計(jì)1 h的平均值。在蜂箱巢門口放置小蟻智能攝像機(jī)，記錄意大利蜜蜂出歸巢時(shí)間，并根據(jù)攝錄視頻，于9：00—18：00每1 h統(tǒng)計(jì)一次意大利蜜蜂出歸巢數(shù)量，每次5 min，共統(tǒng)計(jì)5 d。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用Excel 2013軟件作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 設(shè)施內(nèi)溫濕度變化

從圖1可以看出，設(shè)施內(nèi)溫度在9：00—10：00時(shí)最低，為21.29℃，隨時(shí)間變化溫度逐漸升高，在13：00—14：00達(dá)到最高，之后開始緩慢降低；濕度變化與溫度呈相反規(guī)律，9：00剛開棚不久，一晚上聚集的濕氣沒有散發(fā)，相對(duì)濕度達(dá)71.49%，隨時(shí)間延長，棚內(nèi)溫度升高，濕度下降，15：00—16：00 達(dá)到最低值45.72%。

2.2 設(shè)施內(nèi)光照強(qiáng)度變化

從圖2可以看出，9：00太陽斜射入設(shè)施內(nèi)，光強(qiáng)不高；隨時(shí)間推移，太陽光照逐漸增強(qiáng)，棚內(nèi)光照也隨之增強(qiáng)，在13：00—14：00達(dá)到最高，此時(shí)棚內(nèi)溫度也達(dá)到最高；之后開始下降，17：00之后降為最低。

2.3 意大利蜜蜂日活動(dòng)規(guī)律

從圖3可以看出，意大利蜜蜂出巢后即進(jìn)行巢內(nèi)采集活動(dòng)，在13：00—14：00出巢蜂量達(dá)到最大，完成采集后歸巢的蜂也最多，但隨著設(shè)施內(nèi)溫度升高，濕度降低，高溫低濕的環(huán)境持續(xù)一段時(shí)間，意大利蜜蜂逐漸減少采集，所以，14：00—15：00出歸巢蜂量短時(shí)間有所下降，并且歸巢蜂量多于出巢蜂量；18：00之后逐漸停止巢外活動(dòng)，一天平均工作時(shí)間為8.168 h。

2.4 環(huán)境因子與意大利蜜蜂出歸巢規(guī)律相關(guān)性分析

由圖4可知，對(duì)意大利蜜蜂出歸巢采集影響最大的環(huán)境因子是溫度，二者呈顯著正相關(guān)，即溫度越高，出歸巢蜂量越大；其次是濕度，與意大利蜜蜂出歸巢呈顯著負(fù)相關(guān)，即濕度越大，出歸巢蜂量越??；光照對(duì)意大利蜜蜂活動(dòng)影響較小。

3 結(jié)論與討論

蜜蜂具有一定趨光性，光照對(duì)蜜蜂出巢會(huì)產(chǎn)生影響[14]，但本研究結(jié)果表明，光照強(qiáng)度影響蜜蜂出巢、歸巢，但并沒有達(dá)到顯著水平，因此，其并不是影響意大利蜜蜂出歸巢的決定性因素。

本研究表明，溫度是對(duì)意大利蜜蜂出巢進(jìn)行采集活動(dòng)影響最大的環(huán)境因子。已有蜜蜂生物學(xué)研究表明，蜜蜂采集最適溫區(qū)為20～25℃[15]，本研究結(jié)果表明，在30℃左右意大利蜜蜂出巢、歸巢達(dá)到高峰，說明該溫度下蜜蜂活動(dòng)積極。二者最適溫區(qū)的差異可能是大田環(huán)境與設(shè)施環(huán)境條件不同，多種因素對(duì)蜂群影響；也可能是不同地域下生存的蜂種對(duì)環(huán)境溫度適應(yīng)性不同，具體原因還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。但持續(xù)高溫會(huì)對(duì)意蜂出巢活動(dòng)造成抑制，表現(xiàn)為14：00—15：00意大利蜜蜂出巢數(shù)量急劇下降，已出巢意蜂也開始大量歸巢，說明設(shè)施內(nèi)持續(xù)高溫，不適合意大利蜜蜂出巢活動(dòng)。

早上9：00剛開棚，棚內(nèi)水分經(jīng)過一晚上聚集，沒有散發(fā)，棚內(nèi)相對(duì)濕度最大。溫度升高后，空氣中飽和水氣壓增加，相對(duì)濕度隨之降低，一部分采集蜂出巢采水來降低巢溫，增加濕度，可能是出巢蜂量增加的原因之一。

可以在設(shè)施棚內(nèi)安裝自動(dòng)控制溫濕度裝置，通過溫控設(shè)備、控制通風(fēng)口大小、加濕、除濕等方式，達(dá)到調(diào)節(jié)溫濕度的目的，為蜜蜂營造更好的授粉環(huán)境，以提高蜜蜂授粉效率。