熊蜂授粉技術在西蘭花雜交制種上的應用

檀國印，高旭，朱長志，章紅運，何道根*

(1.臺州市農業科學研究院 蔬菜研究所，浙江 臨海 317000； 2.浙江勿忘農種業股份有限公司，浙江 杭州 310020)

熊蜂是一類重要的傳粉昆蟲，早在20世紀40年代，歐美國家己開始熊蜂的人工應用研究，但直到20世紀80年代，熊蜂才被廣泛用于農業生產。熊蜂是多種蟲媒植物，特別是豆科、茄科及一些瀕危植物的重要授粉者。研究表明，熊蜂具有獨特的形態特征和生物學特性，利用熊蜂為設施作物授粉，不但可提高產量，改善果實品質，減少畸形果率，縮短果實成熟期，還可以解決應用化學激素的使用而帶來的污染問題[1]。

西蘭花為十字花科蕓薹屬植物，其食用部分為綠色幼嫩的花莖和花蕾，營養豐富。目前西蘭花在生產上廣泛采用雄性不育雜交制種，需要通過蜜蜂傳播花粉。采用熊蜂在作物上制種已在白菜、黃瓜、番茄、草莓等作物上報道[2-5]，但其在溫室西蘭花雄性不育雜交制種上則鮮見報道。本文介紹了蜜蜂種類和熊蜂數量對西蘭花制種的影響，以及熊蜂的授粉優勢和授粉管理技術，旨在為提高西蘭花雄性不育雜交制種的產量和質量提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以臺州市農業科學研究院蔬菜所西蘭花課題組選育的臺綠1號的父、母本為研究對象，試驗設在本院試驗基地。

1.2 方法

1.2.1 蜜蜂種類試驗

西蘭花雜交制種需要蜜蜂輔助授粉才能結籽收獲種子，不同的蜜蜂有不同的生活和授粉習性，選擇哪種蜜蜂授粉是設施西蘭花高產雜交制種的關鍵技術之一。試驗根據蜜蜂種類設土蜂、熊蜂和意蜂，3個處理，4個重復，隨機區組排列。每個小拱棚1個處理，面積320 m2。土蜂每小棚1桶，熊蜂每小棚2箱，意蜂每小棚1箱。土蜂為農戶飼養，用圓桶裝。選取蜂量多、無病蟲害、活力強的土蜂進行試驗。熊蜂為北京市農林科學研究院信息所生產，意蜂為平湖云飛蜜蜂授粉專業合作社生產。栽植方式為父母本按2∶1配植，每畦3列，中間為母本，兩側為父本。父本分2期播種定植，定植后田間統一管理，待植株初花期時放入熊蜂。

1.2.2 熊蜂數量試驗

通過觀察熊蜂的數量與西蘭花雜交制種產量的關系，確定每667 m2需要的熊蜂箱數，以降低成本。試驗設熊蜂1箱和熊蜂2箱兩個處理，每處理10個小區，每個小拱棚為1個小區，面積為320 m2，兩處理間隔排列。栽植方式為父母本按2∶1配植，每畦3列，中間為母本，兩側為父本，父本分2期播種定植，定植后田間統一管理，待植株初花期時放入熊蜂。

1.3 數據統計與分析

待種子成熟時，每小區選取10株考察單株有效莢數、每莢粒數及單株產量。利用Excel 2010軟件進行數據統計，DPS 7.0統計分析軟件進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 蜜蜂種類對西蘭花雜交制種的影響

由表1可知，熊蜂的授粉效果較好，其單株有效莢數、每莢粒數、單株產量和667 m2產量極顯著優于土蜂和意蜂。雖然成本較高，但產量帶來的效益增加幾倍。通過田間試驗發現，由于土蜂和意蜂的進化程度高于熊蜂，趨光性較強，初次飛入時沖撞薄膜而導致大量死亡；另外初花期花粉量不夠，還需要喂食糖水，管理上比熊蜂要麻煩。

表1 蜜蜂種類對西蘭花制種產量及產量性狀的影響

注：同列無相同大小寫字母分別表示在0.01和0.05水平差異顯著。表2同。

2.2 熊蜂數量對西蘭花制種的影響

試驗結果(表2)表明，2箱熊蜂的授粉效果比1箱效果好，兩者間單株有效莢數、每莢粒數、單株產量和產量均存在極顯著差異。雖然2箱的成本增加1倍，但產量提高39.2%，提高的產量完全可以抵消成本，而且效益增加幾倍。

表2 熊蜂數量對西蘭花雜交制種產量及產量性狀的影響

2.3 熊蜂授粉的優點

熊蜂為膜翅目蜜蜂總科熊蜂族熊蜂亞科熊蜂屬昆蟲。全世界約有熊蜂種類250余種，我國的熊蜂資源極其豐富，約有110種[6-7]。熊蜂主要取食植物的花粉和花蜜，經過與植物的協同進化，從外部形態到內部結構及生物學行為上都完全特化。近年研究結果表明，紅光熊蜂、明亮熊蜂、小熊熊蜂、火紅熊蜂和密林熊蜂等種類的群勢強大，易于人工飼養，具有重要的授粉利用價值[8]。目前商業化應用較多的是明亮熊蜂，如科伯特(北京)農業有限公司、北京市農林科學院、山東豐登生物科技有限公司等單位商品化的熊蜂已經廣泛用于蔬菜水果等農作物的授粉。

熊蜂為西蘭花授粉具有以下優點：

采集力強。熊蜂個體較大，體長約20 mm，全身被覆長毛，絨毛多，飛行距離在5 km以上，最遠可飛行13 km，對蜜源的利用較其他蜂更高效，1次飛行最多可采集5 000朵花。

耐低溫低光照。熊蜂日出授粉日落休息，露水、氣溫、陰雨對熊蜂的工作時間沒有多大影響，特別是遇到陰冷天氣，熊蜂照常可以出巢采粉。

趨光性差。在溫室內，熊蜂不會像蜜蜂那樣在初次飛行時沖撞塑料膜而導致死亡，而是很順利地在花上采集花粉。

采集專注。熊蜂的進化程度低，對于新發現的蜜源不能像蜜蜂那樣相互傳遞信息，也就是說，熊蜂能專心地在溫室內采集授粉，而不像蜜蜂那樣到處亂飛，甚至找到漏洞飛出溫室采粉。

2.4 熊蜂授粉管理技術

為保證熊蜂的授粉時間和效果，在熊蜂為西蘭花授粉的應用過程中，科學的管理技術非常重要，如果操作不當，就會使熊蜂授粉效果顯著降低。

2.4.1 檢查溫室密閉

為保證制種純度，放蜂前需要檢查溫室的密閉情況，在溫室內通過掛網紗與外界環境進行隔離，防止熊蜂飛進飛出。

2.4.2 放蜂技術

在開花前1周左右引進熊蜂，一般于傍晚將熊蜂放入大棚，置于大棚1/4和3/4處，擺放在黑膜上出口處朝東南方向，注意防曬、隔熱、防濕、防螞蟻，靜置30 min左右再打開出蜂口。放蜂時需要注意被蜜蜂蜇咬。

2.4.3 農藥管理

在放入熊蜂前7～10 d和授粉期間禁止使用對熊蜂有害的農藥，無論是噴灑殺蟲劑還是殺菌劑，都可能對熊蜂的授粉效果產生不利影響。使用熊蜂進行授粉的溫室中，應當限制農藥的使用，積極倡導進行病蟲害的綠色防治。如果必須使用化學農藥，需要提前將熊蜂收起來，間隔一段時間再放出。

2.4.4 防止溫度過高

熊蜂比較耐寒，在低溫條件下授粉效果較好，當溫室內溫度高于8 ℃時，即可出巢采集授粉。但當溫度超過35 ℃時，熊蜂則不再出巢，而在蜂箱內振翅降溫。所以在晴好天氣的中午需要遮陽處理，注意控制棚內溫度，避免陽光直射蜂箱巢門。

2.4.5 及時更換蜂群

在溫室內，熊蜂的授粉壽命約40 d，對于分期播種和花期過長的西蘭花處理，需要根據花期情況及時更換蜂群。另外需要檢查每箱熊蜂的質量，對于不正常的蜂群也要及時更換，保證授粉達到最佳效果。

2.4.6 授粉后管理

當花期全部結束后，選擇傍晚熊蜂回巢關閉巢門，將蜂箱移出授粉棚。另外，及時拔除父本，防止種子混雜，保持田間通風，促進母本種莢生長、成熟。

3 小結

目前我國的西蘭花種植面積逐年擴大，分布范圍廣泛，但品種依舊以日本和歐美進口為主。我國西蘭花育種起步較晚，國內幾家育種單位和公司近年來在新品種選育上都取得較大進步，選育的新品種品質逐漸提高，已經可以逐步或部分替代國外品種[9-11]。臺州市農業科學研究院自2003年著手開展西蘭花新品種選育以來，2011年審定了浙江省首個中晚熟品種臺綠1號，相繼審定了早熟品種臺綠2號、中熟偏遲品種臺綠3號和晚熟品種臺綠5號，目前臺綠系列西蘭花新品種在全國各地已累計推廣23 667 hm2[12-15]，為西蘭花種子國產化邁出了堅實的一步。新品種的大面積推廣過程中一個很重要的門檻，就是制種技術有沒有獲得突破，種子的產量和純度有沒有跟上。本文在結合相關文獻和個人實踐經驗的基礎上，介紹了熊蜂授粉技術在西蘭花制種上的應用，但不同品種與環境會有一定的差異，制種工作者可根據具體情況而定。