設施藍莓中華蜜蜂和地熊蜂訪花行為及授粉效果比較研究

鐘義海 韓文素 王釋婕 趙珊 高景林

（中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所 海南海口 571101）

藍莓（Vaccinium corymbosum）屬杜鵑花科越橘屬，多年生綠葉或常綠灌木，原產于北美、蘇格蘭和俄羅斯，是一種具有極高經濟價值的新興世界性小漿果果樹[1]。由于藍莓花數量繁多，花為總狀花序，側生，倒掛如鐘狀，且子房下位，雄蕊比柱頭短，不便于人工輔助和自然授粉，設施內的種植空間較封閉，通過風媒和蟲媒途徑授粉也受到很大影響[2-4]。生產上設施藍莓主要通過蜜蜂授粉。研究表明，設施藍莓通過蜜蜂授粉可以大幅度提高藍莓產量和品質，且不會污染果實，省工省力。地熊蜂和蜜蜂均可為設施藍莓授粉，不僅能夠促進坐果，提高產量，而且節省勞動成本[5-7]。

中華蜜蜂（Apis cerana）是我國土生土長的蜂種資源，具有善于采集零星蜜源、采集時間早、采蜜期長和消耗飼料少等生物學特性[8]。地熊蜂（Bombus terrestris）具有體型大、飛行距離遠、每次出巢訪花量多、且體表被覆分叉絨毛，有利于黏附花粉、授粉效率高、撞棚率低等優點，很多農作物上，地熊蜂常常替代中華蜜蜂應用于設施授粉[9]。海南島地處熱帶北緣，屬熱帶季風氣候，年平均氣溫22～27℃，最冷的1月份溫度仍達17～24℃。地熊蜂集中分布于北半球的溫帶和亞寒帶，適應于寒冷、濕潤的氣候，在海南無法自然繁殖，需從內地空運至海南[10-11]。相比中華蜜蜂，海南省設施地熊蜂授粉存在壽命短、運輸成本高、不耐高溫等缺點。因此，本試驗將地熊蜂和中華蜜蜂對設施藍莓授粉行為進行比較研究，明確其授粉效果，為海南省設施藍莓優質豐產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗樣地位于海南省瓊中毛陽鎮什寒村（E 109°39′，N 19°05′，800 m），基地面積7 hm2。試驗藍莓品種為綠寶石（Emeralds），授粉中華蜜蜂由海南省瓊中紅毛鎮瓊中群生養蜂合作社提供，授粉地熊蜂由吉林省養蜂科學研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 每個試驗小區選取健康、長勢一致的2年生藍莓植株30株，株行距1.5 m×2 m，株高1.4～1.5 m，冠幅1.3～1.4 m，400株/667 m2，生產過程中采用常規的施肥和田間管理方法。選擇群勢強、蜂脾相稱、無病害的蜂群，授粉前調整到3脾裝入授粉蜂箱，每箱蜂的授粉蜂數量為2 500～3 000只/箱。工蜂數量為80～100只/箱，且絕大部分為青壯年工蜂。每個試驗小區分別在設施大棚中部陰涼處放置1群中華蜜蜂或地熊蜂，在蜂箱底部墊上30～40 cm高的架子，防止泥水進入蜂箱。

1.2.2 地熊蜂和中華蜜蜂訪花行為觀察 利用高清數碼攝像機隨機拍攝30只正在訪花的中華蜜蜂和地熊蜂，觀察并記錄中華蜜蜂和地熊蜂的采集行為，統計單花訪花時間和每分鐘訪花次數；從早上8:30—16:30（多云，22℃/7℃，相對濕度80%～100%，北風1～2級），每小時統計1次單位面積（10株藍莓）上30 min內訪花的蜜蜂數量（蜜蜂探頭進入花朵內才算有效訪花），試驗設3次重復。

1.2.3 藍莓座果率及產量測定 地熊蜂和中華蜜蜂授粉處理各選取3個小區，每小區選取30株藍莓樹，每株樹按照東、南、西、北4個方位隨機各選擇1 個結果枝掛牌標記未開放的花朵數，待授粉完成后統計各結果枝上果實數，計算座果率。藍莓果實成熟后，每小區隨機取10株藍莓樹，分批次采摘成熟后的果實稱重，全程記錄藍莓產量。

1.2.4 統計分析 試驗數據采用Excel 2007和SPSS 19.0進行統計分析。采用獨立樣本T檢測分析中華蜜蜂、地熊蜂的單花訪花時間、每分鐘訪花次數以及2種蜂授粉后藍莓座果率和果實產量差異，當p<0.05時，差異達到顯著水平。

2 結果與分析

2.1 地熊蜂與中華蜜蜂訪花行為觀察

觀察地熊蜂和中華蜜蜂對藍莓授粉的訪花行為可以看出，二者存在一些差異。地熊蜂常在果園里迅速飛行，在飛行中不斷扇動翅膀，由于個體巨大，不斷扇動翅膀過程中，造成花朵強烈震動，花粉容易傳到同一朵花的柱頭上；在訪花過程中，地熊蜂常直接飛到花朵上并抱住花朵，頭部探入鈴鐺花，將喙伸入花管中吸食花蜜，其間頭部粘附花粉，一部分收集到花粉框，另一部分被它們帶到其他花上。中華蜜蜂個頭較地熊蜂小，翅膀扇動過程中花粉不容易傳到柱頭上；在訪花過程中，也是抱住花朵，將頭部伸入花柱底部取食花蜜，在采集花粉時，兩前足不停地將花粉向后拍打，將花粉收集到后足的“花粉籃”上。相比中華蜜蜂，地熊蜂個頭巨大，完成受精后，將要調謝的花朵會在地熊蜂的再次造訪過程中容易被扯落，有助于預防霉菌發生，提高座果率。

2.2 中華蜜蜂與地熊蜂單花訪花時間及每分鐘訪花次數比較

中華蜜蜂和地熊蜂為藍莓授粉的每分鐘訪花數量和單花訪花時間祥見表1。每只中華蜜蜂每分鐘訪花數平均為(3.20 ± 0.22)朵，每只地熊蜂每分鐘訪花數平均為（5.37±0.22）朵，二者間差異顯著。中華蜜蜂單花訪花時間為（13.05±1.01）s，地熊蜂單花訪花時間為（7.93±0.61）s，二者間差異顯著（t= 4.33，df= 178，p< 0.001）。（17.70±2.02）只，地熊蜂為（12.22±2.95）只，二者差異不顯著（t=-1.533，df=16，p=0.145）。

表1 中華蜜蜂與地熊蜂為藍莓授粉的單花訪花時間及每分鐘訪花次數

2.3 藍莓單位面積授粉蜜蜂訪花數量

從圖1可以看出，9:30—10:00是中華蜜蜂訪藍莓的高峰期，單位面積藍莓（10株）的中華蜜蜂訪花數量達到（31.00±0.58）只，10:30—12:00期間的數量也較多，超過20只。地熊蜂訪花高峰期較中華蜜蜂時間晚了3 h，12:30—13:00為其訪藍莓的高峰期，單位面積藍莓地熊蜂訪花數量達到（24.00±4.51）只。地熊蜂在16: 30后訪花數量急劇下降，而中華蜜蜂在12:30—17:00內訪花數量差異不明顯。中華蜜蜂和地熊蜂為單位面積藍莓訪花數量統計得出，中華蜜蜂平均數為

圖1 藍莓單位面積授粉蜜蜂訪花數量

2.4 地熊蜂和中華蜜蜂授粉對藍莓座果率及產量的影響

從表2可以看出，中華蜜蜂為設施藍莓授粉的座果率為82.38%，顯著高于地熊蜂的64.91%，說明中華蜜蜂為設施藍莓授粉更充分，使得藍莓花朵授粉效果更好，更有利于藍莓坐果。中華蜜蜂授粉藍莓平均單果重為（3.10±0.12）g，也顯著高于地熊峰授粉藍莓的（2.81±0.09）g。而中華蜜蜂為藍莓授粉平均株產量、畝產量，與地熊蜂授粉相比差異不顯著。

表2 地熊蜂和中華蜜蜂授粉對藍莓座果率、平均單果重和平均每株產量的影響

3 討論與結論

地熊蜂相比蜜蜂，除了具有體型大、飛行距離遠、每次出巢訪花量多、撞棚率低等優點外，地熊蜂的口器比蜜蜂更長，可為多種深冠花朵植物授粉。地熊蜂的進化程度較低，在為茄子、番茄、辣椒等有特殊氣味，蜜蜂不愿采集的作物上授粉效果好[12]。此外，地熊蜂有著良好的耐低溫性，在早春溫室中，遇到陰雨天氣蜜蜂不出巢活動時，地熊蜂仍可以正常訪花[13]。蜜蜂具有個體多、群勢大、易撞棚等特性，廣泛應用于牧草、油料作物、果樹和蔬菜等大田作物授粉，但在一些設施品種上授粉效果不如地熊蜂。吳光安等[6]在山東省泰安市應用地熊蜂和意大利蜜蜂對設施藍莓授粉，地熊蜂為設施藍莓授粉的座果率、平均單位果重和產量均高于意大利蜜蜂[6]。

然而，地熊蜂主要生活在溫帶及亞寒假帶，在炎熱的環境條件下工作積極性不如中華蜜蜂。本試驗里，中華蜜蜂訪花高峰期較地熊蜂早3 h，9:30—10:00是中華蜜蜂訪花的高峰期，12:30—13:00才是地熊蜂訪花的高峰期。地熊蜂在16:30后訪花數量急劇下降，而中華蜜蜂在16:30—17:00訪花數量仍達到17只，說明中華蜜蜂在高溫、光照強環境條件下較地熊蜂工作時間長，更能適應海南的環境氣候。地熊蜂由于個頭大、粘附花粉多、飛行能力強、單花訪問時間短、單位時間內訪花頻率高等特性，單只地熊蜂傳粉效率比中華蜜蜂強，但中華蜜蜂群體數量較多，采集時間長，群體的中華蜜蜂授粉效果顯著高于地熊蜂。從2個蜂種對藍莓授粉的座果率及平均單果重來看，中華蜜蜂授粉效果顯著高于地熊蜂。

由于地熊蜂的采集蜂壽命僅能維持30～45 d，而海南省設施藍莓花期長達120 d，完成一季藍莓授粉往往需要購買2～3次地熊蜂，蜜蜂僅需購買1次就能完成授粉。目前海南省無法生產授粉地熊蜂，需從外地空運至海南省，費用昂貴，運輸途中授粉地熊蜂還會損耗一部分。綜合考慮，在海南省選擇設施藍莓授粉蜂種，可選擇使用中華蜜蜂。