蜂類授粉對宛芝16 芝麻產量貢獻的研究

劉 焱，謝富欣，王飛雪，張文菁，馬文才

（南陽市農業科學院，河南 南陽 473083）

芝麻（Sesamum indicumL.）隸屬胡麻科（Pedalia ceaie）胡麻屬（Sesamum），具有較大的花冠和蜜腺，是傳粉昆蟲的主要訪問對象，在自身沒有花粉的情況下，昆蟲異花傳粉可以使芝麻相對結實率達到43.70%，芝麻傳粉昆蟲主要以蜜蜂、切葉蜂等為主［1-3］。宛芝16 芝麻花冠較大、顏色純白、泌蜜量大，更能吸引授粉昆蟲的訪問。為了明確授粉昆蟲，特別是蜂類授粉，對宛芝16 芝麻產量及制種的影響，合理安排制種區，開展了蜂類授粉對宛芝16 芝麻產量貢獻的研究。

1 材料與方法

1.1 材料及試驗地概況

試驗所用品種為宛芝16。試驗于南陽市農業科學院試驗基地進行，該基地位于南陽市臥龍區，東經112°25′，北緯32°54′，海拔高度120 m，處于亞熱帶向暖溫帶的過渡地帶，屬典型的季風大陸半濕潤氣候，光熱水資源豐富；土壤類型為黃褐土，肥力中上等，前茬作物為小麥，收獲后立即犁耙地，并施三元素復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）375 kg/hm2，后旋耙2 次，再用木耙耙實。2017 年6 月10 日播種，6月14 日全苗，7 月1 日和7 月5 日間苗，7 月15 日定苗，密度150 000 株/hm2。9 月2 日收獲，全生育期81 d。

1.2 試驗設計與方法

1.2.1 昆蟲對宛芝16 產量形成的貢獻率 共設3 個處理，每個處理3 次重復，每小區10 m2（2 m×5 m）。處理一為網帳覆蓋隔離傳粉昆蟲；處理二為網帳半覆蓋（只覆蓋住植株頂部和底部，留下開花部位裸露以便昆蟲訪問），基本不能隔離傳粉昆蟲，但小區氣候與處理一接近；處理三為對照，即不做任何處理，昆蟲自然授粉。

1.2.2 蜂類在宛芝16 傳粉昆蟲中的比率 在上述試驗地中，在地塊中部區域，于盛花期，用細竹竿和紅繩子標注2 m2的區域，在距紅繩標注的區域2 m外處進行觀察。每天7：30-18：00 對目標區域進行觀測，每個小時觀測10 min，記錄昆蟲訪問數量和昆蟲訪問次數，并區分訪問昆蟲屬類（蜂類、蛾類和蝶類），連續觀測3 d。

2 結果與分析

2.1 傳粉昆蟲對宛芝16 產量形成的影響及貢獻率

2.1.1 對照選擇 根據前期研究，傳粉昆蟲的存在可以提高宛芝16 開花期授粉效率，增加單株有效蒴果數和每蒴粒數。在本試驗中，由于考慮到網帳隔離帶來的小氣候條件對芝麻生長發育有一定的影響，故此增加了半封閉處理，半封閉處理的小區氣候條件既與全封閉處理較為接近，又對傳粉昆蟲的影響較小。由表1 可知，半封閉處理和對照的各個測定指標存在一定差異；其中，單株有效蒴數較對照降低4.99%，每蒴粒數較對照降低1.24%，千粒重較對照降低0.94%，單株產量降低7.95%，產量較對照降低15.85%，表明網帳隔離的小氣候條件對芝麻產量性狀有一定影響。在本試驗中，自然條件下的對照已經不能滿足結果分析的需求，因此選取半封閉式處理小區作為傳粉昆蟲對宛芝16 產量形成的貢獻率研究的對照。

2.1.2 無授粉昆蟲情況下產量降低率 以半封閉處理為對照，在沒有傳粉昆蟲存在的情況下，芝麻單株有效蒴數降低20.15%，每蒴粒數降低5.51%，千粒重降低6.37%，單株產量下降4.32%，產量下降6.06%（表1）。

表1 不同處理的產量性狀分析

2.1.3 傳粉昆蟲貢獻率 在傳粉昆蟲存在的情況下，芝麻單株有效蒴果數較沒有傳粉昆蟲存在的條件下增加25.23%，每蒴粒數增加5.83%，千粒重增加6.80%，單株產量增加4.51%，小區產量增加6.45%。因此，可以認為傳粉昆蟲對芝麻的產量貢獻率為6.45%，其中對單株有效蒴果數的貢獻率為25.23%，對每蒴粒數的貢獻率為5.83%，對千粒重的貢獻率為6.80%，對單株產量的貢獻率為4.51%（表2）。

表2 授粉昆蟲對產量性狀貢獻率分析

2.2 芝麻盛花期授粉昆蟲的訪花行為觀察

在宛芝16 盛花期選擇天氣晴朗無風或微風的3天進行傳粉昆蟲的訪花行為觀察，結果見表3。在7：30-17：30 的觀測時間段內，傳粉昆蟲的訪問數量在1～68 個/（h·m2），高峰時期出現在上午8：30-9：30和中午12：30-13：30，其中蜂類的訪問數量在0～55個/（h·m2），蜂類平均占所有傳粉昆蟲的76.88%。傳粉昆蟲的訪花次數為1～174 次/（h·m2），高峰時期出現在8：30-12：30，其中蜂類的訪花次數在0～174 次/（h·m2），蜂類占所有傳粉昆蟲訪花次數的85.99%。在所觀察到的傳粉昆蟲中，蜂類的訪問頻率要高于其他昆蟲，所有昆蟲中的訪問頻率為2.46 次/個，而蜂類的訪問頻率為2.76 次/個，這表明蜂類是宛芝16主要的傳粉昆蟲，且訪問次數和訪問頻率均較高。

表3 芝麻盛花期傳粉昆蟲訪花行為觀察結果

2.3 蜂類授粉對芝麻產量形成的貢獻率

由表4 可知，昆蟲授粉對芝麻的產量貢獻率為6.45%，其中對單株有效蒴果數的貢獻率為25.23%，對每蒴粒數的貢獻率為5.83%，對千粒重的貢獻率為6.80%，對單株產量的貢獻率為4.51%。在昆蟲的有效訪問中，蜂類的訪問次數占所有昆蟲訪問次數的85.99%。由此可知，蜂類對宛芝16 產量的貢獻率為5.55%，對單株有效蒴果數的貢獻率為21.70%，對每蒴粒數的貢獻率為5.01%，對千粒重的貢獻率為5.85%，對單株產量的貢獻率為3.88%。

表4 蜂類授粉對產量的貢獻率

3 討論

芝麻作為蜜源作物之一，是許多傳粉昆蟲的訪問對象［4］。本研究發現，傳粉昆蟲對芝麻的產量貢獻率為6.45%，這與孫健等［5，6］研究結果相近，對單株有效蒴果數的貢獻率為25.23%，對每蒴粒數的貢獻率為5.83%，對千粒重的貢獻率為6.80%，對單株產量的貢獻率為4.51%。在傳粉昆蟲中，蜂類的訪問次數占所有昆蟲訪問次數的85.99%，與呂偉等［4］研究結果一致。蜂類授粉對宛芝16 產量的貢獻率為5.55%，這與孫建等［5，6］研究結果基本一致；蜂類授粉對單株有效蒴果數的貢獻率為21.70%，對每蒴粒數的貢獻率為5.01%，對千粒重的貢獻率為5.85%，對單株產量的貢獻率為3.88%，這與呂偉等［4］研究結果存在差異，可能與試驗點的溫濕度、降雨量、環境條件等因素有關。

試驗中統計的蜂類包括蜜蜂、切葉蜂、熊蜂等多種蜂類昆蟲，其中主要以蜜蜂和切葉蜂為主。一方面由于工作量和觀測人員對蜂類品種的辨別存在技術上的不足，難以細化到具體蜂類，更難以辨別蜜蜂的品種；另一方面，蜂類的品種與周邊人工飼養蜜蜂的品種和周邊環境有直接關系，該研究只是對蜂類昆蟲進行了大范圍觀測計數。

4 結論

蜂類對宛芝16 芝麻產量的貢獻率為5.55%，其中對單株有效蒴果數的貢獻率為21.70%，對每蒴粒數的貢獻率為5.01%，對千粒重的貢獻率為5.85%，對單株產量的貢獻率為3.88%，該結果可為宛芝16規范性制種提供理論依據。