王鳳鶴 徐希蓮 陳 強(qiáng) 楊 甫 郭志弘
(北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所,100097)
北京蜜蜂授粉工作研究進(jìn)展
王鳳鶴 徐希蓮 陳 強(qiáng) 楊 甫 郭志弘
(北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所,100097)
北京市20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始蜜蜂授粉研究,從1986年蜜蜂在蔬菜親本繁育制種和果樹(shù)、西瓜生產(chǎn)授粉試驗(yàn)開(kāi)始,歷經(jīng)20多個(gè)春秋的持續(xù)不斷、堅(jiān)持不懈的努力探索,先后完成了包括西方蜜蜂、壁蜂、熊蜂、切葉蜂、中華蜜蜂、無(wú)刺蜂等系列蜂種授粉研究。進(jìn)行了授粉蜂優(yōu)勢(shì)蜂種的篩選、鑒定、生活規(guī)律、人工繁殖與訓(xùn)化、主要蜂病防治技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)蜂具及工廠化生產(chǎn)技術(shù)等研究工作。開(kāi)展了不同蜂種、在不同環(huán)境、不同條件、不同季節(jié)、對(duì)不同作物的授粉機(jī)理及效果實(shí)驗(yàn),提出了系列蜜蜂授粉的配套關(guān)鍵技術(shù)和操作規(guī)范,建立了蜜蜂生產(chǎn)繁育基地與授粉示范基地,持續(xù)開(kāi)展了對(duì)蜂友和果農(nóng)、菜農(nóng)、瓜農(nóng)授粉應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)。在政府和地方主管部門(mén)長(zhǎng)期大力支持下,建立了養(yǎng)蜂專(zhuān)業(yè)合作社和蜂授粉專(zhuān)業(yè)服務(wù)隊(duì),蜂授粉推廣工作已被納入市農(nóng)業(yè)規(guī)劃,蜂授粉產(chǎn)業(yè)正在逐步向批量化生產(chǎn),規(guī)?;茝V,市場(chǎng)化運(yùn)作,專(zhuān)業(yè)化服務(wù)等體系建立方向發(fā)展。北京多種作物授粉后增產(chǎn)效果為:西瓜經(jīng)西方蜜蜂授粉后與人工授粉相比,每畝增產(chǎn)500kg,番茄經(jīng)熊蜂授粉與人工授粉比較,每畝增產(chǎn)488kg;在低產(chǎn)果園中,紅星蘋(píng)果經(jīng)壁蜂授粉對(duì)照未放蜂授粉,每畝增產(chǎn)900kg;草莓經(jīng)中華蜜蜂授粉比照西方蜜蜂授粉每畝可增加產(chǎn)量227kg,比熊蜂授粉每畝可增產(chǎn)67kg。切葉蜂為大豆育種和苜蓿授粉可以收到很好的增產(chǎn)效果。無(wú)刺蜂是熱帶和亞熱帶地區(qū)的重要傳粉昆蟲(chóng)之一,從4月下旬~9月中旬可在北京公園社區(qū)家庭院落作為觀賞昆蟲(chóng)釋放繁衍,10月~翌年4月(冬季)在北京室內(nèi)保證一定溫度和飼喂條件下可以安全越冬。
西方蜜蜂,壁蜂,熊蜂,切葉蜂,中華蜜蜂,無(wú)刺蜂;授粉進(jìn)展
2011年全市蜜蜂飼養(yǎng)量達(dá)到29萬(wàn)群,比去年同期增長(zhǎng)10.3%,引進(jìn)優(yōu)良種蜂王1500只,蜜蜂良種率達(dá)58%;蜂蜜產(chǎn)量750萬(wàn)kg,比去年增加19.6%;蜂王漿產(chǎn)量12.6萬(wàn)kg,比去年增加10.5%;全市共有蜂業(yè)專(zhuān)業(yè)合作組織54個(gè),有蜂業(yè)產(chǎn)業(yè)基地56個(gè),售蜂收入680萬(wàn)元,蜂授粉收入1600萬(wàn)元,養(yǎng)蜂總產(chǎn)值1.9億元,蜂產(chǎn)品加工產(chǎn)值超過(guò)9億元,出口創(chuàng)匯超過(guò)1100萬(wàn)美元。目前全市有37家蜂產(chǎn)品加工企業(yè),蜂產(chǎn)品銷(xiāo)售專(zhuān)柜1500余個(gè),已初步形成了生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售一條龍產(chǎn)業(yè)鏈。蜂產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量不斷增多和提高,新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)和推廣保障了市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求。蜂產(chǎn)品已成為消費(fèi)者達(dá)成共識(shí)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)健康產(chǎn)品。同時(shí),北京市62%山區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展需求和都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,特別是農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)、籽種產(chǎn)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)蜜蜂授粉提出強(qiáng)烈需求,凸顯出蜜蜂授粉的重要性,發(fā)展鼓勵(lì)山區(qū)養(yǎng)蜂與平原作物授粉的有機(jī)結(jié)合是“十二五”期間的重點(diǎn)。
北京市的山區(qū)和半山區(qū)縣已制訂了發(fā)展養(yǎng)蜂的優(yōu)惠和鼓勵(lì)政策,如免費(fèi)提供蜜蜂種王、對(duì)養(yǎng)蜂進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)補(bǔ)貼、定期組織培訓(xùn)提高總體業(yè)務(wù)水平等,2008年已幫扶500戶(hù),在昌平等9個(gè)區(qū)縣成立了蜜蜂授粉服務(wù)隊(duì),目前本市年養(yǎng)蜂29萬(wàn)箱,推廣蜜蜂授粉30萬(wàn)畝,使農(nóng)作物增收5億元,全市發(fā)展養(yǎng)蜂戶(hù)達(dá)7500戶(hù),其中5500戶(hù)已加入全市40個(gè)養(yǎng)蜂合作社,有34%(約2200戶(hù))的養(yǎng)蜂戶(hù)收入超過(guò)了萬(wàn)元。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在地球上已知的37萬(wàn)種植物中,顯花植物約占20萬(wàn)種,而其中80%的植物依靠昆蟲(chóng)傳粉受精而繁衍后代,在依靠昆蟲(chóng)傳粉的顯花植物中有85%是由蜜蜂完成的。這說(shuō)明蜜蜂與植物的繁衍關(guān)系密切,進(jìn)而就與人類(lèi)的生存和發(fā)展息息相關(guān),因而,開(kāi)展蜜蜂授粉相關(guān)研究工作就顯得尤為必要,這也是我們研究蜜蜂及其授粉的最重要理由之一。
隨著上世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)工業(yè)的高速發(fā)展,自然界資源被掠奪性的開(kāi)發(fā),不可再生能源被過(guò)度消耗,土壤、水源、空氣被大量污染,河流干枯、土地荒漠化、南北極冰川迅速融化、全球性變暖和生態(tài)環(huán)境的惡化,使多種動(dòng)植物滅絕或?yàn)l危滅絕,也給蜜蜂及其他傳粉昆蟲(chóng)帶來(lái)厄運(yùn)。這一切以破壞生態(tài)平衡為代價(jià)的現(xiàn)代化進(jìn)程使人類(lèi)認(rèn)識(shí)到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一定要與自然界生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)、相適應(yīng)。蜜蜂授粉相關(guān)研究工作是在保護(hù)蜜蜂資源的條件下開(kāi)展的,從這一角度來(lái)說(shuō),開(kāi)展蜜蜂授粉研究對(duì)于蜜蜂資源的保護(hù)具有積極的意義,這是我們研究蜜蜂授粉的理由之二。
蜜蜂傳粉可以增加農(nóng)作物產(chǎn)量并提升產(chǎn)品質(zhì)量,增收幅度15%以上,蜜蜂授粉可以減少勞動(dòng)成本,替代人工,提高勞動(dòng)效率,減緩化學(xué)藥劑的使用。蜜蜂授粉是生產(chǎn)安全食品的一個(gè)技術(shù)手段。蜜蜂傳粉解決了在設(shè)施封閉環(huán)境中授粉昆蟲(chóng)缺乏的問(wèn)題,在設(shè)施農(nóng)業(yè)中已成為不可缺少的重要技術(shù)措施之一,授粉在農(nóng)業(yè)新品種選育、商業(yè)制種等方面表現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效等特點(diǎn),為育種專(zhuān)家降低了育種速度和籽種產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這是我們研究蜜蜂授粉的理由之三。蜜蜂授粉在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用研究及推廣是我們的研究重點(diǎn),也是我們主要的工作任務(wù)。
在蜜蜂授粉研究的20多年時(shí)間里,我室科研人員先后研究和開(kāi)發(fā)系列授粉蜂種首先在十余種十字花科蔬菜育種開(kāi)始,以后逐步涉及到西瓜、蘋(píng)果、草莓、番茄、大椒、香瓜等數(shù)十種作物授粉方面展開(kāi)了多項(xiàng)工作,取得了大量的第一手資料和成果。先后選育了為西瓜授粉的西方蜜蜂,為果樹(shù)授粉的壁蜂,為茄果類(lèi)作物授粉的熊蜂,為豆科植物授粉的切葉蜂,為草莓授粉的中華蜜蜂,為公園社區(qū)提供的無(wú)刺蜂等系列授粉蜂種。在北京順義濕地園區(qū)建立了年生產(chǎn)3萬(wàn)群熊蜂的周年繁育生產(chǎn)車(chē)間,標(biāo)志著北京蜜蜂授粉技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、商業(yè)化經(jīng)營(yíng)、市場(chǎng)化運(yùn)作邁出了可喜的一步。
北京蜜蜂授粉應(yīng)用推廣經(jīng)歷了一段艱難的過(guò)程,1984年以前,種植戶(hù)不了解或者完全拒絕蜜蜂傳粉,后來(lái)從逐步了解到慢慢接受,直到主動(dòng)購(gòu)買(mǎi)蜂群為作物授粉,推廣規(guī)模逐年擴(kuò)大,從開(kāi)始的每年推廣單一蜂種數(shù)十群到現(xiàn)在的年推廣5個(gè)蜂種近數(shù)萬(wàn)群蜂。北京蜜蜂授粉產(chǎn)業(yè)正向區(qū)域化、規(guī)?;⒍ㄏ蚧较虬l(fā)展。蜂授粉技術(shù)從北京郊區(qū)逐步推廣到河北、山東、河南、遼寧、浙江、寧夏等省市,創(chuàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益5億元。多年來(lái),蜂授粉室獲得多項(xiàng)市級(jí)獎(jiǎng)勵(lì),獲專(zhuān)利12項(xiàng),發(fā)表論文50余篇,與國(guó)內(nèi)外有關(guān)單位開(kāi)展了廣泛的技術(shù)交流與合作。
在西蜂研究方面,首先開(kāi)展了有王蜂群、無(wú)王蜂群的蔬菜親本繁育授粉技術(shù)研究,解決了蜜蜂在設(shè)施作物中撞棚不授粉的難題,研發(fā)了一次性方便快捷瓦楞紙授粉蜂具,提高了產(chǎn)量、節(jié)約了授粉成本,改進(jìn)了授粉作物品質(zhì),獲專(zhuān)利3項(xiàng)。
Wang(1989)等利用西方蜜蜂在蔬菜育種上開(kāi)展授粉效果研究,當(dāng)時(shí)我國(guó)蔬菜研究單位和蔬菜制種公司全部采用人工蕾期授粉,每棚(667m2)授粉雇工費(fèi)約5000元,授粉效果不理想。針對(duì)育種單位十字花科籽種生產(chǎn)情況,開(kāi)展了有王蜂群、無(wú)王蜂群授粉技術(shù)研究,結(jié)合西方蜜蜂生物學(xué)習(xí)性,解決了蜜蜂撞棚不授粉的技術(shù)難題,研發(fā)了瓦楞紙一次性蜂箱,在蔬菜親本繁育上,先后解決完成了白菜、蘿卜、橄欖、花椰菜、黃瓜、大椒等十余個(gè)品種蜜蜂授粉技術(shù)壁壘,利用蜜蜂替代人工蕾期授粉,大大降低了育種生產(chǎn)成本,使蔬菜種子產(chǎn)量成倍增加、籽粒飽滿(mǎn)、發(fā)芽率整齊,加快了蔬菜育種人員的育種速度。蔬菜育種利用蜜蜂授粉技術(shù)迅速在國(guó)內(nèi)育種單位推廣開(kāi)來(lái)。
蜜蜂為西瓜授粉:西瓜屬葫蘆科植物,雌雄同株,自花結(jié)實(shí)率很低,1991年以前,北京地區(qū)在十萬(wàn)畝西瓜生產(chǎn)中全部采用人工輔助兌花授粉。西瓜有效開(kāi)花期坐果時(shí)間較短,為一周左右,最佳授粉時(shí)間在上午8:30~11:30。在有效授粉期和最佳授粉時(shí)間內(nèi)完成(3~10畝)西瓜授粉工作量較大,人工在瓜秧中來(lái)回穿梭找花、摘花、兌花(授粉),經(jīng)常造成枝葉損傷,增加植株感病機(jī)率。面對(duì)生產(chǎn)需求,Wang(1991)等在北京順義區(qū)小店鎮(zhèn)田家營(yíng)大隊(duì)開(kāi)展西方蜜蜂為陸地西瓜和棚室西瓜蜜蜂授粉實(shí)驗(yàn)。授粉實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人振奮,每朵雌花一天最多可被蜜蜂上訪24次,坐瓜整齊,露地種植西瓜增產(chǎn)16.5%,棚室西瓜增產(chǎn)22%,蜜蜂授粉西瓜與人工授粉西瓜相比總體表現(xiàn)在坐果均勻,西瓜含糖量提高約0.5%,中心糖度與邊緣糖度均勻,采摘期提前2~3天;每畝可增產(chǎn)500kg以上,目前,北京設(shè)施西瓜蜜蜂授粉技術(shù)正在向常規(guī)技術(shù)應(yīng)用方向發(fā)展。北京蜂授粉西瓜已在超市形成品牌,深受廣大消費(fèi)者的青睞。北京10萬(wàn)畝設(shè)施西瓜已作為市政府設(shè)施西瓜蜜蜂授粉定量配置工程進(jìn)行推廣。為保證西瓜授粉時(shí)期用蜂資源,2007年,北京市農(nóng)林科學(xué)院信息所與北京區(qū)縣及周邊地區(qū)組建了蜜蜂授粉專(zhuān)業(yè)繁育蜂場(chǎng),成立了授粉蜜蜂養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)聯(lián)合體,采用了設(shè)施西瓜有王蜂群繁育和無(wú)王蜂群授粉技術(shù),西瓜推廣面積迅速擴(kuò)大。我們與蠶蜂站合作分別制定了地方設(shè)施西瓜蜜蜂授粉規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),設(shè)施草莓蜜蜂授粉標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,設(shè)施番茄熊蜂授粉技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
篩選出了適應(yīng)北方早春果樹(shù)授粉的本地凹唇壁蜂優(yōu)良蜂種,研究并打破了壁蜂滯育時(shí)間問(wèn)題,使壁蜂提前45天破繭出房;利用溫控技術(shù)隨時(shí)調(diào)節(jié)壁蜂羽化時(shí)間。解決了北方早春果樹(shù)在溫度較低環(huán)境下的授粉關(guān)鍵技術(shù),大幅度提升了初春果樹(shù)授粉效果,研發(fā)了壁蜂重組蜂巢及配套蜂具,節(jié)約了資金,獲專(zhuān)利2項(xiàng)。
壁蜂是北方多種落葉果樹(shù)的優(yōu)良傳粉昆蟲(chóng)。屬于蜜蜂總科切葉蜂科,壁蜂屬,為野生獨(dú)棲性傳粉昆蟲(chóng)。壁蜂具有耐低溫、用蜂量少(每667m2果園用蜂200~400頭)、氣溫在12℃環(huán)境下可出采集,采集速度快等特點(diǎn),授粉有效范圍為60m,一次性采集花朵授粉率在80%以上,壁蜂整個(gè)生活周期不需要人工飼喂與管理,被廣泛用于為北方果樹(shù)傳粉。
20 世紀(jì)90年代初期,北京200萬(wàn)畝果園有1/3品種需采用人工授粉,種植戶(hù)組織人力白天收集花朵,晚上將花朵放入鍋中用微火烤干,篩出花粉粒,加入滑石粉,裝入呢絨襪帶里,綁在竹竿上為花朵授粉,有些種植戶(hù)采用毛筆蘸花,在果樹(shù)花期,果樹(shù)周?chē)瑫r(shí)有好幾個(gè)人開(kāi)展授粉,早春因農(nóng)村勞力緊張短缺,一些果園都雇不到授粉工,有的果園因花期授粉不足造成減產(chǎn),多數(shù)果園時(shí)常出現(xiàn)開(kāi)花不結(jié)果或千花一果現(xiàn)象普遍。為解決北京果樹(shù)人工授粉難題,篩選適應(yīng)早春果樹(shù)授粉昆蟲(chóng),Wang(1995)等進(jìn)行了北京地區(qū)早春野生傳粉蜂種資源普查。在北京郊區(qū)43各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置了158個(gè)誘捕點(diǎn),釋放巢管15萬(wàn)只,先后誘捕7種壁蜂,即角額壁蜂、凹唇壁蜂、叉壁蜂、紫壁蜂、壯壁蜂、紅壁蜂和藍(lán)壁蜂,其中以凹唇壁蜂種群數(shù)量最大,從此對(duì)山區(qū)果園數(shù)量較多分布較廣的凹唇壁蜂開(kāi)展了生物學(xué)研究。
凹唇壁蜂一年一代,在人工馴養(yǎng)利用的條件下,喜歡在蘆葦管內(nèi)營(yíng)巢,紙型巢管、木質(zhì)重組巢管內(nèi)營(yíng)巢。幼蟲(chóng)和蛹及羽化后的成蟲(chóng)均在巢管內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育,經(jīng)過(guò)滯育狀態(tài)越冬后的成蟲(chóng),一般在早春3月下旬破繭出房,迎接早春最早開(kāi)花植物,采集花蜜、繁衍后代,在5月上旬,隨著北方多種果樹(shù)花期結(jié)束,成蜂壽命結(jié)束。成蜂工作時(shí)間約60天,壁蜂個(gè)體繁育數(shù)量每年可增殖3.8倍。Wang(2000)等在順義區(qū)閆家渠、平谷區(qū)夏各莊、延慶縣四海建立三個(gè)壁蜂繁殖基地,年繁育壁蜂近200萬(wàn)頭。截止目前,在北京郊區(qū)及河北地區(qū)累計(jì)推廣壁蜂為果樹(shù)授粉面積20000畝以上,畝平均增產(chǎn)30%,每畝增加收入500元以上,累計(jì)增加直接經(jīng)濟(jì)效益1000萬(wàn)元以上。在技術(shù)上解決了提前打破壁蜂滯育方法,研制壁蜂重組蜂巢和專(zhuān)用授粉箱并在推廣中廣泛應(yīng)用。壁蜂授粉配套技術(shù)的使用,提升了壁蜂傳粉工作效率與授粉面積,同時(shí)延長(zhǎng)了壁蜂產(chǎn)卵繁育時(shí)間。在北京平谷、順義兩地區(qū)縣,建立了萬(wàn)畝壁蜂授粉繁育基地,年繁蜂繭近數(shù)百萬(wàn)頭。
Wang(1995)等在順義區(qū)木林鎮(zhèn)陳各莊和南彩鎮(zhèn)河北村果園開(kāi)展壁蜂為蘋(píng)果授粉試驗(yàn),壁蜂為紅星蘋(píng)果授粉對(duì)照未放蜂授粉,每畝可增產(chǎn)900kg,壁蜂授粉后果型圓整,著色好,種子粒數(shù)增多,增收效益顯著,利用泡桐木材制作的重組巢管釋放壁蜂,可使用戶(hù)做到一次性投入常年可以重復(fù)利用,每年留足自身所需蜂繭之外,繁育過(guò)剩的大量蜂繭可以提供給其他果園進(jìn)行出售使用。
(未完待續(xù))