姚 軍
(中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂所,100093)
一只蜜蜂和一斤蜂蜜的故事
姚 軍
(中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂所,100093)
關于蜜蜂有很多有趣的問題,我也會被經(jīng)常提問,比如:一只蜜蜂需要飛多少公里才能采集一斤蜂蜜?一只蜜蜂在她一生中能采集多少蜂蜜?蜜蜂能飛多快?蜜蜂能飛多遠?等等一系列的問題,頓時就把我問蒙了。
許多常見的數(shù)字被認為是理所當然的,比如:一只蜜蜂收集一斤蜂蜜需要繞地球兩圈,隨著時間的推移,我們忘記了出處,忘卻了這些數(shù)字如何算出的。在網(wǎng)上有很多種的答案,不盡相同,我就只好到處查資料,想弄明白這些數(shù)字怎么算出來的,好滿足一下自己的好奇心。那么我們就來看看可愛的小蜜蜂,能給我們帶來哪些驚喜吧!
1.一只工蜂在一生中能采集多少蜂蜜?
采集工蜂的工作壽命為15天,每天出勤4次,扣除路途消耗每次可帶回約30 mg花蜜。一只工蜂一生大約可獲得1 g蜂蜜。
2.一只蜜蜂訪問多少朵花,飛行多少公里才能釀造一斤(500 g)蜂蜜?
需要出巢采集約2.9萬次,訪問約53萬朵花,飛行約8.8萬km,約2.2個地球周長。
3.蜜蜂能飛多快?
蜜蜂負重越多飛行速度越慢,向前飛行的速度為每秒10 m,每小時36 km。
4.蜜蜂能飛多遠?
通常在蜂巢半徑3 km范圍內活動,也有報道可以飛到8 km外采集,甚至可以認更遠的路。
5.蜜蜂能飛多高?
工蜂通常低于40 m,雄蜂和蜂王會在5~40 m的高度交尾。很多人問過我這些關于蜜蜂的問題,我一直沒敢回答,因為我也不知道有些數(shù)字是怎么計算出來的,這不是一個非常簡單的事情。
算法如下:
1.蜜蜂訪花的平均距離
蜂群的覓食距離和蜜源的位置及蜜源大小有關。Martin(1970)發(fā)現(xiàn),蜜蜂喜歡蜂巢為中心4 km半徑大約50km2的范圍內覓食。也有人發(fā)現(xiàn),蜂群的覓食半徑在農(nóng)業(yè)地區(qū)為數(shù)百米,而在森林地區(qū)為2~4 km,蜂群的覓食半徑超過6 km范圍100 km2,David Chaney(加州大學戴維斯分校1985)甚至發(fā)現(xiàn),可飛到8 km遠取食。我們取平均值為3 km。
2.一只蜜蜂出巢采集一次要訪問多少花朵?
CR Ribbands(1949)研究表明,一只蜜蜂采集草木犀花蜜并裝滿蜜囊需要訪問幾百朵花,采集白芒花(沼花科Limnanthes)花蜜時需要訪問高達1110~1446次。Wolff D研究表明,部分蜂媒植物平均一朵花的泌蜜量約為2 μl(以下假設mg等同于μl)。訪花次數(shù)會受花朵大小和泌蜜量影響非常大,每個蜜蜂攜帶花蜜的平均重量為35 mg,因此我們可以得到蜜蜂每次采集一般需要訪問18朵花。
3.蜜蜂一次采集蜜囊中有多少花蜜?
Park(1922,1925)發(fā)現(xiàn),在植物流蜜期間,每個蜜蜂攜帶花蜜的平均重量為40 mg;而Lundie(1925)則發(fā)現(xiàn)平均重量為25 mg,Winston(1987)報道攜帶花蜜的平均重量為10~50 mg,Núnez J.A.(1982)報道蜜蜂的蜜囊大小為50~60 μl,如此大的差異也許這與不同的蜜蜂品種、溫度、蜜源等有關,我們取10~60的平均值35 mg。蜜蜂飛行也許要一部分花蜜或蜂蜜,假設途中消耗5 mg,凈剩余 35-5=30 mg。
4.花蜜轉換為蜂蜜的比例是多少?
Wilson等人(1958)發(fā)現(xiàn),蜜蜂采集草木犀和苜蓿(較為常見的蜜源植物)的花蜜含糖量為45%,蜜蜂需要把花蜜中水分蒸發(fā),直到糖濃度超過80%,這樣蜂蜜能長久保存(在潮濕的熱帶水分會更高,蜂蜜容易發(fā)酵)。35 mg花蜜扣除損耗后,最終會得到17 mg的蜂蜜,(35-5)×0.45÷0.8=17 mg。溫度從 20℃升高到 40℃時,蜜蜂的出巢采集次數(shù)從4次升高到12次,我們取4次。一只采集蜂一天可收獲17×4=68 mg蜂蜜。
我們不必糾結于這些浮動的數(shù)字,影響蜜蜂的采集能力的因素非常多,也僅僅是個參考,我想要知道的是蜜蜂的經(jīng)濟學水平,如何綜合各種因素后來選擇最優(yōu)化的方案,對我們人類借鑒意義如何。
5.采集工蜂的工作壽命和采集能力
采集工蜂的工作壽命為15天,Ian L.Mason(1984),每天出勤 4~12 次 Jon FHarrison(2002)。
一只蜜蜂一個的采蜜量:17 mg×4次/天×15天=1020 mg;蜜蜂生產(chǎn)一斤蜂蜜需要的飛行次數(shù):500000 mg÷17 mg/次=2.9萬次;蜜蜂生產(chǎn)一斤蜂蜜需要的飛行里程:2.9萬次×3 km/次=8.8萬km。
6.為獲得1斤蜂蜜需要飛行的總長度;
地球直徑=12,714 km;周長=π×12,714 km=39,942 km(25 km);蜜蜂收獲0.5kg蜂蜜需要飛行88000÷39,942=2.2個地球周長。
7.蜜蜂能飛多高?飛多快?飛多遠?
工蜂一般略高于行經(jīng)路線障礙物飛行,通常低于40 m,雄蜂和蜂王會在5~40 m的高度交尾Ian L.Mason(1984)。蜜蜂負重越多飛行速度越慢,向前飛行的速度約為每秒10米JonF Harrison(2002)。
以上只是粗略的計算方法,請不要用嚴苛的科學方法來要求原本就不堪重負的小蜜蜂。