蜜蜂授粉对豆科牧草种子生产的影响研究

逯彦果 张世文 田自珍 毛玉花 王 顺

（甘肃省蜂业技术推广总站 甘肃省养蜂研究所，天水 741020）

豆科牧草是指由豆科饲用植物组成的牧草类群，是人工草地的主要种类，也是我国牧草生产的主要组成部分，占我国牧草生产总量的60%以上，其主要品种有红三叶、白三叶、紫花苜蓿、箭舌豌豆、野豌豆、黄花羽扇豆、白花草木樨、黄花草木樨、红豆草、地三叶、百脉根、苕子、沙打旺、紫云英、柱花草及蝴蝶豆等，而其中绝大多数的品种为蜜蜂非常喜欢采集的蜜粉源植物。甘肃省做为我国西北主要的牧草生产基地，其豆科牧草占到了人工种草总量的70%以上，主要品种为紫花苜蓿、红豆草和红三叶，其中紫花苜蓿的种植面积和留床面积连续多年居全国第一。为了弄清蜜蜂授粉对豆科牧草种子生产的增产效果，提高上述三种豆科牧草的制种能力，我们利用2011年和2012年两年时间，在甘肃省的通渭县和岷县开展了蜜蜂为紫花苜蓿、红豆草和红三叶种子生产的授粉效果试验，基本掌握了蜜蜂授粉分别对三种牧草种子的增产效果以及所生产种子的发芽势和发芽率。

1 试验区概况与研究方法

1.1 试验区概况

通渭县位于甘肃省东南部，地势西北高，东南低，海拔1600-2200m，为温带半湿润半干旱性季风气候类型。年平均温度6.6℃，无霜期147天，降水量334.9mm左右，日照时数2100-2430小时。紫花苜蓿和红豆草种植面积大，因此这两种牧草的蜜蜂授粉试验选择在该县进行。

岷县位于甘肃省南部，海拔2200-3872m，为高原性大陆气候。年平均温度4.9-7.0℃，无霜期90-120天，降水量596.5mm，日照时数2214.9小时。红三叶种植面积大，因此红三叶的蜜蜂授粉试验选择在该县进行。

1.2 材料

4年生紫花苜蓿试验田，4年生红豆草试验田，3年生红三叶试验田；20目尼龙纱网，8目尼龙纱网，蜜蜂授粉专用隔离架；意蜂；恒温恒湿培养箱，培养皿，滤纸等。

1.3 研究方法

2011-2012年，在甘肃省通渭县的紫花苜蓿进入初花期前，在试验田中随机选择9块3m×3m长势基本相同的紫花苜蓿田块，在每个田块上搭建长宽高为3m×3m×2m的蜜蜂授粉专用隔离架，其中：随机选择3块为全授粉区（蜜蜂和昆虫可任意授粉），只用20目尼龙纱网罩住顶部（遮阳处理，减少误差），四周不做处理；3块为半授粉区（蜜蜂无法授粉，但比蜜蜂小的昆虫可以进入网内授粉），用8目尼龙纱网罩住顶部和四周；3块为不授粉区（蜜蜂和其它昆虫均无法进入网内），用20目尼龙纱网罩住顶部和四周。隔离架和尼龙纱网搭建完成后，在试验田周边摆放意蜂，离试验田距离小于300 m，蜂群数量以试验田面积大小进行配备，蜂群密度约3-5亩/标准箱，12足框/标准箱。开花基本结束后，及时拆除全部隔离架和尼龙纱网，等种子成熟后分别进行收获并统计产量、千粒重等相关数据。

红豆草和红三叶蜜蜂授粉试验方法同上。

同时，每年种子收获后进行发芽势和发芽率实验。三种种子均采用培养皿纸床（TP）摆放培养，每种种子9个重复，其中3个为全授区的，3个为半授区的，3个为不授粉区的，每个重复100粒种子。紫花苜蓿种子先在5℃下预冷3d，然后调温20℃，第4天测发芽势，第10天测发芽率；红豆草和红三叶种子均调温20℃，第7天测发芽势，第13天测发芽率。

2 结果与分析

2.1 蜜蜂授粉对种子产量的影响

从图1可以看出，三种豆科牧草全授粉区的种子产量显著高于半授粉区和不授粉区，而半授粉区的种子产量又高于不授粉区。紫花苜蓿全授粉区较半授粉区种子产量增加7.39倍，较不授粉增加15.66倍；红豆草全授粉区较半授粉区种子产量增加4.76倍，较不授粉增加6.65倍；红三叶全授粉区较半授粉区种子产量增加0.63倍，较不授粉增加1.55倍。

图1 蜜蜂授粉对三种豆科牧草种子产量的影响

2.2 蜜蜂授粉对千粒重的影响

从图2可以看出，紫花苜蓿和红三叶在全授粉区的千粒重高于半授粉区和不授粉区，而红豆草在半授粉区的千粒重高于全授粉区和不授粉区。紫花苜蓿全授粉区较半授粉区千粒重增加46.81%，较不授粉增加58.62%；红三叶全授粉区较半授粉区千粒重增加4.70%，较不授粉增加9.86%。

图2 蜜蜂授粉对三种豆科牧草种子千粒重的影响

2.3 蜜蜂授粉对红豆草单蘖结籽数的影响

从图3可以看出，蜜蜂授粉对红豆草单蘖结籽数有明显的影响。红豆草全授粉区的单蘖结籽数较半授粉区增加1.29倍，较不授粉区增加2.2倍。

图3 蜜蜂授粉对红豆草单蘖结籽数的影响

2.4 蜜蜂授粉对发芽势和发芽率的影响

从图4可以看出，蜜蜂授粉对种子的发芽势和发芽率有明显的影响。三种豆科牧草全授粉区的种子发芽势和发芽率明显高于半授粉区和不授粉区，而半授粉区又高于不授粉区。

图4 蜜蜂授粉对三种豆科牧草种子发芽势和发芽率的影响

3 讨论

（1）发芽势和发芽率是判断种子性状和优劣的两项很重要的指标。发芽势是指种子发芽初期它在规定时间内能正常发芽的种子粒数占供检种子粒数的百分率。 一般种子在3-7天内测定发芽势。发芽率是指能正常发芽的种子数占供试种子总数的百分率。一般种子在7-15天内测定发芽率。发芽势和发芽率的高低会直接或间接的影响作物的生长和产量，在西北干旱地区提高种子的发芽势和发芽率显得尤为重要。种子能在较短的时间内利用少量水份尽快发芽，可以有效避免种子发芽迟缓而后期水份供应不足出现的缺苗、少苗现象。从研究结果来看，利用蜜蜂为牧草授粉所生产的种子其发芽势和发芽率均有明显程度的提高，同时也证明蜜蜂授粉种子其活性强于普通种子。

（2）利用蜜蜂为豆科牧草授粉时，一定要掌握其初花时间、花期和种子成熟时间等相关生物学特性，各地时间不尽相同。红豆草（通渭县）6月上旬进入初花期，花期25-30天，开花结束后20-25天种子成熟；紫花苜蓿（通渭县）6月下旬进入初花期，花期35-40天，开花结束后约30-35天种子成熟；红三叶（岷县）7月初进入初花期，花期30-70天，留种用籽一般在开花30天左右进行收割。

（3）在对上述三种牧草种子收获时，要注意：紫花苜蓿收割时应以植株下部种荚有70—80%由青变褐或变黑时为最佳；红豆草为总状花序，开花时期不集中，使成熟期不一，落粒性强，故收获种子的时期为50—60%荚果变为黄褐色时为宜；红三叶有二次开花的特性，如生产留种用籽一定要在第一茬花开结束后一月左右即进行收割，不然第二茬会接着开放，影响种子质量。

[1] 逯彦果.蜜蜂授粉试验研究中使用隔离网应注意的几个问题.中国蜂业,2012,(4):54-56.

[2] 张贵谦,申如明,田自珍,等.蜜蜂授粉密度对红富士和金冠苹果坐果率影响的研究.中国蜂业,2012年07-09月中旬刊第63卷:21-23.

[3] 刘祥伟.蜜蜂为紫花苜蓿授粉的增产效果研究.黑龙江农业科学,2011,(2).

[4] 石凤善,刘祥伟,于文全,等.高加索蜜蜂对俄罗斯紫花苜蓿授粉的研究.草业科学,2009,(8):147-151.

[5] 徐祖荫.贵州红三叶草授粉蜂的研究.蜜蜂杂志,1991,(5).154-167