2种蜜蜂对新疆温室草莓的授粉行为和授粉效果

杨佳林　顾向红　王霞　再那提布　焦子伟

摘要：通过分析温室中环境因子对地熊蜂和意大利蜜蜂2种蜂的活动规律，比较2种蜂对日光温室草莓的授粉行为及对草莓果实品质的影响，结果表明，2种蜂访花行为和传粉效果不一样，温度是影响地熊蜂和意大利蜜蜂出巢的最重要因素，光照强度和湿度对蜂的出巢影响不大；地熊蜂日工作时间显著长于意大利蜜蜂（P<0.05），出巢温度和授粉温度极显著低于意大利蜜蜂（P<0.01）；地熊蜂授粉的草莓维生素c含量极显著高于意大利蜜蜂授粉的草莓（P<0.01），还原性糖和总酸差异不显著。地熊蜂更适合为日光温室草莓进行授粉。

关键词：蜜蜂；授粉；环境因素；果实品质；草莓；效果

中图分类号：S897.3 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2015）05-0162-03

草莓是我国主要果蔬之一，栽培面积超过10万hm²，其中85%为设施栽培。温室草莓开花期正值冬季，温室内湿度大、空气流动性差、缺少传粉媒介，不利于草莓的授粉受精。采用人工授粉或蜂授粉，可以提高作物花朵的受精成功率，提高作物果实或种子的产量与品质。蜜蜂授粉技术可以节约人工成本、减少化学激素的使用量，是发展绿色、有机食品，保护生态环境的重要途径之一。目前，国内应用较多的授粉昆虫有意大利蜂（Apis mellifera）和小峰熊蜂（Bombus hypocri-ta）、明亮熊蜂（Bombus lucorum）和地熊蜂（Bombus tcrrcstrl～s）等熊蜂属，有关熊蜂、意大利蜂、中华蜜蜂（Apis cerana）对草莓授粉情况的比较已有报道，但关于地熊蜂和意大利蜂在草莓授粉行为、影响因素及授粉效果的系统报道相对较少。新疆维吾尔自治区冬季时间较长、气温低，草莓设施生产是增加产量和经济效益的重要途径，蜜蜂授粉技术也广泛应用于设施草莓生产中。本试验在系统分析温室温度、湿度及光照强度对地熊蜂和意大利蜂活动规律影响的基础上，对比分析这2种蜂的出巢温度、授粉温度、工作时间和花上停留时间等授粉行为，对授粉后的草莓进行品质测定，以期为新疆温室草莓生产上利用最佳蜂种授粉提供科学依据。

1.材料与方法

1.1试验地概况

试验于2013-2014年在新疆维吾尔自治区伊犁州察布察尔县草莓基地12月到次年的3月进行，选择3座条件和作物长势基本一致的日光温室作为试验区。日光温室为钢筋水泥构架棚，南北坐向，温室高3m、长80m、宽8m，棚前墙和侧墙均为40cm厚的土墙，棚顶部为拱圆形钢架结构，采用塑料薄膜覆盖。栽培草莓品种为当地主栽品种土德拉，每年11月下旬定植，小高垄栽培，垄宽1.2m，株距为35cm，行距为50cm，次年2月份左右进入开花、坐果期，3月份收获。采用常规水、肥与病虫害防治方法进行管理。

1.2授粉蜂种

地熊蜂，由荷兰科伯特熊蜂公司提供，长势基本一致，授粉时，工蜂数量为80～100头/箱，且绝大部分为青壮年工蜂；意大利蜜蜂，由察布查尔县草莓基地蜂场提供，采用三脾蜂授粉，青壮年工蜂数量约为6000头/箱左右。

1.3授粉行为观察

授粉时，用防虫网将同一温室分成大小一致的2份，各授粉区随机设置，同时，在另外一头温室作为对照。用防虫网将温室棚顶部的通风口封住，以防授粉蜂外逃，熊蜂和意大利蜂蜂箱固定在高度为80cm的台面上，巢门朝南，保证蜂路的畅通；初次放入时，于前1d下午将蜂群搬入温室静置，第2天打开蜂箱巢门。授粉期间，不施用任何农药，并在固定的地点放置喂水器，每2d更换1次新水。在草莓花期，每天早晨10：00开始开棚，晴天10：0017：00每隔1h自动记录温度、湿度和光照度，记录蜜蜂出巢温度和授粉温度，每隔1h记录授粉蜂群30min内的出巢数、归巢数，利用秒表记录授粉蜂的工作时间，并记录授粉蜂在花上的停留时间。为提高试验的准确性和稳定性，试验在3个温室中同时进行。

1.4果实品质分析

每小区随机选取长势一致的草莓100株作为研究对象，草莓成熟时，选取成熟度一致的草莓果实测定维生素c、还原糖和总酸含量。维生素c、还原糖和总酸含量测定按照GB/T61951986《水果、蔬菜维生素c含量测定法（2.6-二氯靛酚滴定法）》、GB/T124562008《食品中总酸的测定》、GB/T5009.7-2008《食品中还原糖的测定》标准执行。

1.5数据统计分析

采用SPSS16.0软件对数据进行统计分析。

2.结果与分析

2.1温室内环境因子的变化规律

由图1、图2可知，温度随时间延长而逐渐上升，在13：00左右达到最高值，为37℃，下午13：0016：00温度保持在30℃以上，而后逐渐下降；光照度也随时间延长逐渐增强，在12：0013：00达到最强，为54000lx；湿度与温度呈现相反的趋势，随温度的升高，相对湿度逐渐降低到10%，13：00后湿度则逐渐升高；温度和光照度的变化趋势基本一致，光照度在12：00达到最大值，温度在13：00达到最大值，温度达到最大值比光照度滞后约1h左右。

2.2环境因素对地熊蜂和意大利蜂授粉的影响

由表1可知，环境因数中，温度和湿度、湿度和出巢数之间呈极显著负相关（P<0.01）；环境因素与地熊蜂活动规律相关性中，温度与出巢数相关系数为0.900，呈显著正相关（P<0.05），温度是影响地熊蜂活动最主要的环境因子。

由表2可知，环境因数中，温度和湿度之间呈极显著负相关（P<0.01）；环境因素与意大利蜂活动规律相关性分析中，出巢数与温度相关系数为0.845，呈显著正相关（P<0.05），温度是影响意大利蜂活动最主要的环境因子。

由表1、表2可知，温度是影响地熊蜂和意大利蜂出巢数显著的环境因子，而湿度和光照度对2种蜂的活动规律均影响不明显。

由图3可见，地熊蜂在不同的时间段30min内出巢数不同，在上午11：00时，熊蜂出巢数较少，30min内有3头熊蜂出巢；随着温度升高，在12：00、13：00分别达到4、13头，在13：00左右达到最高值；15：00-17：00，出巢数逐渐降低，30min内出巢数分别5、5、l头。

由图4可见，意大利蜂在不同时间段出巢数也不同，上午11：00时，意大利蜂出巢数较少，30min内有12头意大利蜂出巢；随着温度升高，出巢蜂数逐渐增加，在12：00、13：00分别达到113、157头；15：00左右出巢蜂数达到最高值，30min内达到178头；16：0017：00，出巢数逐渐降低，16：00、17：0030min内出巢数分别125、100头。地熊蜂出巢高峰期比意大利蜂提前1～2h。

2.3地熊蜂和意大利蜂授粉行为比较

由表3可知，地熊蜂出巢温度显著低于意大利蜂（P<0.05）；地熊蜂授粉温度为8.8℃，极显著低于意大利蜂的授粉温度15℃（P<0.01）；地熊蜂日工作时间为10.50h，显著高于意大利蜂的日工作时间7.00h（P<0.05）；地熊蜂在13：00出巢数达到最大值，在每朵花上平均停留时间达到10.00s，而意大利蜂在同一时间每朵花上的平均停留时间为6.00s，2种蜂在花上停留时间差异不显著。通过试验观察，地熊蜂是通过振动的方式授粉，意大利蜂是通过接触的方式授粉，地熊蜂趋光性较弱，意大利蜂趋光性强；在13：0015：00温室内温度到最高值时，地熊蜂访花比较勤，而意大利蜂访花比较少，随光照强度增强和温度升高，意大利蜂撞棚现象比较多，在温室塑料薄膜底部出现大量死亡的意大利蜂。

2.4经地熊蜂和意大利蜂授粉的草莓果实品质比较

由表4可知，意大利蜂授粉的草莓果实维生素c含量为0.0367%，而地熊蜂授粉的草莓果实维生素C含量达到0.0415%，极显著高于意大利蜂（P<0.01）；2种蜂授粉的草莓果实还原糖、总酸含量差异不显著。因此，地熊蜂能够明显提高草莓果实品质，提高草莓的营养价值。

3.结论与讨论

冬季温室空气不流通，草莓因授粉受精不良而致畸形果的形成。草莓抗低温能力弱，开花结果期最低温度不能低于5℃，如果温度在5℃以下，会严重影响草莓的生长和授粉，易导致畸形果的出现。本试验温室内最高温度为36℃、最低温度为7℃，满足了草莓生长发育所需的温度。通过对影响地熊蜂和意大利蜂授粉的环境因子进行分析，结果表明，温度是影响地熊蜂和意大利蜂授粉活动的最主要环境因子。

地熊蜂和意大利蜂是草莓授粉的常用蜂种。试验结果表明，地熊蜂对草莓的授粉优于意大利蜂，这主要是由2种蜂生物学特性所决定的。地熊蜂进化程度低，趋光性差，比较耐寒，对温室环境比较适应；而意大利蜂进化程度高，趋光性强，老年工蜂很难适应温室环境，在温室内飞撞塑料薄膜的现象比较严重。地熊蜂活动起点温度低，日工作时间长，而意大利蜂活动起点温度高，日工作时间短，这与安建东等研究结论基本一致。

明亮熊蜂和意大利蜂在温室番茄、草莓和桃上的停留时间分别为4.5、7.1、6.0s和6.4、25.1、7.1s，每一种蜂在不同作物上的停留时间与蜂的种类、不同作物的花部特征、泌蜜特性、花粉量及作物种类有关。在传粉行为上，一些植物的花如草莓、番茄、茄子等只有当被昆虫的嗡嗡声振动时才能释放花粉，而地熊蜂是通过声振传粉的，这就使得熊蜂成为这些作物的理想授粉者。不过，也有关于熊蜂以背触式、腹触式和足、头部及前胸接触等方式传粉的报道，而意大利蜂主要以接触式实现授粉。蜂类昆虫授粉活动可以影响植物的受精，从而进一步影响果实品质。试验采集2种授粉区成熟度一致的草莓果实进行品质测定，结果表明，地熊蜂授粉的草莓维生素C含量极显著高于意大利蜂（P<0.01），而总酸和还原糖含量差异不明显。

新疆伊犁地区草莓冬季开花期主要在当年12月到次年的4月，当地气温多为-20～-5℃之间，在设施温室中种植草莓，冬季空气不流通，对温室草莓受精影响较大，蜜蜂授粉对温室草莓增产起重要作用。本试验结果表明，地熊蜂更适合为温室草莓进行授粉，并且能够提高草莓果实的营养品质，在设施农业中具有很好的应用前景。