蜂箱的摆放方位对设施草莓蜜蜂授粉的影响

张红　赵中华　王俊侠　黄家兴

（1中国农业科学院蜜蜂研究所农业部授粉昆虫生物学重点开放实验室，北京100093；2全国农业技术推广服务中心，北京100125；3北京市昌平区植保植检站）

蜂箱的摆放方位对设施草莓蜜蜂授粉的影响

张红1赵中华2王俊侠3黄家兴1

（1中国农业科学院蜜蜂研究所农业部授粉昆虫生物学重点开放实验室，北京100093；2全国农业技术推广服务中心，北京100125；3北京市昌平区植保植检站）

蜜蜂授粉是设施草莓生产配套技术，西方蜜蜂（Apis mellifera）是设施草莓的主要授粉蜂种。在设施环境中，蜂群的摆放位置对蜜蜂活动有重要影响，本研究通过比较设施草莓园内不同摆放方位的蜂群活动规律及群势下降情况，结果表明，蜜蜂蜂群在设施草莓园内的摆放方位对于蜜蜂访花密度有显著影响（p＜0.01），其中蜜蜂蜂箱坐东朝西摆放时，蜜蜂访花密度显著高于其他3种摆放方式；在草莓整个花期授粉过程中，蜜蜂蜂群群势呈现逐渐下降趋势；然而，蜜蜂蜂群在设施草莓园内的摆放方位对群势下降程度无显著影响（p＞0.05）；蜜蜂访花密度与蜂群群势呈正相关，与草莓开花数量无显著相关性。本研究明确了设施草莓园内授粉蜂群的放置方位对蜜蜂访花行为及蜂群群势的影响，为设施草莓内蜜蜂科学授粉技术提供了一定的理论依据。

设施草莓；蜜蜂；授粉；群势；访花密度

引言

草莓（Fragaria ananassa Duch）隶属蔷薇科草莓属，果实营养丰富，酸甜可口，被誉为“水果皇后”。中国是世界草莓生产大国，草莓种植面积和产量均居世界首位［1］。自20世纪80年代以来，我国各种设施栽培技术兴起，草莓栽培形式由之前的露地栽培升级为露地、设施混合栽培。设施栽培草莓满足了市场对草莓鲜果的消费需求，为种植者创造了巨大的经济效益。

利用昆虫传粉可以显著提高草莓坐果率，降低畸形果率［2，3］。因此，在设施栽培条件下，利用蜂类传粉已成为草莓丰产栽培的必备措施［4，5］。目前，西方蜜蜂是设施草莓种植过程中应用较为广泛的蜂种，由于蜂群易于管理、蜂群群势大、授粉周期长、价格低廉等优点，受到广大种植者的青睐［6］。

设施草莓开花季节一般为寒冷冬季，加之设施草莓花期较长，因此，在使用蜜蜂为草莓传粉过程中，经常会出现蜂群群势下降的现象；同时也经常出现访花蜜蜂分布不均现象，即工蜂偏好在蜂箱附近采集，对蜂箱较远处采集较少［7］。蜜蜂为作物传粉过程中，蜂群本身状态、蜂群群势、访花蜜蜂数量、访花工蜂分布不均等现象已成为影响蜂群授粉效果的主要因素。

本研究通过比较设施草莓摆放方位对蜂群工蜂活动及群势下降的影响，明确设施草莓园内授粉蜂群的最佳摆放方位，以期为设施草莓蜜蜂科学授粉技术提供理论基础。

1　材料与方法

1.1试验设施

试验在北京市昌平区草莓采摘园进行。温室东西长50 m，跨度8 m，北墙高2.3 m，脊高3.2 m。设施东西走向，坐北朝南，北面和东西两面为砖墙结构，朝南半坡为透明塑料薄膜，塑膜上覆盖复合保温被。供试草莓品种为“红颜”，2014年9月1日至9月6日定植，高畦栽培，共58垄，每垄2行，每行约40株。2015年11月开始开花，2015年1月初第一批果实成熟进入采摘期，至4月下旬采摘结束。于开花初期放入授粉蜂群，温室内管理模式、草莓品种等均保持一致。

1.2授粉蜂群

将越冬状态的西方蜜蜂蜂群的工蜂混和，每个授粉蜂群加入约800 g工蜂，同时加入无卵、虫、蛹的空脾和蜜脾，保证群势一致，共组织12群授粉蜂群。

1.3蜂群摆放方位

蜂群摆放方位共设置东、西、南、北四个处理，分别于温室内的东端、西端、南端及北端的中部，每个方位各摆放1群，每个方位3个重复，分别记作东1、东2、东3，西1、西2、西3，南1、南2、南3，北1、北2、北3，共计12个棚。

1.4蜜蜂访花行为观测

在草莓花期选择晴朗天气进行蜜蜂访花调查，每天于蜜蜂活动高峰期（11∶00～15∶00）调查2次，在整个花期共进行5次调查。于温室内东西两端及中间3个位置调查访花蜜蜂数量，具体方法如下：手持两个计数器，在垄间缓慢行走。一个计数器统计调查者随机所见的草莓花数量（完全盛开的花朵，并且清楚看到雄蕊与雌蕊）；另一个计数器统计在所观测100朵草莓花中蜜蜂数量（仅包括正在访花的蜜蜂），观测完后转移至下一调查区。同时记录草莓开花密度。

1.5蜂群群势调查

授粉蜂群放入温室后，对蜂箱进行称重，以后每隔10 d对蜂箱进行称重，获得不同摆放方位的蜂群群势下降情况。

2　结果与分析

2.1蜂群摆放方位对蜜蜂访花行为的影响

本次试验在整个草莓花期共调查5次，基本贯穿整个草莓花期。本实验分析了蜂群摆放方位对温室内东端、西端、中间3个位置访花蜜蜂数量的影响，发现不同蜂群放置方向对蜜蜂在温室内的访花分布无显著影响（F=0.28，p=0.76），即蜜蜂在温室内东、西、中三个不同位置分布均匀。

本研究共观察东、南、西、北4个蜂箱摆放方位对蜜蜂访花数量的影响，结果发现蜂群摆放方位对访花蜜蜂数量有显著影响（F＝4.85，p＝0.00264），其中将蜂箱坐东朝西摆放时，蜜蜂在草莓花上的访花数量显著高于其他3个摆放方位（图1）。

图1　设施草莓园内蜂箱不同摆放方位下的访花蜜蜂密度

2.2蜂群摆放方位对蜂群群势的影响

在蜜蜂蜂群为设施草莓授粉的整个过程中，未对其进行饲喂，仅提供清水供蜜蜂采集，因此，通过定期称量蜜蜂蜂箱重量可监测蜜蜂的群势。结果发现蜂群在授粉过程中，蜂箱重量逐渐减轻，蜂群群势呈下降趋势。然而，通过比较不同放置方位的蜂箱重量下降情况，发现蜂群在设施草莓园内不同的摆放方位对于蜂群的群势下降无显著影响（表1）。

2.3访花蜜蜂密度、蜂箱重量及草莓花密度的相关性

通过分析访花蜜蜂密度与蜂箱重量及草莓花数量的相关系数，发现蜂群群势与蜜蜂访花密度呈现显著的正相关关系（R2=0.47，p=0.004，图2），随着蜂群群势的下降，访花蜜蜂数量逐渐下降；设施草莓园内的草莓开花数量与访花的蜜蜂密度无显著相关性（R2=0.09，p= 0.25）。

3　结论

尽管蜜蜂授粉技术已经广泛应用于设施作物栽培过程中，但是关于蜜蜂蜂箱在设施温室内的放置方向对蜜蜂访花行为及蜂群群势影响的研究较为少见。本研究首次比较了蜂箱在东、南、西、北四个摆放方位的设施草莓园内蜜蜂的活动及蜂群群势下降情况，发现当蜂箱坐东朝西摆放时，蜜蜂访花最为积极，同时不同摆放方位下的蜂群群势下降情况无显著差异，因此，设施草莓授粉时，推荐把蜂群放置于东边。

表1　蜂群摆放方位对蜂群群势影响的协方差分析

图2　设施草莓园内访花蜜蜂密度与蜂箱重量的相关关系

影响蜜蜂访花行为的因素众多，包括天气情况、设施环境内的温度、作物开花情况及蜂群状态等［8］。正常情况下，蜜蜂在周围环境温度高于13℃时外出采集，蜜蜂的采集积极性随着温度的升高而增强，在中午及午后达到活动最高峰。若遇阴天、雾霾及下雪天气，蜜蜂出巢采集积极性明显降低。由于作物开花数量可能会对蜜蜂访花情况造成一定影响，本研究在调查访花蜜蜂数量时同时统计了草莓花数量，结果发现蜜蜂访花数量与草莓花数量之间没有显著的相关性，即温室内草莓开花状态未对蜜蜂访花造成影响。在实际生产过程中，为了便于管理，草莓种植户通常将蜂箱坐北朝南摆放在温室中部靠近过道处，但是本研究通过比较管理方式及授粉蜂群原始状态一致的设施草莓园内访花蜜蜂数量，发现蜂箱摆放在温室最东端时蜜蜂访花积极性最高。我们推测可能是由于温室不同位置的积温和光照强度差异导致，然而具体原因有待于进一步试验验证。

本研究发现蜂群群势与访花蜜蜂数量呈现显著的正相关关系，即蜂群群势越强，外出采集工蜂越多。然而在使用蜜蜂为设施草莓授粉过程中，蜂群群势下降现象非常严重。在本试验中，温室内不同方位摆放的蜂群群势均呈现出下降趋势。与其他开花作物相比，草莓开花数量较少，尤其在草莓一茬果成熟后，短期内温室里的草莓花数量常常无法满足蜜蜂的采集需要，加之草莓花本身花粉花蜜含量较低，单纯依靠采集草莓花可能无法满足蜂群正常生长繁殖需要。因此，在使用蜜蜂为设施草莓授粉过程中需要定期对蜂群饲喂花粉及糖水，以保障蜂群的繁殖需要。与实际生产中相比，本研究中所使用的授粉蜂群群势较大，在授粉过程中更容易出现草莓花无法满足蜂群需要的现象；同时草莓开花过程中，容易出现过度授粉现象［9］。因此，设施草莓在授粉过程中的授粉蜜蜂最佳数量有待于进一步研究。

［1］FAOSTATS：联合国粮农组织.2015年数据库，http：//faostat.fao. org.

［2］Free JB.Insect Pollination of Crops［M］.Academic Press，London UK，1993.

［3］Zebrowska J.Influence of pollination modes on yield components on strawberry（Fragaria ananassa Duch）［J］.Plant Breed，1998，117：255-260.

［4］Malagodi-Braga KS，Kleinert AMP.Could Tetragonisca angustula Latreille（Apinae，Meliponini）be effective as strawberry pollinator in greenhouses？［J］.Australian Journal of Agricultural Research，2004，55：771-773.

［5］陈文锋，安建东，董捷，等.不同蜂在温室草莓园的访花行为和传粉生态学比较［J］.生态学杂志，2011，30（2）：290-296.

［6］Jaycox ER.Pollination of strawberries［J］.American Bee Journal，1970，110：176-177.

［7］赵亚周，安建东，周志勇，等.意大利蜜蜂和小峰熊蜂在温室桃园的传粉行为及其影响因素［J］.昆虫学报，2011，54（1）：89-96.

［8］Vaissiere BE，Freitas BM，Gemmill-Herren B.Protocol to detect and assess pollination deficits in crops：A handbook for its use［M］. 2011，FAO，Rome.

［9］Bigey J，Vaissiere BE，Morison N，et al.Improving Pollination of Early Strawberry Cropsmproving Pollination of Early Strawberry Crops［J］.International Journal of Fruit Science，2005，5（2）：17-24.

The effect of beehive position on honeybee pollination in greenhouse strawberry

Zhang Hong1，Zhao Zhonghua2，Wang Junxia3，Huang Jiaxing1
（1 Key Laboratory for Insect Pollinator Biology of the Ministry of Agriculture，Institute of Apicultural Research，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100093，China；2 National Agro-Tech Extension and Service Center；3 Plant Protection Station of Beijing）

Bee pollination is one of the important step in greenhouse strawberry production.Honeybee（Apis mellifera）is the most widely-used pollinators for greenhouse strawberry.The position of beehive has a significant effect on honeybee activity.Honeybee activity and colony strength were observed and compared in greenhouses with the beehive in different positions.We found that positions of beehive in greenhouse has a significant effect on honeybee visiting density.The highest visiting density was observed in greenhouse with beehive placed in the east.The colony strength decrease with pollination time during the flowering season.However，the beehive position has no significant effect on colony strength.Honeybee visiting density has a positive relationship with colony strength，while it is not related to the flower density.In conclusion，the effect of the beehive position on honeybee activity and colony strength will provide the theoretical foundation for pollination management in strawberry greenhouse.

greenhouse strawberry，honeybee，pollination，colony strength，visitor density.

农业技术试验示范（种植业）项目（J179）；自治区科技支疆项目（2013911069）

张红（1988-），女，研究实习员，研究方向为蜜蜂授粉学。E-mail：zhanghong@caas.cn

黄家兴，E-mail：huangjiaxing@caas.cn