蜜蜂授粉在现代农业中的应用

祁海萍，郭 嫒，邵有全，祁 蕾

（1.山西省农业科学院，山西太原030031；2.山西省农业科学院园艺研究所，山西太原030031）

说起蜜蜂，人们自然会想到蜂蜜、花粉和蜂王浆，这些蜂产品对人类健康起着十分重要的作用，但是蜜蜂对人类最重要的贡献，是为植物传花授粉，提高植物的产量及质量。据统计，全世界80%的开花植物由昆虫授粉，其中的85%靠蜜蜂授粉，90%的果树靠蜜蜂授粉，如果没有蜜蜂的传播花粉，很多植物会繁殖困难，濒临灭绝。大量的研究结果表明，蜜蜂授粉对人类的生存和生态保护具有重要作用，尤其在现代农业生产中，它为农作物、果树、蔬菜、牧草植物传粉的价值要远远高于蜂产品的价值，因此，蜜蜂授粉是现代农业中不可替代的一项生产技术，可以全面提高农产品产量和品质、保护农业生态环境、促进农业可持续发展。

笔者论述了我国应用蜜蜂授粉效果显著的几种主要的经济作物，旨在为我国现代农业的绿色高效发展提供可靠的技术支撑。

1 蜜蜂授粉对植物“传宗接代”的作用

多数植物的“传宗接代”都要经过有效的传粉，而传粉是种子植物雄蕊花药中的成熟花粉，通过媒介传到雌蕊的柱头上。植物的传粉方式多种多样，有风媒和水媒传粉，二者都属于非生物传粉，而大部分的植物要依靠其他生物帮助传粉。据统计，传粉昆虫的数量达上百种，而蜜蜂占传粉昆虫的85%。蜜蜂作为一种群居性昆虫，以采集花粉及花蜜为食，由于它的体态构造比较特殊，全身长有大量分叉、羽毛状绒毛，可以黏附500余万粒花粉，同时还有灵巧的花粉刷、花粉栉、花粉耙和花粉篮，在长期的进化过程中，与植物彼此适应，协同进化，植物在开花季节，蜜蜂穿梭于花丛中，在采食过程中掉落一些花粉到花上，这些掉落的花粉在植物繁衍过程中起着非常重要的作用，实现了植物的异花授粉，完成植物繁衍后代的任务。因此，人们将蜜蜂称为带翅膀的“月下老人”。

2 蜜蜂授粉在农作物、果树上的应用

随现代农业快速发展，传粉昆虫大量减少，蜜蜂的传粉作用显得非常重要，在大多数农作物如油料、蔬菜、西瓜、果树等制种和生产上已广泛应用。

2.1 蜜蜂为棉花授粉

棉花在我国种植面积大，也是主要的蜜源植物之一。早在20世纪70年代，中国农业科学院蜜蜂研究所的霍福山[1]进行了利用蜜蜂为棉花授粉的对比试验，结果表明，蜜蜂为棉花授粉结铃率提高39%，皮棉产量提高38%，棉绒长度提高8.6%，发芽率提高27.4%。由此可见，蜜蜂为棉花授粉是棉花生产中不增加劳力和耕作投资的增产技术，特别是在自然界昆虫不断减少的情况下，该技术显得尤为重要，应大面积推广应用；至于棉田放蜂与打农药治虫之间的矛盾，可以通过部门间协调解决，确保蜜蜂安全，实现棉花与蜂产品双赢。

2.2 蜜蜂为油菜授粉

油菜是我国四大油料作物之一，也是典型的虫媒作物，蜜蜂传粉对其产量和质量的影响很大。2006年以来，四川省开展了蜜蜂授粉油菜增产试验与应用推广[2]，结果表明，蜜蜂授粉的油菜亲本种子纯度达99.4%，产量比自然风力和人工授粉分别提高251.7，133.5 kg/hm2；蜜蜂授粉大田油菜产量达2 605.5 kg/hm2，比无蜂区增产 1 081.2 kg/hm2，增产率达70.93%。因此，蜜蜂为油菜授粉，可提高油菜种子纯度和产量，是一项较理想和成熟的增产技术。

2.3 蜜蜂为向日葵授粉

向日葵在我国北方地区栽培面积较大，山西省的种植面积达到4.53万hm2。向日葵是典型的异花昆虫传粉作物，虽然存在一定的自花授粉能力，但自花授粉结实率极低，仅为0.36%～1.43%。张云毅等[3]进行了蜜蜂授粉对向日葵结籽率影响的研究，结果表明，采集蜂强度与饱籽率呈正相关关系，采集蜂强度最高时，饱籽率最大；蜂场之间的距离不得超过2 600 m。刘朋飞等[4]采用蜜蜂授粉依存度评价法，对我国向日葵蜜蜂授粉的经济价值进行了评估，仅2012—2014年间向日葵蜜蜂授粉的年均价值高达30.42亿美元，2014年全国需求授粉蜂群的数量为94.85万～142.2万群（15框蜂)。

2.4 蜜蜂为苹果树授粉

苹果在我国辽宁、河北、山西、山东、陕西、甘肃、四川、西藏常见栽培，适生在海拔50～2 500 m的山坡梯田、平原以及黄土丘陵等地，栽培历史悠久。大多数品种只接受不同品种的花粉才可结实。近年来，由于果树面积发展很快，在果树种植上推广蜜蜂授粉意义更大。鹿明芳等[5]利用蜜蜂为红富士、乔纳金、新红星3个品种授粉，结果表明，蜜蜂授粉对苹果品种间的坐果率、产量影响不大，但与自然授粉比较，坐果率提高40%～51.3%，红富士增产26.2%，乔纳金、新红星均增产31%。

近年来，山西省苹果花期气候多变造成了苹果总产量的不稳定。邵有全等[6]应用蜜蜂为大田苹果授粉，当年果树开花前期连续降雨、雨后又遭大风降温，形成霜冻，严重影响授粉，坐果率下降、总产量降低。但采用蜜蜂授粉的果园较自然授粉组增产效果明显，红富士、新红星的坐果率分别提高14.7%和26.3%；红富士平均单株总产量（69.80 kg），是自然授粉组（31.88 kg）的2.19倍；新红星的平均单株总产量（87.50 kg），是自然授粉组（34.125 kg）的2.56倍。因此，应用蜜蜂为大田苹果授粉可以显著提高产量。

2.5 蜜蜂为梨树授粉

梨树是我国主要的栽培果树，截止2012年全国栽培面积为113.67万hm2，梨产量达到1 626.6万t，面积和产量均居世界首位。梨树绝大多数品种自交不亲和，必须进行异花辅助授粉，目前大多采取的人工授粉方法，花粉和人工费高达7 500元/hm2，若1/3的梨树采用人工授粉，每年需要授粉费用达到28.4亿元。如果用蜜蜂授粉替代人工授粉，经济效益非常可观。近年来，山西省农业科院学园艺研究所科研人员开展了梨树授粉蜂种筛选、蜜蜂授粉调控技术、授粉蜂群管理技术、授粉蜂安全技术、梨树配套管理技术等专题研究[7-8]，成功将蜜蜂授粉技术应用到梨树生产中，授粉成本降到750元/hm2，比人工授粉降低90%。

2.6 蜜蜂为猕猴桃授粉

猕猴桃为雌雄异株的大型落叶木质藤本植物。雄株多毛叶小，开花较早；雌株少毛或无毛，花叶均大于雄株，花期为5—6月，不论雌花还是雄花泌蜜量都很低。果实大小与受精充分与否有直接关系，雌花只有获得2 000～3 000粒具有活力的花粉，才能结出质量为72 g的果实。江山科研人员利用蜜蜂为10 hm2猕猴桃授粉，取得了良好效果。结果表明，蜜蜂不仅可替代人工授粉，而且坐果率提高25%以上，商品果增产19.4%，优质果增加14.1%，每公顷增收3 900元，全市猕猴桃净增收360万元。实现了猕猴桃与蜜蜂两大产业资源的有机结合和优质、高效、低耗生产。李晓峰[9]利用蜜蜂为猕猴桃授粉，坐果率由66.1%增加到90.6%，增加24.5百分点；畸形果由39%下降到14.5%，下降24.5百分点；二级果由13%增加到16.3%，增加3.3百分点；一级果由48%增加到69.2%，增加21.2百分点；每公顷产量由17 225.1 kg增加到35 301.5 kg，增产105%。

2.7 蜜蜂为西瓜授粉

西瓜为葫芦科植物，雌、雄同株异花，雌花大小为雄花的1/4，花粉黏而且重。瓜花5：00初开，6：00盛开，每朵花的有效授粉时间5～6 h，最佳授粉时间 9：00—10：00，一朵雌花需采访 36 次，有 500～1 000粒花粉才能完成授粉，以保证良好的瓜形。浙江平湖大棚栽培西瓜有10余年，由于棚内无授粉昆虫，坐瓜少，产量低，采用激素虽解决了坐瓜难的问题，但畸形瓜多，风味差。2002年大面积应用蜜蜂授粉技术[10]，取得丰硕成果。结果表明，蜜蜂授粉比激素处理省工省时，单株平均坐果增加0.8个，单瓜增质量0.1kg，单株增产0.91kg，每公顷增产8289.8kg，增收22 979元，且果型圆、光洁度好、口感脆。实施蜜蜂授粉后平均售价4元/kg以上，比市场价高0.40～1.00元/kg。6 a来，全市累计推广 1 400 hm2，产值达1亿元以上，增加收入6 000多万元。

2.8 蜜蜂为草莓授粉

草莓营养价值丰富，被誉为是“水果皇后”，含有丰富的维生素C、维生素A、维生素E等营养物质。近年来在冬季和早春，温室种植面积越来越大，大多数草莓品种是自花可结实的，但还有一些品种，特别是品质好的品种由于柱头高、雄蕊短，授粉困难，需要昆虫传粉。

郑茂启等[11]利用蜜蜂对温室草莓进行了授粉技术研究。结果表明，蜜蜂授粉和人工授粉相比较，产量分别是42，21 t/hm2，增产97.4%；畸形果率分别为3.6%和38.2%，降低90.6%，在全县年推广8 hm2，产量达 36.75 t/hm2，产值达 22 万元 /hm2。

2.9 蜜蜂为西葫芦授粉

西葫芦为雌雄同株异花，花期1 d，蜜粉充足，属虫媒作物。西葫芦最佳授粉时间在9：00—11：00，随着气温升高到13：00以后花凋谢。近年来，保护地栽培面积不断扩大，由于棚内没有任何授粉昆虫，菜农主要靠涂抹2，4-D进行生产。山西省农业科学院园艺研究所将蜜蜂授粉应用于西葫芦生产上，取得了显著成效[12]。第一，一个300 m2的节能温室采用蜜蜂授粉，每天省去0.5个劳动力涂抹2，4-D，一个生产周期可节约75个劳动力，如果按100元/（人·天）计算，可节约工资7 500元；第二，西葫芦最高增产34.9%，最低增产13.4%，平均增产22.1%；第三，提高了产品的商品性状，经过对蜜蜂授粉区一次采收的1 904条瓜进行鉴定，畸形瓜仅有174条，占总瓜数9.1%。而涂抹2，4-D生产区采摘的1 555条瓜中，畸形瓜有657条，占总瓜数的42.25%，畸形瓜下降了33百分点；第四，产品无污染，贮藏期延长。

2.10 蜜蜂为黄瓜授粉

黄瓜雌雄同株异花，雄花簇生，雌花单生，为虫媒作物，每朵花需授粉9次，最佳授粉时间为9：00—11：00。近年来，虽然培育了不少单性结实的品种，但诸多研究表明，不论是单性还是有性结实、大田还是保护地栽培，采用蜜蜂授粉，产量都可提高。孙永深等[13]应用熊蜂为温室黄瓜授粉，授粉组比无蜂组坐果率增加了335%；产量提高了294%；把柄长度降低了202%，而果实大小与含糖量、Vc、硝酸盐和亚硝酸含量差异不大。

3 蜜蜂授粉为人类提供直接、间接产品的同时也为自身生存提供食物

蜜蜂以植物的花粉、花蜜为食物，为植物传粉，也为自身提供食物，两者互利互惠，不断协同进化。在完成授粉的同时，为人类提供了更多可直接利用的水果、谷物和蜂蜜、蜂王浆、蜂毒、蜂胶等，还利用增产的牧草，饲养更多的畜禽，间接地提供质优的畜产品，因此，蜜蜂授粉不仅经济价值显著，社会和生态效益也非常可观。

4 蜜蜂授粉的经济价值

近年来，我国高度重视蜜蜂授粉工作，国家相继做出了重要批示：“蜜蜂授粉月下老人的作用，对农业的生态、增产效果应刮目相看”；“我国是世界第一养蜂大国，蜂资源丰富，应采取有力举措，充分发挥蜂业的作用”；2010年农业部又制定出台了“关于加快蜜蜂授粉技术推广，促进养蜂业持续健康发展的意见”和“蜜蜂授粉技术规程（试行）”，明确提出“全面贯彻落实科学发展观，坚持发展养蜂生产与推进农作物授粉并举，加快推动蜜蜂授粉产业化发展”等指导思想。蜜蜂授粉在现代农业中的应用更加广泛，作用也越来越大，不仅增加了产量，还改善了果实和种子的品质、提高了后代的生活力、改善了生态环境和保障了人们的身体健康。据2006—2008年的数据显示[14-17]，蜜蜂授粉对我国36种作物生产贡献的经济价值达到3 042.20亿元，占这些作物总产值的36.25%，相当于全国农业总产值的12.30%，是我国养蜂业总产值的76倍。因此，利用蜜蜂授粉的经济效益显著、生态效益深远。