熊蜂在向日葵花上授粉情况的调查

时东方，辛树权，李福森

(长春师范大学生命科学学院, 吉林长春 130032)

向日葵是我国四大油料作物之一，也是吉林省西部的一大优势经济作物，在油料生产中占有举足轻重的地位，其在吉林省的栽培历史悠久，年种植达20万公顷左右，其中90%的面积集中在西部的白城和松原，年总产量40万吨左右，仅白城市的年播种面积就在10万公顷左右，年总产量约为20万吨，占吉林省产量的50%[1]。但随着种植面积的不断扩大，受各种因素的影响，部分地块产量较低，影响了该地区向日葵的生产和农民的收益，除气候、土壤、病虫害因素外，不利的传粉因素也占了很大的比重。由于向日葵是典型昆虫传粉作物，如果缺少昆虫，就会严重影响其授粉结实[2]。然而在当前的农业生产中，由于连年大量使用农药，致使传粉昆虫数量明显减少，这严重影响了向日葵的授粉结实，从而造成空秕粒增多，产量随之而减[3]。

熊蜂授粉技术在我国温室大棚授粉中已开始应用，在替代激素蘸花，改善果实品质方面具有重要意义。然而大田环境因素比温室环境因素复杂多变，难以人为控制，因此，国内对熊蜂在开放环境下为向日葵授粉的研究尚未见报导。本研究以吉林省松原市长岭县三十号乡五撮村为研究区域，观察研究熊蜂对向日葵的采粉及传粉行为和规律，为熊蜂对向日葵授粉技术的应用提供初步的理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验时间与地点

实验地点设在吉林省松原市长岭县三十号乡五撮村，时间为2016年9月。

1.2 实验材料

向日葵品种：美葵363，辽宁1号和赤峰白3个当地种植品种。

熊蜂：红光熊蜂，产品60～80只/箱，4箱，由长春师范大学进化生态研究所选育、提供。

1.3 实验方法

本实验共选择4块向日葵地为实验样地，分别标记为A、B、C、D，总面积约为1公顷，各实验地间相距300米左右，每个试验点选择3株向日葵作为研究样本，其标准为：株高145～170 cm，根部直径10～12 cm，花盘直径10～12 cm，叶片数为28～32片(表明该植株已进入生殖生长阶段)。

1.3.1 授粉昆虫种类的调查

在4块样地中各放置1箱熊蜂，每箱熊蜂相距500米左右，每日于6∶00-7∶00，10∶00-11∶00，13∶00-14∶00，16∶00-17∶00和18∶00-19∶00五个时间段观察、记录授粉昆虫的种类及其访花数量。

1.3.2 不同种类授粉昆虫访花时间及访花行为观察

不同种类授粉昆虫的访花数量记录采用“正”字的方法，如果刚刚记录过的蜜蜂飞起然后又落回到原花上，只记前一次，如果飞起落到另一朵花上，则再记一次。

1.3.3 观察时间安排

采取交错时段对各点进行观察统计，每个点观察60 min，观察开始于6∶00，结束于19∶00，第1天6∶00开始观察记录A地块，10∶00开始观察B地块，13∶00开始观察C地块，16∶00开始观察D地块，18∶00返回观察A地块；第2天6∶00从B地块开始观察，依序观察；第3天6∶00从C地块开始观察，以此类推；第4天6∶00从D地块开始观察，共观察4天,保证各实验样地的数据都是一个完整的全天记录。

2 结果与分析

2.1 向日葵上采花昆虫的种类及行为的调查

种类：经过4天的调查(2016年9月4日至9月7日)，在向日葵花盘上，共计发现4种昆虫：蜜蜂、蛾、蝴蝶及熊蜂，每种昆虫的访花授粉行为各不相同，其中，蜜蜂上午在向日葵上停留授粉时间为20～30秒，然后飞向下一朵向日葵；下午在向日葵花盘上停留授粉时间为1～3分钟，但其授粉效果不太理想，这是由于其喙较短，授粉效率较低。而蛾和蝴蝶在向日葵花盘表面只停留几秒或长时间停留在一朵花上。熊蜂在一个向日葵花盘上的授粉时间则为1分钟左右，然后再飞到下一朵向日葵花盘上继续授粉；下午熊蜂在单个向日葵花盘上授粉时间长达3～5分钟，授粉方式为用长长的喙圆周授粉。

2.2 不同地点熊蜂采集行为的观察

熊蜂出巢后，先在巢的周围绕行1～2圈后立即飞向远处。在50米外向日葵花盘上发现的熊蜂，其飞行速度较快、声音较大；在100米处向日葵花盘上发现的熊蜂能专心在一株向日葵花盘上传粉；在500米处还能发现熊蜂，熊蜂的授粉时间较长，偶尔还震动2～3次，震动使熊蜂身体上的花粉到处掉落；750米、1000米及1500米没有发现熊蜂。

2.3 温度对昆虫授粉影响

对昆虫不同时间段出巢情况做调查，按照事先安排好的时间段进行观察(表1)。6∶00-7∶00由于露水较大，蛾、蝴蝶、蜜蜂及熊蜂在18℃时也不出来授粉。在向日葵的叶片下可以偶而看到蛾或蝴蝶附着在下面。10∶00-11∶00外界温度为26℃，观察到蜜蜂和熊蜂和蛾、蝴蝶都出来活动，但在向日葵上授粉时间上比较，蜜蜂比熊蜂授粉时间短，蛾、蝴蝶运动不规律，有的在采粉，有的好象在找配偶，有的附在花上不动。13∶00-14∶00外界温度为28～30℃，蜜蜂和熊蜂及其它类昆虫都出来进行采粉活动,此时熊蜂工作最专一。16∶00-17∶00外界温度21～23℃，蜜蜂和熊蜂继续在工作。18∶00时在向日葵头上还发现有熊蜂在授粉，而蜜蜂已归巢。

表1 温度对昆虫授粉影响的调查

2.4 熊蜂每天出巢与入巢平均次数

分别对晴天和阴天熊蜂的活动进行了调查，记录了熊蜂的出入巢情况，从表2可以看出，晴天时除早晨外，其余时间出勤率都差不多；而阴天时熊蜂虽然也有出勤，但是其出勤率明显下降，若天色太暗，熊蜂更是不出来活动。

表2 向日葵授粉昆虫出巢时间调查

3 结论

向日葵是吉林省西部种植面积较大的重要经济作物之一，该地区气候干旱且风沙较大，传粉昆虫种类较少。而随着农业生产的发展，农药化肥的过量使用,加之作物种植单一，导致能为向日葵授粉的昆虫更少，人工补充昆虫为向日葵授粉成为将来农业发展的趋式。本地区给向日葵传粉的昆虫只有蜜蜂、蛾及蝴蝶等少数几类，传粉效率较低，调查过程中并未发现土著熊蜂的踪影。通过引入熊蜂，调查其对向日葵的传粉行为后发现，熊蜂能很好地适应当地的特殊环境，提高传粉效率，改善向日葵授粉困难的状况。