天然蜂粮生产技术及贮存规律研究
2019-01-14江武军何旭江吴小波席芳贵曾志将
江武军,何旭江,吴小波,席芳贵,曾志将*
(1.江西农业大学蜜蜂研究所,江西南昌330045;2.江西省养蜂研究所,江西南昌330052)
蜂粮是蜜蜂采集植物花粉后卸落在巢房中,然后通过咬碎、吐蜜湿润,并在微生物作用下经过一段时间发酵所形成的酿制产物[1]。在正常蜂群中,蜜蜂一般不直接食用蜂花粉,而是更喜欢食用蜂粮[2]。工蜂利用蜂粮来饲喂大幼虫,而且食用蜂粮的工蜂寿命更长[3],这可能是蜜蜂长期进化选择结果,也间接说明了蜂粮营养比蜂花粉更丰富。蜂粮较新鲜蜂花粉更容易被人体吸收利用,具有抗氧化能力和氧自由基的清除活性[4-5]。同时,蜂粮能增强免疫力和记忆力[6],具有抗疲劳、保健美容等生理功效,因而具有良好的开发前景。蜂粮可分为天然蜂粮和人工发酵蜂粮。最原始生产天然蜂粮的方法是将蜂巢捣毁直接获取,但获得的蜂粮成熟度不一,质量参差不齐,这种获取方法也会使蜜蜂的正常生活、生长发育遭到严重破坏。苏松坤等人首次采用框式隔王栅把巢箱进行分区,进而让工蜂在蜂粮生产脾上贮存天然蜂粮,然后采用圆筒挤压的方式生产蜂粮[7],随后张永华[8]详细介绍了蜂粮脾的提存方法和利用。张少斌等[9]设计研制KF-1和KF-2塑料巢脾用来进行生产蜂粮,认为蜂粮采收后不用去杂,干燥灭菌后可在低温干燥的条件下长期贮存。后来高增寿等[10]则利用人工制作花粉脾,再让蜜蜂加工成蜂粮脾。2012年Akhmetova等[11]发明了一套从蜂巢中取蜂粮的生产设备,即从蜂箱中将储粉脾取出后经过刮擦机将外层蜂蜡刮去,再经过鼓风机和加热器将蜂粮中的水分风干,放入冷却设备冷却至0~2 ℃进行粉碎,利用通风井将蜂蜡和蜂粮分离从而达到纯化。以上这些方法虽然可以生产出天然蜂粮,但操作过程繁琐,并且可能会损坏巢脾。为此,笔者根据蜜蜂贮粉生物学原理,设计研制了一套生产天然蜂粮的设备——天然蜂粮生产器,包括贮粮器和脱粮器。通过生产性试验研究发现天然蜂粮生产器的实用性能良好,可以快速地生产出优质天然蜂粮,且保持了蜂粮的原有形状,无蜡屑和茧衣等杂质[12]。在自然蜂群中,天然蜂粮的贮存率随着巢脾的位置变化而变化,但目前国内外尚无人系统开展天然蜂粮的贮存规律研究。本研究利用自主设计的天然蜂粮生产器探究自然蜂群中天然蜂粮的贮存规律,通过加强蜂群的饲养管理等生产应用实验,初步形成天然蜂粮生产器配套的天然蜂粮生产技术,以期为天然蜂粮的进一步开发利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验昆虫 实验蜂群为6群意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica),饲养在江西农业大学蜜蜂研究所(28.46°N,115.49°E)。
1.1.2 主要实验器材与设备 天然蜂粮生产器(包括贮粮器和脱粮器),由江西农业大学蜜蜂研究所研制。
1.2 实验方法
1.2.1 天然蜂粮生产技术 由于贮粮器中的贮粮板是由空心塑料巢房制成的,为了让蜜蜂接受贮粮板并尽快在贮粮板中贮存蜂粮,因而贮粮器组装好后需进行预处理再放入蜂群中贮存蜂粮,并通过合理调整子脾和奖励饲喂等措施加强蜂群的饲养管理,试图得出最优的蜂群饲养管理模式,初步形成与天然蜂粮生产器相配套的天然蜂粮生产技术,即贮粮器预处理、蜂群的组织与管理、天然蜂粮生产等步骤。
左为贮粮器在平箱群中位置,右为贮粮器在继箱群中位置Left indicate Schematic diagram of smoothing colony,Right indicate Schematic diagram of supering colony图1 贮粮器在生产蜂群中的位置Fig.1 The location of devices for honeybee bread storage in production colony
贮粮器预处理:贮粮器放入蜂群贮存蜂粮前,对其表面进行刷蜡或喷蜡预处理,蜜蜂更愿意在贮粮器中贮存并酿制蜂粮。蜂群的组织与管理:在气候正常、粉源充足的季节,组织强群(如继箱群或含5框以上蜂的平箱群)用于生产蜂粮。生产蜂粮期间应保持蜂群足够的饲料蜜供给,进行奖励饲喂以刺激蜜蜂的采集花粉的积极性。另外,需控制封盖子脾与幼虫脾之间的比例,适时紧脾,保证巢脾上有足够的蜂量,使蜂多于脾。天然蜂粮生产:贮粮器经过预处理后放入蜂群生产蜂粮,用框式隔王板把蜂群分为繁殖区和储粉区,储粉区设在巢门口,贮粮器放置在储粉区。具体方法为:从蜂箱壁开始,第一张为封盖子脾,第二张为贮粮器(如图1中黑色箭头标识所示),插入一张框式隔王板,其后依次为大幼虫脾、小幼虫脾和产卵区,最后一张为蜜脾。贮粮器放入蜂群后,隔天检查一次蜂群,注意及时调整封盖子脾、大幼虫脾、小幼虫脾的位置。
待蜂粮在贮粮器中发酵成熟后,将其从蜂群中提出,换入一块经预处理过的贮粮器放入蜂群继续贮存蜂粮。贮好蜂粮的贮粮板从贮粮器上卸下装入到脱粮器的框座中,将脱粮器中的握杆向下压借助弹簧助力器使脱粮器中的顶针压入贮粮板中,从而使蜂粮从贮粮板中脱出,蜂粮落入托盘后进行收集。将收集的蜂粮置于低温干燥条件下贮藏。
1.2.2 平箱群天然蜂粮贮存规律研究 分别选取3个健康的平箱群,每群蜂均含有5框蜂,蜂王年龄、产卵量一致,蜂群中幼虫数量和封盖子数目相近。将贮粮器放在蜂群的不同位置进行贮存蜂粮(图2左),图中黄色为贮粮器,其中1、2、3表示贮粮器的放置点(靠近挡板的侧面为贮粮器的正面,紧贴蜂箱内壁的为最里侧,靠近挡板的为最外侧)。每5 d观察1次并统计其已贮蜂粮巢房量,并计算蜂粮的贮存效率。
蜂粮贮存效率=已贮蜂粮巢房量/储粮器中总巢房量×100%
(1)
已贮蜂粮巢房量统计方法为:先在一块透明有机玻璃板上画好便于统计贮粮量的表格,每小格正好包含一百个完整的巢房孔,然后将贮粮器从蜂群提出置于画好表格的有机玻璃板下观察统计已贮蜂粮巢房量。
1.2.3 继箱群天然蜂粮贮存规律研究 按1.2.1中的方法分别选取3个健康的继箱群,每群蜂巢箱和继箱均含有5框蜂,将贮粮器放在蜂群的不同位置进行贮存蜂粮(图2右),统计其蜂粮贮存效率。
左图为贮粮器在平箱群中位置,右图为贮粮器在继箱群中位置Left figure indicate Schematic diagram of base box colony,Right figure indicate Schematic diagram of super colony图2 贮粮器在蜂群中的位置Fig.2 The location of devices for honeybee bread storage in colony
1.2.4 天然蜂粮生产器与手工脱取蜂粮的效率比较分析 分别将一张空蜡质巢脾和一张贮粮器放入同一蜂群中贮存蜂粮,待蜂粮酿制成熟后且贮粮量一致时从蜂群取出,蜡质巢脾用手工脱取蜂粮,贮粮器安装到脱粮器中脱取蜂粮。记录两种方式脱取一整张巢脾蜂粮所需的时间,并计算脱取蜂粮的效率。
脱取蜂粮效率=(手工脱取蜂粮所需时间-采用天然蜂粮生产器脱取蜂粮所需时间)/采用天然蜂粮生产器脱取蜂粮所需时间×100%。
(2)
1.3 数据统计分析
实验所获得的数据全部利用Statview 5.01软件中的“ANOVA or ANCOVA”进行比较分析不同样品间的差异显著性(P<0.05,LSD多重比较)。
2 结果分析
2.1 平箱群中天然蜂粮的贮存规律
从表1可知天然蜂粮在平箱群中的贮存量随着贮粮器位置改变而发生变化。最里侧贮粮器蜂粮贮存量最大,最外侧贮粮器蜂粮贮存量次之,中间贮粮器蜂粮贮存量最小。不同位置贮粮器中蜂粮贮存量存在显著差异。
表1 平箱群中天然蜂粮的贮存规律分析(X±SD)
同列数据小写字母相同表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。1、2、3位置分别表示平箱群的最内侧、中间位置、最外侧
The same lowercase letter in the same list indicates no significant difference (P>0.05),the different lowercase letter indicates significant difference (P<0.05).1 indicate innermost in base box colony,2 indicate middle in base box colony,3 indicate outermost in base box colony
2.2 继箱群中天然蜂粮的贮存规律
由表2可知天然蜂粮在继箱群中贮存随着贮粮器位置改变而发生变化,巢箱中的天然蜂粮贮存量显著高于继箱。最里侧贮粮器蜂粮贮存量最大,最外侧贮粮器蜂粮贮存量次之,中间贮粮器蜂粮贮存量最小,不同位置贮粮器中蜂粮总贮存量存在显著差异。
表2 继箱群中天然蜂粮的贮存规律分析(X±SD)
同列数据小写字母相同表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。1、2、3位置分别表示巢箱的最内侧、中间位置、最外侧,4、5、6表示继箱的最内侧、中间位置、最外侧
The same lowercase letter in the same list indicates no significant difference (P>0.05),the different lowercase letter indicates significant difference (P<0.05).1 indicate innermost in brood chamber,2 indicate middle in brood chamber,3 indicate outermost in brood chamber,4 indicate innermost in super colony,5 indicate middle in super colony,6 indicate outermost in super colony
2.3 天然蜂粮生产器与手工脱取蜂粮的效率比较
通过实验研究发现天然蜂粮生产器的实用性能良好,可以快速地生产出优质天然蜂粮,且保持了蜂粮的原有形状,无蜡屑和茧衣等杂质。手工生产蜂粮耗时长,易破坏蜡质巢脾,蜡屑易混入蜂粮。从表3可知,以完成脱取一整张巢脾中的蜂粮工作来计算,采用天然蜂粮生产器脱取蜂粮方法比手工脱取蜂粮方法效率提高16~30倍。
表3 天然蜂粮生产器与手工脱取蜂粮的效率比较
3 讨论
通过试验研究发现,天然蜂粮生产器的实用性能良好,工蜂能在天然蜂粮生产器贮存并酿制蜂粮,与蜡质巢脾贮满蜂粮所需时间无显著差异。利用天然蜂粮生产器生产蜂粮与手工生产蜂粮相比,天然蜂粮生产器操作简便,天然蜂粮脱取效率提高了16~30倍,极大地降低了人们的劳动强度。
利用贮粮器探究了不同蜂群不同位置下蜂粮的贮存规律,研究发现同一蜂群中最里侧蜂粮贮存量最大,最外侧次之,中间最小;在同一蜂场,继箱群蜂粮贮存量大于平箱群,继箱群中巢箱蜂粮贮存量显著高于继箱。这可能与蜜蜂的生活习性有关,最里侧由于靠近巢门口且处于边脾,蜜蜂习惯性的将采集回来的花粉从巢门口进入后直接贮存在边脾内,继而发酵成为蜂粮。中间位置一般都是产卵区和幼虫区,可能因为幼虫和卵较多,没有足够的空间用来贮存蜂粮。最外侧一般都是蜜粉脾,但可能由于距离巢门后较远,蜜蜂更喜欢贮蜜而不太愿意贮存蜂粮。另外继箱群中蜂量明显多于平箱群,继箱群中的巢箱幼虫较多可能需要更多的蜂粮来维持蜂群的日常生活,因而继箱群蜂粮贮存率大于平箱群。实验还发现同一贮粮器不同位置的蜂粮贮存率也有差异,尤其最里侧和最外侧贮粮器中正反两面的蜂粮贮存率存在显著差异,但从蜂群的自然巢脾中并未发现这一现象,可能跟贮粮器的材质有关。贮粮器由全塑料制成,保温系数较低,而最里侧和最外侧贮粮器又处于边脾位置,最终导致其靠近蜂箱壁一侧和挡板一侧蜂粮贮存率较低。
在外界粉源充足、气候温和的季节,组织强群利用天然蜂粮生产器生产蜂粮。首先对天然蜂粮生产器进行简单的预处理后放入蜂群,并及时调整子脾位置,即从蜂箱壁开始,第一张为封盖子脾,第二张为贮粮器,插入一张框式隔王板,其后依次是大幼虫脾、小幼虫脾、产卵区和蜜脾。其次对蜂群进行奖励饲喂以刺激蜜蜂采集花粉的积极性。在这种模式下,贮粮器中的贮存效率达到最高,由于第一张为封盖子脾,巢脾上没有多余的空间贮存蜂粮,而贮粮器正好位于巢门口,蜜蜂采集花粉从巢门后进入蜂群后直接将花粉贮存到贮粮器中。贮粮器两侧均为自然巢脾,爬蜂量较大,保证了贮粮器两侧的温度,框式隔王板也有效地防止蜂王在贮粮器上产卵,从而最大限度的发挥贮粮作用。