蜜蜂授粉发展现状概述※<br/>——以贵州特色果业为例

蜜蜂授粉发展现状概述※
——以贵州特色果业为例

2021-12-13詹洪平贺兴江于瀛龙周文才黎华君

特种经济动植物 2021年9期

●詹洪平贺兴江万炜于瀛龙周文才李应黎华君

（贵州省现代农业发展研究所贵州贵阳 550006)

1 概述

授粉是开花植物雄蕊花药里成熟的花粉借助媒介，传到雌蕊的柱头上或直接传到胚珠上，并能正常受精结实的过程[1]。开花植物的主要授粉媒介是昆虫，全世界有107种[2]、我国有32种[3]主要农作物依赖昆虫授粉。自然界中授粉昆虫种类很多，包括蜜蜂、甲虫、蝴蝶和蛾类等，其中可移动、可训练、能够大规模人工饲养的蜜蜂在授粉上更加高效和专业。一方面，蜜蜂可选择最佳时间进行授粉，蜜蜂在采集花蜜和花粉的过程中为植物传播花粉，与植物长期协同进化，对成熟花粉的识别能力极强，在野外长时间的飞行活动中，多次擦过花柱头，极易在柱头活力最强的时间段将花粉传到柱头上，完成授粉行为，而人工授粉每天只能进行1～2次，容易错过花柱头活动最强的时间，造成受精不佳。另一方面，蜜蜂授粉充分，蜜蜂特殊的形态结构使其更易于收集花粉，授粉时落到柱头上的花粉数量远远大于人工授粉，授粉充分的作物坐果率高、产量高、果实品质好[4]。世界上约85%的农作物经蜜蜂授粉后，13种作物增产幅度达90%以上，30种作物增产幅度为40%～90%[2]。

蜜蜂授粉是重要的农业投入要素，经济价值巨大，2006～2008年间对我国36种作物生产贡献的经济价值高达3042.20亿元，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[5-6]。同时，蜜蜂授粉还具有非常显著的社会和生态效益，在农业生态中既能保护植物多样性，又能有效改善生态环境[7]。随着现代农业产业的规模化、集约化发展，以及生境丧失和破碎化、农药、外来物种、气候变化等[8]诸多因素导致包括蜜蜂在内的许多传粉昆虫大规模减少，影响了作物的授粉，导致作物减产降质。近年来，贵州大力发展精品水果（如蓝莓、猕猴桃、樱桃）、蔬菜（如瓜果类）等优势特色产业，这些产业中的大部分作物都需要蜜蜂授粉来提质增效。为此，本文通过调研及查阅文献资料，梳理国内外蜜蜂授粉发展现状，结合在贵州特色果业方面蜜蜂授粉的应用现状，分析贵州地区蜜蜂授粉存在的主要问题并探讨解决措施，旨在提高养蜂从业者的认知水平，增强应用蜜蜂为主要作物授粉的意识，使蜜蜂授粉更好地为发展贵州现代农业、推动乡村振兴服务。

2 国内外蜜蜂授粉发展现状

2.1 国外蜜蜂授粉发展概况

利用蜜蜂为农作物授粉是发达国家保障农业高产稳产的一项重要措施，欧美国家对家养蜜蜂授粉的研究工作极为重视，许多国家成立了蜜蜂授粉服务机构，授粉产业信息化[9-10]，养蜂业的主要收入来源于蜜蜂授粉。

美国是农作物依赖蜜蜂授粉程度最强的国家，蜜蜂授粉在其农业生产中占据十分重要的地位[11]。在北美，蜜蜂为90～130种农作物授粉，如苹果、蔓越莓、草莓、西瓜、柑橘等，杏仁和鳄梨等100%依靠蜜蜂授粉，否则颗粒无收[12]。绝大多数养蜂人在农作物开花期间携带蜂箱周年为各种作物授粉，2月上旬到加州为巴旦木授粉，3月为华盛顿州的苹果授粉，4 月到5月为蓝莓、苹果、苜蓿、棉花、向日葵、哈密瓜授粉，形成了以授粉为主的流动养蜂模式。美国有规范可行的养蜂登记制度，并且拥有良好的蜜蜂授粉产业服务链，商业养蜂者一般只需提供蜂群和收费，其余的工作都交给蜂群经纪人，政府部门也会在在授粉期间协调施药时间以及施药范围等，以保证蜜蜂的安全[13]。2019年10月全美蜜蜂总量超过301万群，全年授粉收入超3亿美元，约占养蜂总收入的80%。蜜蜂授粉每年可为美国农业带来200亿～300亿美元的经济价值，而蜂产品价值仅约1.5亿美元[11-12]。

英国的情况与美国相似，蜜蜂授粉的年经济价值达10亿英镑，油菜、草莓、苹果、山莓和梨是主要授粉对象，其中油菜所占的比例最大，蜜蜂为油菜授粉的年增产效益达4亿英镑，占全国农作物蜜蜂授粉增产总值的40%[10]。有学者对英国蜜蜂授粉的生态系统服务价值进行估算，结果显示英国有2490万个家庭愿意为保护蜜蜂授粉每年支付17.7亿英镑，蜜蜂授粉在英国的受重视程度可见一斑[14]。

加拿大蜜蜂授粉每年贡献的经济收益价值在273亿～378亿加元，蜜蜂主要为油菜、苹果、蓝莓等授粉[15-16]。蜜蜂为油菜授粉后，油菜产值最高可以增加近20%。2016年，油菜产值中蜜蜂授粉贡献了316.42亿加元；苹果总产值中蜜蜂授粉占90%，为13.76亿加元；蓝莓产值中蜜蜂授粉约占90%，为16.16亿加元[15]。

兴都库什-喜马拉雅地区（Hindu Kush-Himalayan，HKH）的许多国家也意识到了蜜蜂授粉的重要性。近期国际山地综合发展中心（The International Centre for Integrated Mountain Development，ICIMOD）和巴基斯坦奇特拉尔的Aga Khan农村支持计划（AKRSP）进行的一项合作研究，得出的结论是，引入蜜蜂进行授粉，培训农民正确管理蜂群，可将苹果的坐果率提高14%，将过早落果率降低至6%，并将总果实产量提高48%，还提高了苹果的质量[17]。印度喜马拉雅山西北部喜马偕尔邦的果农利用蜜蜂为苹果授粉，并在政府的支持下，建立了授粉组织，用于雇佣和租用蜂群进行苹果授粉，目前雇佣蜂群的价格是每群蜂12～15美元（https：//www.icimod.org/rms/managed-pollination-services/）。

2.2 国内蜜蜂授粉发展概况

我国是世界养蜂大国，蜂群数量和蜂产品产量多年来一直稳居世界首位，但我国养蜂业的发展主要以获取蜂产品为主，出租或销售蜂群授粉占养蜂收入的比例很低，蜂农对通过出租或销售蜂群进行蜜蜂授粉获得收入的养蜂经营模式知之甚少[18]，广大种植户对蜜蜂授粉的重要性仍缺乏认识，各级政府重视不够，且授粉市场缺乏管理，价格混乱。当前国内蜜蜂授粉主要应用于温室大棚内的作物，以及部分地区（如新疆等地）的水果，粮油棉作物和果蔬瓜类接受专业蜂群授粉的面积极小，不到作物总量的1%。总体来说，我国的蜜蜂授粉产业还处于起步阶段[19-20]。

近年来，国家对蜂业发展愈加重视，陆续出台了《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》《全国养蜂业“十二五”发展规划》《蜜蜂授粉技术规程（试行）》等扶持政策，开展蜜蜂授粉产业摸底调查，在“十二五”期间开展了油菜、苹果、梨及设施作物的蜜蜂授粉技术及授粉蜂种的繁育、开发、利用等研究并取得显著进展，油菜增产10%～47.5%，苹果增产5%～30%，梨树增产15%～30%[9]。此外，国家还成立了现代蜂产业技术体系，通过开展蜜蜂授粉关键及配套技术研究，解决大豆、苜蓿、番茄、梨、向日葵等作物授粉中存在的授粉效率低、成本高等问题，实现农作物高效授粉。

在利用蜜蜂授粉的同时，为保护蜜蜂的安全，2014年农业部种植业管理司会同全国农技中心与中国农科院蜜蜂所、植保所，组织相关省（自治区、直辖市）植保机构在13个省（自治区、直辖市）的10 种作物上建立了20个蜜蜂授粉与绿色防控技术集成应用示范基地。2015年在全国15个省（自治区、直辖市）的13种作物上建立了28个试验示范基地，其中4 个为蜜蜂授粉与病虫害绿色防控技术集成应用整建制推进示范区。2年的试验示范结果表明，蜜蜂授粉对于多数作物如蜜柚、向日葵、油菜、番茄、草莓、大豆、梨树、樱桃、枣树、苹果等，提质增产效果显著[21]。

国内各省（自治区、直辖市）的蜜蜂授粉情况有较大差异，北方和东南省份的相关研究报道较多。山东的蜜蜂授粉产业在国内起步较早，早在1952年就有利用蜜蜂为果树授粉增产的例子，授粉作物种类范围宽、区域广，授粉蜂品种应用广泛，产业发展方式多样化，市场潜力巨大，蜜蜂授粉收入占蜂农总收入的比重在不断增加，烟台、潍坊、青岛等地有组织租蜂授粉。但与可利用规模相比，蜜蜂授粉比率不高，各级政府未引起足够的重视，缺乏相关法律保护和足够的资金支持[22]。北京自20世纪80年代末开始蜜蜂授粉的研究与应用，建设了蜜蜂授粉产业化体系，建立了蜜蜂授粉示范基地10个，每年为大棚、大田作物授粉超过3.31万公顷，农业总增产值达6亿元，节支3200多万元，但无信息化平台，信息化程度不够[23]。江西省近年来在油菜、紫云英制种、芦笋制种、西瓜、白莲、蜜柚等做了大量的蜜蜂授粉研究和推广工作，经蜜蜂授粉后增产提质效果明显，但民众对蜜蜂授粉的重要性认识不足，也缺乏相关政策支持[24]。浙江省在建德、兰溪、婺城等重点县（区）培育和改造提升专业化授粉蜂场20多个，授粉蜂群2500余箱，通过租售授粉蜂群，增加授粉效益达62.5万～87.5万元，建立蜜蜂授粉示范基地130个，制定蜜蜂授粉地方标准4个，农作物蜜蜂授粉面积达6.7万公顷，授粉基地果蔬亩均增收10%～20%，经济效益明显，但蜂农授粉增产意识不强，产业化、组织化以及合作化水平不高[25]。河南省2009～2011年间蜜蜂对农业授粉服务的年均经济价值为478.75亿元，占全省年均农业总产值的15.05%[26]，2017～2021年间农作物生产的授粉蜂群潜在需求量均大于285万群，需求缺口较大[27]。

3 贵州地区蜜蜂授粉应用现状

近年来，贵州大力发展水果产业，蓝莓和李子栽培面积居全国第一，猕猴桃栽培面积居全国第三。Robinson等[28]研究表明，这3种水果对蜜蜂授粉的依赖程度极高。但由于起步晚、规模小、农业产业化程度不高等原因，贵州蜜蜂授粉业在全国一直处于落后状态。现有文献资料显示，蜜蜂总科约有10类授粉蜂，其中西方蜜蜂和中华蜜蜂是主要的授粉蜂种[29]。截至2019年底贵州省蜂群量达58万群，占全国蜂群量的1/6，其中中蜂51万群，占全国中蜂总量的10%[30]。为推动水果产业发展和贵州蜜蜂养殖，贵州省现代农业发展研究所（以下简称“现代所”）科研团队对种植面积较大、种植区域较集中的猕猴桃、蓝莓、油茶、火龙果产业开展了蜜蜂授粉的有益探索。

3.1 贵州省猕猴桃授粉现状

2018～2020年，连续3年围绕果园概况、授粉方式、花粉来源、授粉成本和授粉存在的主要困难等方面，对贵州省修文县、开阳县、水城县等地78家猕猴桃种植大户、合作社和企业进行了调查研究，结果表明，猕猴桃园均以人工授粉为主（94.7%），蜜蜂授粉占比较小（1.3%）。

制约蜜蜂授粉技术在猕猴桃产业上推广的主要因素有四点。一是贵州省猕猴桃果园的雄树配置太少，树龄5年以上的猕猴桃园中，每667m2地仅配置1～2株雄树，且分布于果园边角，导致猕猴桃果园中花粉缺乏，不利于蜜蜂采集。二是雌雄树的花期不同步，雄花开花3～5 d，雌花才开花，大大减少了蜜蜂同期访问雄花和雌花的频率，降低了蜜蜂的授粉总量。三是猕猴桃用药相对较多，增加了花期蜂群的管理难度，同时因猕猴桃蜜腺不发达，不能生产商品蜜，蜂农授粉的积极性不高。四是果农对蜜蜂授粉的意识不高，由于缺乏相应的宣传，果农对蜜蜂授粉的提质增产意识不够，不接受有偿授粉服务。

3.2 贵州省蓝莓授粉现状

贵州省蓝莓的大面积种植区域以黔东南州为主，其中麻江县最早开始引种、种植[31]。由于蓝莓花器不宜使用人工授粉，靠风传播花粉比较困难，蓝莓授粉主要靠昆虫来完成[32]。2015年开始，现代所科研团队以麻江蓝莓为切入点[33]，开展中蜂授粉试验示范，形成中蜂蓝莓授粉技术体系，并在全县推广授粉蜂群培育、蜜蜂授粉、花期蜂群繁育等关键技术，建立中蜂蓝莓授粉试验示范基地1个，累计引入3.1万群授粉蜂，为6200 hm2蓝莓园提供授粉技术服务，经中蜂授粉的蓝莓坐果率、果实可溶性糖等指标显著提高[34]，与其他研究结果相符[32,35,36]，并且中蜂授粉可有效稳定蓝莓品质，延长贮藏保鲜期[37]。中蜂为蓝莓授粉时，可生产大量蓝莓蜜[38]，对其理化指标、抗氧化指标、多酚进行系统研究发现，蓝莓蜜酸度偏高、易结晶，抗氧化活性较强[39]。开展中蜂授粉试验示范以来，蓝莓销售价提高2～5元/kg，实现蓝莓亩产增加10%～30%，即75～225 kg，经济效益1500万元以上，生产优质蓝莓蜜18.6万千克，实现经济效益1488万元。技术推广覆盖8个贫困行政村，帮助360户1350人顺利脱贫摘帽，实现果农、蜂农双丰收。经过多年持续推进，当地蓝莓种植户与蜜蜂养殖户均已接受这一技术，“蜂农放蜂采蜜，果农授粉增产提质”已成为当地政府重点推广的双赢发展模式。同时，现代所科研团队也为黄平、惠水等蓝莓种植县提供蜜蜂授粉技术援助。

3.3 贵州省油茶、火龙果授粉现状

贵州是全国重点油茶产区之一，油茶主要分布在黔东南州、铜仁、黔西南州等地[40]，然而全省油茶产量普遍偏低[41]。油茶是典型的异花虫媒植物，授粉昆虫的多寡直接影响油茶产量[42-43]。为提高贵州油茶产量，科学保护和利用授粉昆虫资源，现代所科研团队研究了不同生境油茶林授粉昆虫的多样性及其优势种的访花行为，以及油茶花及花蜜的气味物质化学成分。结果发现中华蜜蜂为高寒山区油茶的优势授粉昆虫，其数量随气候、油茶林下土地利用方式以及油茶田间管理方法变化而有差异[41]，但油茶花或花蜜中缺少吸引授粉昆虫的挥发性气味物质[44]，因此在贵州油茶产业中发展蜜蜂授粉，需在油茶林附近及林下套种其他冬季蜜源植物[45]。

贵州火龙果种植区域主要分布在罗甸、关岭、镇宁、贞丰、望谟等5县，但授粉困难仍是制约产业发展的关键技术之一。为解决火龙果授粉难的问题，现代所科研团队研究了罗甸县红皮红肉型火龙果的花粉活性以及运用中华蜜蜂授粉的群势搭配。结果表明，火龙果在夜间22:30～23:30花粉活性达到最佳值，用群势相对较强的1群4脾授粉蜂群为火龙果授粉能获得最高的授粉效益，利用一定条件的人工诱导，中华蜜蜂授粉甚至可以达到与人工授粉相当的授粉成功率和市场效益[46-48]。

4 贵州地区蜜蜂授粉应用存在的问题及对策建议

4.1 存在问题

贵州地区蜜蜂授粉在特色果业应用中存在的问题主要表现在五个方面：一是涉农机构、果农授粉意识弱，有偿授粉接受度低；二是全省缺乏蜜蜂授粉经济价值的科学评估数据；三是极度缺乏授粉技术人才与技术服务；四是较为缺乏蜜蜂授粉技术规程及产业模式；五是全省蜜蜂引种混乱，病虫害严重，蜂群价格波动大，可用于授粉的蜜蜂少。

4.2 对策建议

在农业供给侧结构性改革不断深入推进的形势下，未来农业结构的进一步调整将产生更多的作物授粉需求，养蜂业的重要性将不断加强[49]。因此，要促进贵州省养蜂业和蜜蜂授粉产业快速持续发展，可以从以下六个方面着手。一是加大宣传力度，创新宣传方式，突出重点典型，注重宣传效果，提升管理部门、涉农机构、果农、蜂农的授粉意识，促进有偿授粉业的发展，加大蜜蜂授粉推广力度；二是通过项目支撑等方式，支持科研人员收集全省依赖蜜蜂授粉的农作物种植面积、产值等数据，科学评估蜜蜂授粉为贵州省农作物增产带来的经济价值及效益，为制定授粉技术规程和政府决策提供数据支持；三是加强蜂业人才的吸纳与培养，组建贵州省授粉技术团队，包括科研团队与各地区技术服务团队，通过长期、连续开展基层技术培训，加强地方授粉技术人才培育，提高全省蜂业从业人员的养蜂水平和授粉技术服务能力；四是研究本地水果、蔬菜产业蜜蜂授粉技术，集成为技术规程进行大力推广，探索更多的蜜蜂授粉产业模式，并协调果树、园艺、植保等学科合作，共同推进蜜蜂授粉绿色技术服务体系的建立；五是加强蜜蜂种质资源、授粉蜂种选育及病虫害防治研究，保证有足够的蜂群满足授粉需要；六是政府积极发挥引导作用，分类别实施蜜蜂授粉补贴，促进蜂农增收，调动蜂农的养蜂积极性，并鼓励公众充分利用城市公园、绿化带等地域种植蜜粉源植物，保护蜜蜂生存和扩繁。