蜜蜂授粉對豆科牧草種子生產的影響研究

逯彥果 張世文 田自珍 毛玉花 王 順

（甘肅省蜂業技術推廣總站 甘肅省養蜂研究所，天水 741020）

豆科牧草是指由豆科飼用植物組成的牧草類群，是人工草地的主要種類，也是我國牧草生產的主要組成部分，占我國牧草生產總量的60%以上，其主要品種有紅三葉、白三葉、紫花苜蓿、箭舌豌豆、野豌豆、黃花羽扇豆、白花草木樨、黃花草木樨、紅豆草、地三葉、百脈根、苕子、沙打旺、紫云英、柱花草及蝴蝶豆等，而其中絕大多數的品種為蜜蜂非常喜歡采集的蜜粉源植物。甘肅省做為我國西北主要的牧草生產基地，其豆科牧草占到了人工種草總量的70%以上，主要品種為紫花苜蓿、紅豆草和紅三葉，其中紫花苜蓿的種植面積和留床面積連續多年居全國第一。為了弄清蜜蜂授粉對豆科牧草種子生產的增產效果，提高上述三種豆科牧草的制種能力，我們利用2011年和2012年兩年時間，在甘肅省的通渭縣和岷縣開展了蜜蜂為紫花苜蓿、紅豆草和紅三葉種子生產的授粉效果試驗，基本掌握了蜜蜂授粉分別對三種牧草種子的增產效果以及所生產種子的發芽勢和發芽率。

1 試驗區概況與研究方法

1.1 試驗區概況

通渭縣位于甘肅省東南部，地勢西北高，東南低，海拔1600-2200m，為溫帶半濕潤半干旱性季風氣候類型。年平均溫度6.6℃，無霜期147天，降水量334.9mm左右，日照時數2100-2430小時。紫花苜蓿和紅豆草種植面積大，因此這兩種牧草的蜜蜂授粉試驗選擇在該縣進行。

岷縣位于甘肅省南部，海拔2200-3872m，為高原性大陸氣候。年平均溫度4.9-7.0℃，無霜期90-120天，降水量596.5mm，日照時數2214.9小時。紅三葉種植面積大，因此紅三葉的蜜蜂授粉試驗選擇在該縣進行。

1.2 材料

4年生紫花苜蓿試驗田，4年生紅豆草試驗田，3年生紅三葉試驗田；20目尼龍紗網，8目尼龍紗網，蜜蜂授粉專用隔離架；意蜂；恒溫恒濕培養箱，培養皿，濾紙等。

1.3 研究方法

2011-2012年，在甘肅省通渭縣的紫花苜蓿進入初花期前，在試驗田中隨機選擇9塊3m×3m長勢基本相同的紫花苜蓿田塊，在每個田塊上搭建長寬高為3m×3m×2m的蜜蜂授粉專用隔離架，其中：隨機選擇3塊為全授粉區（蜜蜂和昆蟲可任意授粉），只用20目尼龍紗網罩住頂部（遮陽處理，減少誤差），四周不做處理；3塊為半授粉區（蜜蜂無法授粉，但比蜜蜂小的昆蟲可以進入網內授粉），用8目尼龍紗網罩住頂部和四周；3塊為不授粉區（蜜蜂和其它昆蟲均無法進入網內），用20目尼龍紗網罩住頂部和四周。隔離架和尼龍紗網搭建完成后，在試驗田周邊擺放意蜂，離試驗田距離小于300 m，蜂群數量以試驗田面積大小進行配備，蜂群密度約3-5畝/標準箱，12足框/標準箱。開花基本結束后，及時拆除全部隔離架和尼龍紗網，等種子成熟后分別進行收獲并統計產量、千粒重等相關數據。

紅豆草和紅三葉蜜蜂授粉試驗方法同上。

同時，每年種子收獲后進行發芽勢和發芽率實驗。三種種子均采用培養皿紙床（TP）擺放培養，每種種子9個重復，其中3個為全授區的，3個為半授區的，3個為不授粉區的，每個重復100粒種子。紫花苜蓿種子先在5℃下預冷3d，然后調溫20℃，第4天測發芽勢，第10天測發芽率；紅豆草和紅三葉種子均調溫20℃，第7天測發芽勢，第13天測發芽率。

2 結果與分析

2.1 蜜蜂授粉對種子產量的影響

從圖1可以看出，三種豆科牧草全授粉區的種子產量顯著高于半授粉區和不授粉區，而半授粉區的種子產量又高于不授粉區。紫花苜蓿全授粉區較半授粉區種子產量增加7.39倍，較不授粉增加15.66倍；紅豆草全授粉區較半授粉區種子產量增加4.76倍，較不授粉增加6.65倍；紅三葉全授粉區較半授粉區種子產量增加0.63倍，較不授粉增加1.55倍。

圖1 蜜蜂授粉對三種豆科牧草種子產量的影響

2.2 蜜蜂授粉對千粒重的影響

從圖2可以看出，紫花苜蓿和紅三葉在全授粉區的千粒重高于半授粉區和不授粉區，而紅豆草在半授粉區的千粒重高于全授粉區和不授粉區。紫花苜蓿全授粉區較半授粉區千粒重增加46.81%，較不授粉增加58.62%；紅三葉全授粉區較半授粉區千粒重增加4.70%，較不授粉增加9.86%。

圖2 蜜蜂授粉對三種豆科牧草種子千粒重的影響

2.3 蜜蜂授粉對紅豆草單蘗結籽數的影響

從圖3可以看出，蜜蜂授粉對紅豆草單蘗結籽數有明顯的影響。紅豆草全授粉區的單蘗結籽數較半授粉區增加1.29倍，較不授粉區增加2.2倍。

圖3 蜜蜂授粉對紅豆草單蘗結籽數的影響

2.4 蜜蜂授粉對發芽勢和發芽率的影響

從圖4可以看出，蜜蜂授粉對種子的發芽勢和發芽率有明顯的影響。三種豆科牧草全授粉區的種子發芽勢和發芽率明顯高于半授粉區和不授粉區，而半授粉區又高于不授粉區。

圖4 蜜蜂授粉對三種豆科牧草種子發芽勢和發芽率的影響

3 討論

（1）發芽勢和發芽率是判斷種子性狀和優劣的兩項很重要的指標。發芽勢是指種子發芽初期它在規定時間內能正常發芽的種子粒數占供檢種子粒數的百分率。 一般種子在3-7天內測定發芽勢。發芽率是指能正常發芽的種子數占供試種子總數的百分率。一般種子在7-15天內測定發芽率。發芽勢和發芽率的高低會直接或間接的影響作物的生長和產量，在西北干旱地區提高種子的發芽勢和發芽率顯得尤為重要。種子能在較短的時間內利用少量水份盡快發芽，可以有效避免種子發芽遲緩而后期水份供應不足出現的缺苗、少苗現象。從研究結果來看，利用蜜蜂為牧草授粉所生產的種子其發芽勢和發芽率均有明顯程度的提高，同時也證明蜜蜂授粉種子其活性強于普通種子。

（2）利用蜜蜂為豆科牧草授粉時，一定要掌握其初花時間、花期和種子成熟時間等相關生物學特性，各地時間不盡相同。紅豆草（通渭縣）6月上旬進入初花期，花期25-30天，開花結束后20-25天種子成熟；紫花苜蓿（通渭縣）6月下旬進入初花期，花期35-40天，開花結束后約30-35天種子成熟；紅三葉（岷縣）7月初進入初花期，花期30-70天，留種用籽一般在開花30天左右進行收割。

（3）在對上述三種牧草種子收獲時，要注意：紫花苜蓿收割時應以植株下部種莢有70—80%由青變褐或變黑時為最佳；紅豆草為總狀花序，開花時期不集中，使成熟期不一，落粒性強，故收獲種子的時期為50—60%莢果變為黃褐色時為宜；紅三葉有二次開花的特性，如生產留種用籽一定要在第一茬花開結束后一月左右即進行收割，不然第二茬會接著開放，影響種子質量。

[1] 逯彥果.蜜蜂授粉試驗研究中使用隔離網應注意的幾個問題.中國蜂業,2012,(4):54-56.

[2] 張貴謙,申如明,田自珍,等.蜜蜂授粉密度對紅富士和金冠蘋果坐果率影響的研究.中國蜂業,2012年07-09月中旬刊第63卷:21-23.

[3] 劉祥偉.蜜蜂為紫花苜蓿授粉的增產效果研究.黑龍江農業科學,2011,(2).

[4] 石鳳善,劉祥偉,于文全,等.高加索蜜蜂對俄羅斯紫花苜蓿授粉的研究.草業科學,2009,(8):147-151.

[5] 徐祖蔭.貴州紅三葉草授粉蜂的研究.蜜蜂雜志,1991,(5).154-167