地熊蜂為設施南瓜授粉可行性初探

吳光安，翟一凡，周浩，尹園園，陳浩，門興元，戴爭，于毅，鄭禮

( 山東省農業科學院植物保護研究所/天敵與授粉昆蟲研究中心，山東 濟南 250100)

地熊蜂為設施南瓜授粉可行性初探

吳光安，翟一凡，周浩，尹園園，陳浩，門興元，戴爭，于毅，鄭禮

( 山東省農業科學院植物保護研究所/天敵與授粉昆蟲研究中心，山東 濟南 250100)

為明確地熊蜂為設施南瓜授粉的可行性，通過對設施南瓜應用人工對花、激素點花和地熊蜂授粉3種不同授粉方式，比較授粉效果。結果表明：地熊蜂授粉的南瓜坐果率為91.11%，比人工對花和激素點花分別增加5.54%和40.65%；地熊蜂授粉的平均單果重為1.49 kg，比人工對花和激素點花分別增加8.76% 和43.27%；此外，地熊蜂授粉不需要勞動力成本，相較于人工對花和激素點花平均每天可分別節約勞動時間1.06 h和0.74 h。說明利用地熊蜂為設施南瓜授粉，不僅能夠促進坐果，提高產量，而且節省勞動成本，可以作為一項新技術在設施南瓜種植上試推廣。

地熊蜂；設施南瓜；授粉

AbstractIn order to clarify the feasibility of pollination of greenhouse pumpkin byBombusterrestris, the comparative experiment on three different pollination methods of hand pollination, hormone treatment and bumblebee pollination were conducted. The results showed that the fruit-setting ratio of pumpkin was 91.11% and the average fruit weight was 1.49 kg by bumblebee pollination, which were 5.54% and 8.76%, 40.65% and 43.27% higher than those of hand pollination and hormone treatment, respectively. In addition, bumblebee pollination did not need the labor costs, which could save working time of 1.06 h and 0.74 h comparing with the other two methods, respectively. The experiment results proved that bumblebee pollination could not only promote fruit-setting and raise yield, but also save the manpower costs. Thus, the bumblebee pollination could be used as a new technology and promoted on the greenhouse pumpkin.

KeywordsBombusterrestris; Greenhouse pumpkin; Pollination

隨著設施農業的快速發展，我國的冬暖式日光溫室和早春拱棚的數量迅速增長。由于設施種植空間較封閉，使得通過風媒和蟲媒途徑授粉的設施蔬菜受到很大影響[1]。地熊蜂屬膜翅目蜜蜂總科熊蜂屬，其進化程度處于從獨居蜂到半社會性蜜蜂的中間階段，是多種植物特別是茄科植物的重要授粉者。地熊蜂體型大，飛行距離遠，訪花量多，授粉效率高；地熊蜂體表被覆分叉絨毛，有利于黏附花粉，可為花朵授粉；飛行聲震大，是聲震授粉作物如番茄等的理想授粉生物；相較蜜蜂而言，熊蜂環境適應能力較強，耐低溫，陰雨天氣可正常授粉；信息交流系統不發達，出巢后可專心為作物授粉；趨光性差，不易出現撞棚現象，在示范過程中尚未發現地熊蜂因撞棚而死亡的現象。近年來的研究表明，地熊蜂對多種設施果菜授粉相較于人工對花和激素點花均有省時省工、提高果菜品質和產量的優勢，還可以避免激素污染，保障消費者的食品安全[5-11]。

南瓜是一年生草本植物，雌雄同株，單性花，適應能力強，易栽培，在世界各地廣泛種植，具有較高的食用價值和藥用價值[3]。南瓜產量高低除與栽培技術有關外，就是提高雌花結實率[2]。隨著我國設施農業的快速發展，在設施內栽培南瓜、進行南瓜育種成為南瓜產業的一大熱點。傳統的設施南瓜種植多以人工對花、激素點花的方式坐果，勞動強度大，且激素點花會造成激素污染，不符合綠色農業的發展理念。張作剛等[4]對南瓜花提前授粉進行了初步探究，發現提前授粉的坐果率比傳統常規授粉低，仍需作進一步探究。李德榮[2]發現蜜蜂為設施南瓜授粉比人工對花得到的南瓜產量高、種子數更多。眾多研究表明，授粉昆蟲給設施果蔬授粉的過程中，熊蜂的授粉效果明顯高于蜜蜂[5，6，11-14]，而利用地熊蜂給設施南瓜授粉是否可行國內報道尚少。鑒于此，本試驗對地熊蜂為設施南瓜授粉的可行性進行初步探究，以期為設施南瓜產業的發展提供參考。

1 材料與方法

1.1材料

試驗地點：山東省農業科學院蔬菜花卉研究所示范基地南瓜育種棚；授粉地熊蜂由山東省農業科學院植物保護研究所天敵與授粉昆蟲研究中心提供；南瓜品種為中小型板栗南瓜，定植時間2016年3月28日，4月21日開始授粉，授粉結束時間6月25日，7月15日一次性采收。

1.2試驗方法

供試南瓜棚共3個，分別為人工對花棚、激素點花棚和地熊蜂授粉棚，面積均為667 m2，每棚定植1 100株板栗南瓜，通風口均安裝40目防蟲網。試驗期間3個棚僅授粉方式不同：單人進行人工對花、單人用坐果靈進行激素點花和一箱地熊蜂授粉，其他管理方式均按照傳統的設施南瓜管理方式同時進行。

1.3測定方法

每周調查記錄1次。人工對花棚，雌花全部授粉，記錄人工對花所需時間、坐果率；激素點花棚，雌花全部點花，記錄所需點花時間、坐果率；地熊蜂授粉棚，進棚后隨機選取10株南瓜統計其授粉率，另選10株南瓜統計其坐果率，并記錄地熊蜂使用期限。其中，地熊蜂授粉棚內授粉成功的雌花柱頭表面粗糙，有肉眼可見的花粉顆粒；授粉未成功的雌花柱頭表面光滑，無花粉顆粒。各南瓜棚授粉成功的雌花2～3 d后子房明顯膨大的視為坐果成功；子房不膨大的視為坐果失敗。

采收南瓜后3個棚分別采樣測量南瓜單瓜重。

1.4數據統計

采用SPSS 19.0對數據進行單因素差異性分析，采用Tukey進行顯著性分析。并利用Microsoft Excel 2007對數據進行統計分析并作圖。

2 結果與分析

2.1不同授粉方式日均人工用時比較

從表1中可知，地熊蜂授粉不耗費人工，激素點花耗費人工用時0.74 h/d，顯著小于人工對花耗費人工用時1.06 h/d。表明地熊蜂給南瓜授粉可以節約大量人工，激素點花也可以顯著節約部分人工。

表1不同授粉方式日均人工用時

2.2不同授粉方式授粉率比較

坐果期間，人工對花和激素點花棚內所有雌花全部授粉，授粉率均為100%；地熊蜂授粉棚根據地熊蜂使用說明以及以往栽培經驗其授粉率也為100%。說明雖然設施南瓜開花時間只有半天，地熊蜂仍能給設施南瓜花朵完全授粉，其授粉能力能夠達到設施南瓜生產的授粉要求。

2.3不同授粉方式坐果率比較

從圖1可知，人工對花的坐果率為86.33%，略低于地熊蜂授粉的坐果率91.11%，說明地熊蜂可以辨別、采集更加合適的花粉給雌花授粉，使得雌花授粉更加充分，更好坐果。激素點花的坐果率顯著低于人工對花和地熊蜂授粉的坐果率，為64.78%，說明南瓜坐果時采用天然南瓜花粉授粉比使用激素刺激更容易坐果。

圖1不同授粉方式的坐果率

2.4不同授粉方式單瓜重比較

從圖2可知，人工對花得到的南瓜單瓜重均值略低于地熊蜂授粉，分別為1.37 kg和1.49 kg，說明地熊蜂授粉更加充分，果實發育時可以吸收更多的營養，生長得更好。而激素點花得到的南瓜單瓜重均值顯著低于前兩者，為1.04 kg，說明用天然南瓜花粉的授粉效果比用激素刺激南瓜果實生長的效果更好，更加利于南瓜的增產增收。

圖2 不同授粉方式的單瓜重

3 討論與結論

本試驗表明地熊蜂為設施南瓜授粉節省大量的勞動力成本：人工對花平均每天用時1.06 h，授粉期66 d，累計用時約70 h，按照濟南當地人工費12元/h計算，人工費約840元；激素點花平均每天用時0.74 h，授粉期66 d，累計用時約49 h，人工費約588元；購買一箱地熊蜂授粉群花費350元。這與王靜等[15]用熊蜂給設施番茄授粉的研究結果相似，進一步證明熊蜂給設施蔬菜授粉可以有效節約人工成本。

地熊蜂給南瓜花授粉后坐果率略高于人工對花，這與國占寶等[7]用熊蜂給設施冬瓜授粉的研究結果相似，說明授粉昆蟲更能選擇合適的花粉給設施果菜授粉。地熊蜂授粉得到的單瓜重顯著高于激素點花，這與安建東等[1]用熊蜂給設施番茄授粉的研究結果相同，說明授粉昆蟲給設施果菜授粉相較激素點花而言更有利于果實的生長發育和設施果菜的增產增收，此外授粉昆蟲給設施果菜授粉還可以避免激素對設施果菜果實造成污染，提高設施果菜品質，保證消費者的食品安全。對于地熊蜂授粉的南瓜在營養成分上與人工對花和激素點花的南瓜有何區別仍需做進一步探索。

在本試驗中，地熊蜂的使用時間為66 d，遠遠超過了地熊蜂為番茄等其他作物授粉時的使用時間(45 d左右)，可能是因為地熊蜂使用時天氣情況較好，春末夏初正是地熊蜂在自然界中的生長發育時期；南瓜育種棚內種植有少量的香菜、茼蒿等其他蔬菜，地熊蜂可以采集進食多種花粉，營養更加豐富，使得地熊蜂蜂巢發育時間延長，使用壽命增加。一般情況下南瓜花在下午處于閉合狀態，地熊蜂出巢后無法采集南瓜花粉，建議如果南瓜棚內面積過小，可在棚內種植一些其他需要授粉的植物，既可以充分利用地熊蜂的授粉能力，也不至于因花粉過少而影響地熊蜂蜂群的發育。本研究表明，地熊蜂為設施南瓜授粉具有可行性，在實際生產中具有指導意義。

[1] 安建東, 李磊, 孫永深, 等. 熊蜂為溫室西紅柿授粉的效果研究[J]. 蜜蜂雜志, 2001(9):3-5.

[2] 李德榮. 利用蜜蜂為南瓜授粉的初步試驗[J]. 中國養蜂, 1964 (4):117.

[3] 劉玉梅, 高智明, 王健, 等. 裸仁南瓜籽及南瓜籽油的營養成分研究[J]. 食品工業科技,2010(6):313-316.

[4] 張作剛, 史明春, 賀運春, 等. 南瓜提前授粉初探[C]//中國園藝學會南瓜分會.南瓜營養、保健功能與產業發展研討會論文集，2004.

[5] 李繼蓮, 彭文君, 吳杰, 等. 明亮地熊蜂和意大利蜜蜂為溫室草莓的授粉行為比較觀察[J]. 昆蟲學報,2006,49(2):342-348.

[6] 李繼蓮, 吳杰, 安建東, 等. 熊蜂和蜜蜂為塑料大棚西瓜授粉對比試驗[J]. 蜜蜂雜志,2006(10):7-9.

[7] 國占寶, 李乃光, 孫永深, 等. 熊蜂為溫室冬瓜授粉的效果研究[J]. 蜜蜂雜志,2003(6):3-4.

[8] 孫永深, 安建東, 童越敏, 等. 熊蜂(Bombusterrestris)為溫室黃瓜授粉的效果研究[J]. 蜜蜂雜志,2003(8):3-5.

[9] 程尚, 羅文華,戴榮國, 等.地熊蜂授粉對重慶溫室辣椒的影響[J]. 中國蜂業,2010(10):13-15.

[10] 安建東, 童越敏, 國占寶, 等. 熊蜂為溫室茄子授粉試驗[J]. 中國養蜂,2004(3):7-8.

[11] 安建東, 吳杰, 彭文君, 等. 明亮熊蜂和意大利蜜蜂在溫室桃園的訪花行為和傳粉生態學比較[J]. 應用生態學報,2007,18(5):1071-1076.

[12] Campbell D R.Comparing pollen dispersal and gene flow in a natural population[J]. Evolution,1991,45(8):1965-1968.

[13] Kwak M M, Velterop O, Andel J. Pollen and geneflow in fragmented habitats[J]. Appl. Veg. Sci., 1998(1):37-54.

[14] Westerkamp C.Honeybees are poor pollinators—why?[J]Plant Syst. Evol.,1991, 177：71-75.

[15] 王靜,宮運璽,李兵廣,等. 設施番茄熊蜂授粉與病蟲害綠色防控技術集成示范及效果[J].河北農業,2015(10):25-27.

PreliminaryStudyonPollinationofGreenhousePumpkinbyBombusterrestris

Wu Guang′an, Zhai Yifan, Zhou Hao, Yin Yuanyuan, Chen Hao, Men Xingyuan, Dai Zheng, Yu Yi, Zheng Li

(InstituteofPlantProtection,ShandongAcademyofAgriculturalSciences/NaturalEnemiesandPollinatorsResearchCenter,Jinan250100,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.024

2016-12-30

山東省現代農業產業技術體系蜂產業創新團隊項目(SDAIT-24-01)；山東省農業科學院學科帶頭人科研啟動項目；山東省農業重大應用技術創新項目“設施蔬菜生態高效安全生產技術模式建立與示范”；山東省農業科學院科技創新重點項目“高檔蔬菜生產病蟲害生態防控關鍵技術研究”

吳光安(1989—)，男，山東聊城人，學士，主要從事熊蜂的工廠化繁育及授粉應用研究。E-mail：2429541271@qq.com

鄭禮(1964—)，男，河北衡水人，研究員，主要從事天敵與授粉昆蟲工廠化繁育研究。E-mail：zhengli1964@126.com

S897+.3

A

1001-4942(2017)09-0128-04