中國蘋果壁蜂授粉技術研究與應用進展

王貴平，林樂紅，薛曉敏，王金政，陶吉寒*

(1.山東省果樹研究所，山東泰安 271000；2.山東省榮成市人和鎮人民政府)

壁蜂(Osmia)是眾多野生蜜蜂中廣泛用于栽培作物傳粉的重要類群之一，是蘋果、梨、桃、櫻桃等薔薇科果樹的優良傳粉昆蟲，倍受世界各國的重視。筆者就中國蘋果壁蜂授粉技術的概況進行詳述，以供果品生產者參考(圖1)。

（三）吃足初乳 在正常情況下，仔豬生后靠觸覺尋找乳頭吮乳，并具有固定奶頭吮乳習性，自行固定需時較長，弱小仔豬常被健壯仔豬擠掉，母豬的乳房沒有乳池，不能隨時排乳，且放乳時間很短，仔豬因爭斗而影響哺乳，宜于仔豬出生后自選并加以人工輔助，盡快固定奶頭吃奶。

圖1 壁蜂授粉

1 中國壁蜂授粉技術的歷史沿革

1.1 技術引進形成階段(1987～1989)

1987年，中國農業科學院生物防治研究所從日本島根大學引進角額壁蜂在河北省和山東省釋放成功[1,2]，1989年在引進角額壁蜂的同時，經人工設置巢管誘集中國的野生壁蜂并開始了研究及應用。

1.2 技術發展成熟階段(1990～2006)

20世紀90年以來，壁蜂授粉技術受到越來越多研究者的關注，對于壁蜂生物學特性及授粉效果進行了大量研究。1990年，西北農業大學袁鋒教授等在陜西省禮泉誘集到3種壁蜂：凹唇壁蜂(Osmiaexcavata)、角額壁蜂(Osmiacornifrons)和叉壁蜂(Osmiapedicomis)[3]；周偉儒、魏樞閣等對3種壁蜂的人工應用技術做了進一步研究，并在山東省煙臺、威海部分果園開始推廣應用，發現了山東省當地蜂種凹唇壁蜂和紫壁蜂(OsmiajacotiCockell)[4]。1992年，魏樞閣等對角額壁蜂的形態分布和生物學特性進行觀察研究顯示，河北省昌黎、撫寧角額壁蜂較多，石家莊以凹唇壁蜂為主，滄州收集到較多紫壁蜂，陜西、四川多為叉壁蜂，山東省膠東半島角額壁蜂、凹唇壁蜂和紫壁蜂都有分布，紫壁蜂繁殖系數較高[5]。2000年，魏永平等提出5種壁蜂的鑒別特征[6]，從分子學角度研究凹唇壁蜂的耐寒性及生殖潛力[7]；同時，魏樞閣等進行了階梯式蜂巢提高壁蜂授粉效果的研究，即在授粉樹不足的蘋果園和花粉量少的桃園利用階梯式人工蜂箱釋放壁蜂，巢管前的紙板上撒花粉，壁蜂出巢訪花時傳帶，顯著提高了授粉效果[8]。2001年，魏樞閣成功地研究了1～2月在溫室內釋放壁蜂無高飛和撞擊棚頂現象[9]。1994年徐環李對壁蜂的寄生蜂進行研究，發現了叉唇寡毛土蜂[10]；2006年金大勇等報道了角額壁蜂的另一種寄生蜂青蜂[11]。

1991年開始，北京市農業科學院在北京地區篩選出適宜北方果樹授粉的蜂種凹唇壁蜂，經初步觀察研究，基本掌握其生活史及授粉效能，并已在北京市順義、平谷、海淀等區縣部分果園釋放成功；徐智功等人對壁蜂授粉試驗、示范、推廣、開發同步進行，截至1996年，已累計推廣壁蜂授粉面積4600hm2(6.9萬畝)。

1.3 技術產業化應用階段(2007～2013)

2008年以來，隨著壁蜂授粉技術的應用越來越廣，涌現出一批小中型壁蜂銷售企業(棲霞市壁蜂銷售中心、霞春杰果壁蜂授粉銷售中心、棲霞市忠湖果壁蜂授粉銷售中心等)，養殖銷售企業主要集中在山東省煙臺，產業化程度也越來越高，銷量每年合計在10億頭左右，壁蜂授粉技術產業化初顯。隨之，批量生產壁蜂巢管公司成立(煙臺益晟花巢管有限公司，2009年)，打破了傳統使用蘆葦管和紙管的歷史局面，巢管質量已達國際先進水平。2012年，北京市順義區楊鎮漢石橋村的北京市授粉蜂繁育基地建成，每年可提供授粉壁蜂500萬頭。2013年，山東省果樹研究所王貴平等人研究不同材料不同顏色巢管的角額壁蜂的回收率表明，紙巢管和蘆葦巢管的營巢管率顯著高于塑料巢管，蘆葦管的營巢管率高于紙巢管。其對管口的顏色選擇不一，紅色、黃色、綠色、黑色和藍色封口率總體差別不明顯[12]。

1.4 技術升級發展階段(2014至今)

近幾年，壁蜂授粉技術應用已推廣至全國，蘋果主產區基本都在應用，山東省應用的最為普遍，比例90%左右。同時各蘋果產區技術規程初步形成，這為各地蘋果壁蜂授粉技術的有效應用提供了支撐和參考[13-18]。

2 中國蘋果壁蜂授粉技術研究進展

2.1 壁蜂資源

目前中國果樹生產中已應用的壁蜂有5種：凹唇壁蜂、紫壁蜂、角額壁蜂、壯壁蜂和叉壁蜂。其中凹唇壁蜂分布廣，主要是遼寧、山東、河南、河北、陜西、山西、江蘇等地，是北方果園的主要傳粉昆蟲[19,20]。角額壁蜂和紫壁蜂主要分布在渤海灣地區，壯壁蜂主要分布于中國南方，叉壁蜂主要分布于江西和四川等地。壁蜂授粉技術使用普遍，環渤海灣產區和黃土高原產區使用比例較高。早中晚熟品種都適宜，主要是富士、喬納金。

2.2 壁蜂生物學研究

生活史。5種壁蜂均為1年1代，以卵、幼蟲、蛹、成蟲在巢管內越夏越冬，成蟲在巢管外活動約20天，卵期6～14天，幼蟲期15～25天，前蛹期60～66天，蛹期15～30天，整個發育階段均在蜂繭內完成[21-25]。角額壁蜂成蟲8月中下旬羽化，凹唇壁蜂、紫壁蜂8月下旬至9月下旬陸續羽化，成蟲羽化后仍在繭內，須經過冬季足夠長的低溫才能打破滯育，滯育期210～270天[26,27]。成蟲于3月下旬日均溫度達12～13℃時破繭出巢活動，7～10天內大部分成蜂出繭。雄蜂破繭早于雌蜂2～4天，可便于雌雄及時交配，有利于雌蜂在活動期內有足夠的時間尋巢、筑巢、采集花粉及繁衍后代。成蜂活動時間約60天，5月上旬成蜂壽命結束。

尋巢、選巢與營巢。早春果樹開花時，壁蜂破繭出巢，雄蜂與雌蜂在巢附近集中巡飛交尾后2～3天雌蜂開始來回進出巢管，進行標記，選擇合適的巢管。一旦選好，雌蜂將巢管打掃干凈，開始營巢，營巢完1管繼續在附近巢管中尋找合適的巢管，部分雌蜂飛到其它巢箱中尋巢定巢。楊龍龍等試驗表明，紫壁蜂選擇內徑4～7mm的巢管營巢，以內徑約5.5mm巢管為主；凹唇壁蜂選擇內徑5～8mm的巢管營巢，以內徑6.6mm的巢管為主。雌蜂先在巢管底端用泥漿或葉漿構筑一層保護壁，之后開始采集花粉與花蜜，在花粉團前端產1粒卵。產完卵后立即開始在緊靠第1個巢室的前面構筑第2個完全相同的巢室保護壁，為第2個巢室采集蜂糧、產卵，然后依次構造新巢室。凹唇壁蜂用泥漿筑壁，每支巢管內可連筑4～8個巢室。紫壁蜂用嚼爛的葉子筑壁，每支巢管筑10～15個巢室。壁蜂構筑1支巢管需3～5天。最高產卵量角額壁蜂23粒，凹唇壁蜂30粒，紫壁蜂33粒。自然界中的野生蜂尋找石縫、磚瓦下、房屋墻壁縫隙或蘆葦管用泥漿或葉漿筑巢。

訪花特性。壁蜂耐低溫，日工作時間長，訪花速度快，傳粉效果好。各種壁蜂在花期氣溫12～16℃時即能正常采粉、采蜜和營巢。從早6～7時出巢采集花粉，至下午6～7時停止訪花采粉，每天活動時間12小時以上，日訪花量達4200朵，授粉能力強，訪花 1 次授粉率高達40%[12,28]。而蜜蜂的活動適溫是20～30℃，低于17℃時不利于訪花授粉；每分鐘訪花5～8朵，日訪花量僅720朵 。

2.3 壁蜂繁殖技術

壁蜂繁殖主要是不完全的人工飼養，僅需為壁蜂的繁殖提供巢管和巢箱、收存巢管巢箱和采取適當措施控制壁蜂出訪時間等即可，不需要人工提供飼料和飼養管理。其繁殖倍數角額壁蜂約為3.5倍，紫壁蜂5.0倍，凹唇蜂6.5倍。

①蜂種來源。為引進和誘集。②巢管和巢箱的制作。巢管根據當地資源，選用蘆葦或者廢舊報紙制作。不同蜂種應選擇相應的內徑和最經濟的長度范圍，直徑6.0～6.8mm，長度l5～17cm為佳。巢箱用瓦棱紙疊制或用舊紙箱改制，僅一面敞口，其內長、寬、高分別為 15～25cm、15cm、25cm為宜。③巢箱放置。設置于位置明顯、箱前開闊、背風向陽處，以招引壁蜂。為增加壁蜂的種群數量，最好選擇多樹種果園，以延長壁蜂采粉、產卵、營巢、封管的時間，并在果園四周多設巢箱，避免壁蜂的流失，增加繁殖數量。④壁蜂回收。果樹謝花后7～10天取回巢管，清理出有蜂的巢管，集中保存。

2.4 壁蜂授粉對蘋果產量品質的影響

據調查，利用凹唇壁蜂授粉，果樹坐果率明顯提高，富士提高0.3～2.7倍，金元帥提高0.3～1.4倍，果形周正，單果重增加5～20g[29,30]。

角額壁蜂授粉的新紅星花朵坐果率平均為45.98%，蜜蜂授粉的坐果率30.63%，自然授粉的14.6%。壁蜂授粉的紅富士花朵坐果率為59.2%，蜜蜂授粉的38.3%，自然授粉的23.4%；壁蜂授粉的小國光花朵坐果率為62.6%，蜜蜂授粉的39.2%，自然授粉的18.8%。另外，放蜂果園的果形端正，對新紅星、紅富士、小國光的果實剖查，平均單果種子含量增加2～4粒，單果重增加30～45g，提高了果品質量[31]。

葫蘆島市連山區塔山鄉，利用角額壁蜂授粉的紅富士、喬納金花朵坐果率61.7%，對照自然授粉的坐果率僅29.6%。秋季果實品質調查表明，壁蜂授粉的果形端正，種子發育飽滿，果實著色好，單果重增加25～35g，增加了果園產量，平均每666.7m2增產467.5kg(每公頃7012.5kg)，果實品質各指標均大于對照園[12]。與單純人工授粉相比，角額壁蜂輔助授粉的蘋果梨單果種子數增加1.62粒，正常果率由36.98%提高到61.64%，平均單果重增加63.71g，每666.7m2凈收益增加5440.38元，經濟效益顯著。

3 蘋果壁蜂授粉技術存在的問題

一是技術不規范。目前中國北方人工繁育的壁蜂蜂繭約有數千萬頭，均分布于家庭果樹種植園內授粉繁育，沒有建立起大型繁蜂基地，巢管種類多樣，尺寸大小標準不一，蜂繭質量難以得到有效保證，長此下去，易造成蜂繭質量退化，影響授粉效果。

二是產業化水平較低。中國的壁蜂授粉技術應用已取得了一些成功經驗，如壁蜂的溫控、田間釋放技術等。但與發達國家相比研究進展仍較緩慢。壁蜂基地化育種方面深入研究報道的很少，國外關于壁蜂果樹授粉的研究較為系統，且已形成了產業化。一些授粉公司迫切想進入國內市場，但由于壁蜂價格昂貴、繁殖能力弱、生態入侵風險等多種因素，短期內還不可能大規模利用國外蜂種。因此中國的壁蜂產業化、專業化、操作管理設施配套化勢在必行。

三是壁蜂的繁殖效率低。在利用壁蜂為蘋果樹授粉時存在些問題，如不適當補水、授粉期間施用殺蟲劑、花源單一、巢管制作不規范等，致使壁蜂的繁殖率大大降低。

4 壁蜂授粉技術應用前景展望

由于農藥和化肥的大量使用，果樹的授粉昆蟲越來越少，人工放蜂授粉可彌補與發揮天然蟲媒的不足。在人工放蜂授粉下，果實的果形正、色澤艷、風味好，可贏得顧客和市場。中國是養蜂大國，擁有近400萬群流動蜂。但是絕大多數是為采蜜用，授粉效果不佳。壁蜂授粉技術的產業化程度亟待提高。

一是規范配套蜂具。使用木制巢管提高整齊度，一次做成后可以多年連續使用。制作直徑為6.5～7.0cm孔洞的專用壁蜂釋放盒，放入巢箱中的巢管上部，釋放盒小孔朝外。防護架是保護蜂箱和筑巢雌蜂免受不利環境條件的影響，使采集歸來的雌蜂容易迅速返回蜂箱的裝置，在田間例行農藥防治時便于移動，解決春季放蜂與防治果樹病蟲害的矛盾。

二是建立壁蜂專用冷藏室。自然條件下，壁蜂3月底4月初破繭出巢，應將出巢時間設定在果樹開花之前。推遲壁蜂出巢時間，可在早春氣溫回升前，將上年回收的蜂繭放在冷藏室內保存，調節溫度控制壁蜂破繭出巢時間，使壁蜂采集花粉花蜜的時間與果樹開花期相吻合，以達到授粉目的。

三是提高壁蜂的繁殖率。提高壁蜂的增殖系數及授粉效果，在果樹行間種植一些早春開花的植物如油菜、大白菜、百脈根和三葉草等，為壁蜂提供較充足的食物來源,果樹授粉期結束后，既可作為壁蜂的蜜粉源以延長壁蜂繁殖時間，提高回收率，又可蓄養天敵，減少果樹病蟲害的發生。

四是建設壁蜂良種繁育基地。目前，中國北方大多數果園依然靠家庭果樹種植園內授粉繁育，規范化、商業化大型繁蜂基地缺乏。建議有條件的地區建立大型壁蜂繁育基地，提供充足的水源，種植壁蜂喜歡上訪的鮮花植物，不施任何殺蟲劑，設立固定蜂巢巢穴，篩選優良壁蜂蜂種，使其達到最大的繁殖量，以提供足量的壁蜂為早春果樹授粉。

五是技術標準化，各地的壁蜂授粉技術規程亟待提上工作日程，建議各蘋果產區相關部門人員制定適宜本地區的蘋果壁蜂授粉技術規程。