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梨树种植结构与蜂群采集次数对蜜蜂授粉效果的影响
0 引言
梨是中国一种重要的栽培水果,因其甜脆多汁的特点受到人们的喜爱.近几年梨树种植面积不断扩大,产量不断增加,居于世界首位(FAOSTAT).梨树绝大部分品种属于异花授粉[1-2],因其花粉粒大[3]、重,而且具有粘性,风力不易携带,主要依靠人工[4]或昆虫[5-6]等辅助手段授粉.但人工授粉成本高[7-8],不利于梨树生产可持续发展.目前梨树生产中应用的传粉昆虫主要有壁蜂[9- 10]、蜜蜂[11]等蜂种.蜜蜂饲养管理技术成熟,在多种作物授粉中应用[12],但因梨树花泌蜜少,对昆虫吸引力不高,蜜蜂等大多数昆虫不喜欢采集[13],因此,如何合理利用蜜蜂,提高蜜蜂授粉效率,成为梨树蜜蜂授粉技术研究的重点.
王宇[14]研究梨树不同授粉技术对果实发育、品质形成的影响,结果表明,蜜蜂授粉可以显著提高坐果率并且果型整齐.酥梨发育适宜温度与蜜蜂活动温度一致,蜜蜂可以在柱头活性最高时授粉,是提高坐果率的原因之一[15].郭媛[16]、李志勇[17]等比较了不同品种（品系）蜜蜂对梨的授粉效率,筛选出适合为梨授粉的蜜蜂品种,并通过调整授粉蜂群入场时间来提高授粉效率[18],说明通过技术手段可以提高蜜蜂为梨树授粉的效果.
中国梨树种植面积广泛,从南到北花期有一定间隔,蜜蜂转地为梨树授粉对蜂群采集力的影响未见研究报道.因此,本研究探索了梨树种植结构及授粉蜂群不同采集次数对梨树蜜蜂授粉效果的影响,以期探寻梨树蜜蜂授粉技术应用中蜂群更加合理高效的利用方式.
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
根据中国北方地区地理位置不同,早春气温相差较大,导致梨树花期有一定间隔的特点,在2014—2015 年连续2 年的3—4 月,选择山西运城盐湖区泓芝驿镇北古村、河南省农科院现代农业教研基地、山西祁县古县镇北岗头村3个试验地开展试验.
1.1.1 试验地1 位于运城市泓芝驿镇北古村,地处山西西南部,东经110°97′,北纬35°37′,地势平坦、光照充足,年均气温13.5℃,年均降雨量550 mm,日照2350 h,主要种植酥梨,面积54 hm2,距试验蜂箱500 m处种植0.2 hm2油菜,竞争植物所占比例为0.4%.试验年梨树花期在3月20日—3月30日之间.
1.1.2 试验地2 位于河南省农科院现代农业教研基地,地处河南省新乡市平原新区,位于河南省北部,北纬35°18′,东经113°54′,属暖温带大陆性季风气候,四季分明,冬寒夏热,秋凉春早,年平均气温14℃,年平均降雨656.3 mm,全年日照时间约2400 h；试验地种植梨树1.34 hm2,主要品种有圆黄、黄冠、晚秀等,距蜂箱500 m处种植油菜2 hm2,竞争花占比60%.试验年梨树花期在4月1日—4月8日之间.
1.1.3 试验地3 位于山西省祁县古县镇北岗头村,地处山西省中部,东经112°33´,北纬37°36´,属暖温带大陆性气候,年平均气温9.9℃,年平均日照时数2675 h,年平均降水量441.8 mm.试验地主要种植酥梨,面积133 hm2,距试验蜂箱500 m处种植0.2 hm2油菜,竞争花占比0.15%.试验年梨树花期在4 月10 日—4 月18日之间.
1.2 试验材料
1.2.1 试验蜂种山西当地饲养的意大利蜜蜂(Apiellifera ligustica)24群,每群4脾蜂.
1.2.2 供试材料纸袋2400 个,记号笔3 支,脱粉器24个,脱粉盘24个,照相机1部,计数器3个.
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计将试验蜂群分为3 组,每组8 群,分别为处理1、处理2、处理3.运城梨树开花前一天将处理1 放入试验地1,第2 天进行采集,每天10:00—11:00、12:00—13:00、14:00—15:00 分3 个时间段在蜂箱巢门口安装脱粉器并收集花粉；每天10:30、11:00、12:30、13:00、14:30、15:00 分6 次在巢门口拍照,并统计各蜂群1 min 内采集梨花粉及油菜花粉蜜蜂的数量,计算各蜂群采集梨花粉蜂所占的比例；试验地1 采集完成后,在新乡梨树开花前一天将处理1 蜂群运到试验地2,同时新增加处理2 的8 群蜂进入试验地2,2 组蜂同时开展试验；试验地2 完成试验后,在祁县梨树开花前将处理1、处理2 的2 组蜂同时运入试验地3,并放入处理3 的8 群蜂,3 组同时开始采集.后两地的试验方法与试验地1 完全相同,每试验地采集5 天,每年开展15天试验.
1.3.2 测定方法将试验收集的花粉编号装袋后,带回试验室分拣出梨花粉,干燥后称重并计算梨花粉比例变化情况.花粉分拣方法参考郭媛等研究方法[18].
统计各蜂群中采集梨花粉及混合花粉蜂的数量,考察采集梨花粉蜂所占的比例.
1.3.3 统计分析采用SPSS 18.0 软件对数据进行单因素方差分析(ANOVA)和Duncan 氏多重比较,结果均以平均数&plun;标准误(mean&plun;SE)表示；利用Excel 对数据作图,花粉及蜂量比例数据采取反正弦处理后进行方差比较.
2 结果与分析
2.1 试验地梨树种植结构对蜂群采集的影响
蜂群对作物采集最直观的表现是采集到花粉的量,因此梨和油菜花粉所占比例就体现了蜜蜂对其的选择性.比较3 个试验地蜂群采集梨花粉的比例就反映出蜜蜂采集梨花粉的积极性,结果见图1.
由图1 可知,蜜蜂采集梨花粉积极性受竞争花影响很大,竞争花所占比例越高,蜜蜂越少采集梨花.试验地2 竞争花占60%以上,蜂群采集梨花粉比例为(39.60&plun;2.66)%,试验地3 竞争花很少,只占0.15%,蜂群采集梨花粉纯度可达(95.58&plun;0.56)%,试验地1 竞争花占0.4%,蜂群采集梨花粉比例为(68.12&plun;1.09)%,3 个试验地差异显著.
2.2 采集次数对蜜蜂采集梨花粉的影响
2.2.1 同一蜂群采集花粉重量对处理1 蜂群经过3 次采集后花粉的重量进行分析,结果见图2.
由图2 可知,经过3 个试验地的采集,蜜蜂采集混合花粉及梨花粉的量均表现出增加的趋势,采集3 次后对梨花粉及混合花粉的采集量均显著高于采集1次,说明重复采集梨树不仅不会使蜂群采集能力下降,反而提高了蜜蜂的采集积极性.
2.2.2 不同处理蜂群采集力比较将3 个处理在试验地3采集梨花粉的重量及比例进行分析,结果见图3~4.由图3~4 可知,随着采集次数的增加,蜂群采集梨花粉重量增加,但不同采集次数之间并无显著差异,说明经过数次转地后蜂群采集力没有下降；蜂群采集梨花粉比例与采集次数之间无明显规律可寻,采集2 次蜂群与采集1次、采集3次蜂群采集梨花粉比例没有显著差异,但采集2 次蜂群采集梨花粉的比例显著高于采集3次.
2.3 采集次数对采集梨花粉蜂比例的影响
将3 个处理同一时间段内采集梨花粉蜂的比例进行分析,结果见图5.由图5 可知,不同采集次数下,采集梨花粉蜂所占比例无显著差异.但是,采集到梨花粉的比例与采集梨花粉蜂的比例表现一致.
3 讨论
蜜蜂取食花粉和花蜜的过程中完成对植物的授粉.作物泌粉、泌蜜情况、蜂群内部结构、蜂群自身需求等多种因素导致蜜蜂出现采集偏爱性,并进一步影响授粉效果[19],蜂群采集时会对获得的报酬进行充分评估[20],油菜蜜、粉丰富,蜜蜂采集会获得丰厚的报酬,因此采集积极性很高.蜂群日常能量需要主要从花蜜中获得,花粉主要用于哺育幼虫,蜜蜂对蜜和粉的不同需求是引起其采集不同作物积极性不同的原因之一.梨花粉量很大,但泌蜜量少,相比之下蜜蜂更喜欢采集有粉有蜜的油菜,因此油菜等竞争植物大量存在时会对蜂群采集梨花积极性造成很大影响.
本试验结果也表明,试验地1 运城,是梨树主产区,竞争花面积小,蜜蜂采集梨花的比例达68.12%,试验地2 新乡,竞争植物比梨树面积还要大,蜜蜂采集梨花的比例就降为39.60%,试验地3 祁县,竞争植物种植面积很小,蜜蜂采集梨花的比例迅速上升为95.58%.这些数据充分说明与同期开花的油菜等植物相比,梨树对蜜蜂的吸引力较差,利用蜜蜂为梨树授粉时要考虑同花期植物之间的竞争关系,避免在梨树行间间作花期相同的竞争植物.
在从南到北梨树近1个月的花期间隔内,蜂群转地多次进行授粉,但蜂群的采集能力并没有下降,而且随着采集梨花次数的增加,蜂群采集梨花的积极性增加.可能是蜜蜂对短期内采集过的植物有一定记忆,适当增加采集次数可以提高对该种作物的采集积极性.当外界开花植物比较单一时（比如祁县试验地）,蜂群选择余地小,蜂群会专注进行采集,利用蜜蜂为梨树授粉效果很好,采集次数对蜂群授粉效果的影响也会减少.
4 结论
应用蜜蜂为梨树授粉,应尽量避免在梨树地栽种其他花期相同的作物,以免对授粉效果产生影响.重复采集可以提高蜜蜂采集梨花的积极性及授粉效果,在实际应用时,可以组织专业授粉蜂场进行梨树授粉.
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