中国苹果壁蜂授粉技术研究与应用进展

􀅰综合评议􀅰　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＤＯＩ:　１０.１３８５５/ｊ.ｃｎｋｉ.ｌｙｇｓ.２０１８.０３.００９　　

中国苹果壁蜂授粉技术研究与应用进展

王贵平１ꎬ林乐红２ꎬ薛晓敏１ꎬ王金政１ꎬ陶吉寒１∗

(１.山东省果树研究所ꎬ山东泰安２７１０００ꎻ２.山东省荣成市人和镇)

　　摘　要:壁蜂作为果树的有效传粉昆虫ꎬ已在国内外得到了广泛的应用ꎮ综述了中国苹果壁蜂授粉技术的历史沿革、研究进展和在生产应用中存在的问题以及应用前景等ꎮ　　关键词:壁蜂ꎻ苹果ꎻ授粉技术ꎻ研究进展ꎻ展望

　　中图分类号:　Ｓ６６１.１　　文献标识码:　Ａ　　　文章编号:　１００２－２９１０(２０１８)０３－００２５－０４

　　壁蜂(Ｏｓｍｉａ)是众多野生蜜蜂中广泛用于栽培

作物传粉的重要类群之一ꎬ是苹果、梨、桃、樱桃等蔷１.２　技术发展成熟阶段(１９９０~２００６)薇科果树的优良传粉昆虫ꎬ倍受世界各国的重视ꎮ笔者就中国苹果壁蜂授粉技术的概况进行详述ꎬ以供果品生产者参考(图１)ꎮ

巢管诱集中国的野生壁蜂并开始了研究及应用ꎮ

２０世纪９０年以来ꎬ壁蜂授粉技术受到越来越多

研究者的关注ꎬ对于壁蜂生物学特性及授粉效果进行了大量研究ꎮ１９９０年ꎬ西北农业大学袁锋教授等在陕西省礼泉诱集到３种壁蜂:凹唇壁蜂(Ｏｓｍｉａｅｘｃａｖ￣ａｔａ)、角额壁蜂(Ｏｓｍｉａｃｏｒｎｉｆｒｏｎｓ)和叉壁蜂(Ｏｓｍｉａｐｅｄｉｃｏｍｉｓ)[３]ꎻ周伟儒、魏枢阁等对３种壁蜂的人工应用技术做了进一步研究ꎬ并在山东省烟台、威海部分果园开始推广应用ꎬ发现了山东省当地蜂种凹唇壁蜂和紫壁蜂(ＯｓｍｉａｊａｃｏｔｉＣｏｃｋｅｌｌ)[４]ꎮ１９９２年ꎬ魏枢阁等对角额壁蜂的形态分布和生物学特性进行观察研究显示ꎬ河北省昌黎、抚宁角额壁蜂较多ꎬ石家庄以凹唇壁蜂为主ꎬ沧州收集到较多紫壁蜂ꎬ陕西、四川多为叉壁蜂ꎬ山东省胶东半岛角额壁蜂、凹唇壁蜂和紫壁蜂都有分布ꎬ紫壁蜂繁殖系数较高[５]ꎮ２０００年ꎬ魏永

图１　壁蜂授粉

１　中国壁蜂授粉技术的历史沿革

１.１　技术引进形成阶段(１９８７~１９８９)

１９８７年ꎬ中国农业科学院生物防治研究所从日

平等提出５种壁蜂的鉴别特征[６]ꎬ从分子学角度研究凹唇壁蜂的耐寒性及生殖潜力[７]ꎻ同时ꎬ魏枢阁等粉树不足的苹果园和花粉量少的桃园利用阶梯式人工蜂箱释放壁蜂ꎬ巢管前的纸板上撒花粉ꎬ壁蜂出巢访花时传带ꎬ显著提高了授粉效果[８]ꎮ２００１年ꎬ魏枢阁成功地研究了１~２月在温室内释放壁蜂无高飞和进行了阶梯式蜂巢提高壁蜂授粉效果的研究ꎬ即在授

本岛根大学引进角额壁蜂在河北省和山东省释放成功[１ꎬ２]ꎬ１９８９年在引进角额壁蜂的同时ꎬ经人工设置

收稿日期:２０１７－０４－２７

基金项目:山东省重大应用技术创新课题“苹果节本增效省力化栽培技术研究”ꎻ国家“十二五”科技支撑计划“苹果优质生产花果∗通讯作者:陶吉寒(１９６９－)ꎬ男ꎬ山东成武人ꎬ研究员ꎬ从事果树产业经济方面的研究工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｓｄｔｊｈ＿６９＠１６３.ｃｏｍ

技术研究与示范”(２０１４ＢＡＤ１６Ｂ０２－２)ꎻ国家苹果产业技术体系建设专项(ＣＡＲＳ－２７)ꎮ

作者简介:王贵平(１９８０－)ꎬ女ꎬ山东菏泽人ꎬ助理研究员ꎬ从事水果育种与栽培生理研究工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｇｕｉｇｕｉ－０５３０＠１６３.ｃｏｍ

—２５—

落　叶　果　树

第５０卷

撞击棚顶现象[９]行研究ꎬ发现了叉唇寡毛土蜂ꎮ１９９４年徐环李对壁蜂的寄生蜂进[１０]报道了角额壁蜂的另一种寄生蜂青蜂ꎻ２００６[１１]年金大勇等选出适宜北方果树授粉的蜂种凹唇壁蜂１９９１年开始ꎬ北京市农业科学院在北京地区筛

ꎮ

ꎬ经初步观察研究ꎬ基本掌握其生活史及授粉效能ꎬ并已在北京市顺义、平谷、海淀等区县部分果园释放成功ꎻ徐智功等人对壁蜂授粉试验、示范、推广、开发同步进行ꎬ截至

１９９６亩)ꎮ

年ꎬ已累计推广壁蜂授粉面积４６００ｈｍ２(６.９万１.３　广ꎬ涌现出一批小中型壁蜂销售企业２００８技术产业化应用阶段年以来ꎬ随着壁蜂授粉技术的应用越来越(２００７~２０１３)(栖霞市壁蜂销售中心、霞春杰果壁蜂授粉销售中心、栖霞市忠湖果壁蜂授粉销售中心等)ꎬ养殖销售企业主要集中在山东省烟台ꎬ产业化程度也越来越高ꎬ销量每年合计在１０生产壁蜂巢管公司成立亿头左右ꎬ壁蜂授粉技术产业化初显(烟台益晟花巢管有限公司ꎮ随之ꎬ批量ꎬ

２００９面ꎬ巢管质量已达国际先进水平年)ꎬ打破了传统使用芦苇管和纸管的历史局ꎮ２０１２年ꎬ北京市顺义区杨镇汉石桥村的北京市授粉蜂繁育基地建成ꎬ每年可提供授粉壁蜂５００万头ꎮ２０１３年ꎬ山东省果树研究所王贵平等人研究不同材料不同颜色巢管的角额壁蜂的回收率表明ꎬ纸巢管和芦苇巢管的营巢管率显著高于塑料巢管ꎬ芦苇管的营巢管率高于纸巢管ꎮ其对管口的颜色选择不一ꎬ红色、黄色、绿色、黑色和蓝色封口率总体差别不明显

[１２]

１.４　技术升级发展阶段(２０１４至今ꎮ

近几年ꎬ壁蜂授粉技术应用已推广至全国)ꎬ苹果

主产区基本都在应用ꎬ山东省应用的最为普遍ꎬ比例

９０％各地苹果壁蜂授粉技术的有效应用提供了支撑和参左右ꎮ同时各苹果产区技术规程初步形成ꎬ这为考

[１３－１８]

２　ꎮ

２.１　中国苹果壁蜂授粉技术研究进展

目前中国果树生产中已应用的壁蜂有壁蜂资源

５种:凹唇

壁蜂、紫壁蜂、角额壁蜂、壮壁蜂和叉壁蜂ꎮ其中凹唇壁蜂分布广ꎬ主要是辽宁、山东、河南、河北、陕西、山西、江苏等地ꎬ是北方果园的主要传粉昆虫[１９ꎬ２０]ꎮ角—２６—

额壁蜂和紫壁蜂主要分布在渤海湾地区ꎬ壮壁蜂主要分布于中国南方ꎬ叉壁蜂主要分布于江西和四川等地ꎮ壁蜂授粉技术使用普遍ꎬ环渤海湾产区和黄土高原产区使用比例较高ꎮ早中晚熟品种都适宜ꎬ主要是富士、乔纳金ꎮ

２.２　生活史壁蜂生物学研究

ꎮ５种壁蜂均为１年１代ꎬ以卵、幼虫、

蛹、成虫在巢管内越夏越冬ꎬ成虫在巢管外活动约２０天ꎬ卵期６~１４天ꎬ幼虫期１５~２５天ꎬ前蛹期６０~６６天ꎬ蛹期１５~３０天ꎬ整个发育阶段均在蜂茧内完成[２１－２５]紫壁蜂８ꎮ月下旬至角额壁蜂成虫９月下旬陆续羽化８月中下旬羽化ꎬ成虫羽化后仍ꎬ凹唇壁蜂、在茧内ꎬ须经过冬季足够长的低温才能打破滞育ꎬ滞育期２１０~２７０天[２６ꎬ２７]达１２~１３℃时破茧出巢活动ꎮ成虫于ꎬ７~１０３月下旬日均温度天内大部分成蜂出茧ꎮ雄蜂破茧早于雌蜂２~４天ꎬ可便于雌雄及时交配ꎬ有利于雌蜂在活动期内有足够的时间寻巢、筑巢、采集花粉及繁衍后代ꎮ成蜂活动时间约６０天ꎬ５月上旬成蜂寿命结束ꎮ

寻巢、选巢与营巢ꎮ早春果树开花时ꎬ壁蜂破茧出巢ꎬ雄蜂与雌蜂在巢附近集中巡飞交尾后２~３天雌蜂开始来回进出巢管ꎬ进行标记ꎬ选择合适的巢管ꎮ一旦选好ꎬ雌蜂将巢管打扫干净ꎬ开始营巢ꎬ营巢完１管继续在附近巢管中寻找合适的巢管ꎬ部分雌蜂飞到其它巢箱中寻巢定巢ꎮ杨龙龙等试验表明ꎬ紫壁蜂选择内径４~７ｍｍ的巢管营巢ꎬ以内径约５.５ｍｍ巢管为主ꎻ凹唇壁蜂选择内径５~８ｍｍ的巢管营巢ꎬ以内径６.６ｍｍ的巢管为主ꎮ雌蜂先在巢管底端用泥浆或叶浆构筑一层保护壁ꎬ之后开始采集花粉与花蜜ꎬ在花粉团前端产１粒卵ꎮ产完卵后立即开始在紧靠第

１为第个巢室的前面构筑第２个巢室采集蜂粮２、产卵个完全相同的巢室保护壁ꎬ然后依次构造新巢室ꎬꎮ凹唇壁蜂用泥浆筑壁ꎬ每支巢管内可连筑４~８个巢室ꎮ紫壁蜂用嚼烂的叶子筑壁ꎬ每支巢管筑１０~１５个巢室ꎮ壁蜂构筑１支巢管需３~５天ꎮ最高产卵量角额壁蜂２３粒ꎬ凹唇壁蜂３０粒ꎬ紫壁蜂３３粒ꎮ自然界中的野生蜂寻找石缝、砖瓦下、房屋墙壁缝隙或芦苇管用泥浆或叶浆筑巢ꎮ

访花特性ꎮ壁蜂耐低温ꎬ日工作时间长ꎬ访花速度快ꎬ传粉效果好ꎮ各种壁蜂在花期气温１２~１６℃第３期

王贵平等:中国苹果壁蜂授粉技术研究与应用进展

的果形端正ꎬ种子发育饱满ꎬ果实着色好ꎬ单果重增加

时即能正常采粉、采蜜和营巢ꎮ从早６~７时出巢采

１２小时以上ꎬ日访花量达４２００朵ꎬ授粉能力强ꎬ访花４６７.５ｋｇ(每公顷７０１２.５ｋｇ)ꎬ果实品质各指标均大于１次授粉率高达４０％２.３　壁蜂繁殖技术

[１２ꎬ２８]

集花粉ꎬ至下午６~７时停止访花采粉ꎬ每天活动时间２５~３５ｇꎬ增加了果园产量ꎬ平均每６６６.７ｍ２增产

ꎮ而蜜蜂的活动适温是

对照园[１２]ꎮ与单纯人工授粉相比ꎬ角额壁蜂辅助授粉的苹果梨单果种子数增加１.６２粒ꎬ正常果率由

２０~３０℃ꎬ低于１７℃时不利于访花授粉ꎻ每分钟访花５~８朵ꎬ日访花量仅７２０朵ꎮ

３６.９８％提高到６１.６４％ꎬ平均单果重增加６３.７１ｇꎬ每

壁蜂繁殖主要是不完全的人工饲养ꎬ仅需为壁蜂

的繁殖提供巢管和巢箱、收存巢管巢箱和采取适当措施控制壁蜂出访时间等即可ꎬ不需要人工提供饲料和５.０倍ꎬ凹唇蜂６.５倍ꎮ

饲养管理ꎮ其繁殖倍数角额壁蜂约为３.５倍ꎬ紫壁蜂

①蜂种来源ꎮ为引进和诱集ꎮ②巢管和巢箱的

３　苹果壁蜂授粉技术存在的问题

６６６.７ｍ２净收益增加５４４０.３８元ꎬ经济效益显著ꎮ

一是技术不规范ꎮ目前中国北方人工繁育的壁蜂蜂茧约有数千万头ꎬ均分布于家庭果树种植园内授粉繁育ꎬ没有建立起大型繁蜂基地ꎬ巢管种类多样ꎬ尺寸大小标准不一ꎬ蜂茧质量难以得到有效保证ꎬ长此下去ꎬ易造成蜂茧质量退化ꎬ影响授粉效果ꎮ

二是产业化水平较低ꎮ中国的壁蜂授粉技术应用已取得了一些成功经验ꎬ如壁蜂的温控、田间释放技术等ꎮ但与发达国家相比研究进展仍较缓慢ꎮ壁蜂基地化育种方面深入研究报道的很少ꎬ国外关于壁蜂果树授粉的研究较为系统ꎬ且已形成了产业化ꎮ一些授粉公司迫切想进入国内市场ꎬ但由于壁蜂价格昂贵、繁殖能力弱、生态入侵风险等多种因素ꎬ短期内还不可能大规模利用国外蜂种ꎮ因此中国的壁蜂产业化、专业化、操作管理设施配套化势在必行ꎮ

三是壁蜂的繁殖效率低ꎮ在利用壁蜂为苹果树授粉时存在些问题ꎬ如不适当补水、授粉期间施用杀虫剂、花源单一、巢管制作不规范等ꎬ致使壁蜂的繁殖率大大降低ꎮ

制作ꎮ巢管根据当地资源ꎬ选用芦苇或者废旧报纸制作ꎮ不同蜂种应选择相应的内径和最经济的长度范围ꎬ直径６.０~６.８ｍｍꎬ长度ｌ５~１７ｃｍ为佳ꎮ巢箱用瓦棱纸叠制或用旧纸箱改制ꎬ仅一面敞口ꎬ其内长、宽、高分别为１５~２５ｃｍ、１５ｃｍ、２５ｃｍ为宜ꎮ③巢箱放置ꎮ设置于位置明显、箱前开阔、背风向阳处ꎬ以招引壁蜂ꎮ为增加壁蜂的种群数量ꎬ最好选择多树种果园ꎬ以延长壁蜂采粉、产卵、营巢、封管的时间ꎬ并在果园四周多设巢箱ꎬ避免壁蜂的流失ꎬ增加繁殖数量ꎮ④壁蜂回收ꎮ果树谢花后７~１０天取回巢管ꎬ清理出２.４　壁蜂授粉对苹果产量品质的影响果形周正ꎬ单果重增加５~２０ｇ[２９ꎬ３０]ꎮ有蜂的巢管ꎬ集中保存ꎮ

据调查ꎬ利用凹唇壁蜂授粉ꎬ果树坐果率明显提

高ꎬ富士提高０.３~２.７倍ꎬ金元帅提高０.３~１.４倍ꎬ

角额壁蜂授粉的新红星花朵坐果率平均为

４５.９８％ꎬ蜜蜂授粉的坐果率３０.６３％ꎬ自然授粉的蜜蜂授粉的３８.３％ꎬ自然授粉的２３.４％ꎻ壁蜂授粉的小国光花朵坐果率为６２.６％ꎬ蜜蜂授粉的３９.２％ꎬ自

４　壁蜂授粉技术应用前景展望

由于农药和化肥的大量使用ꎬ果树的授粉昆虫越来越少ꎬ人工放蜂授粉可弥补与发挥天然虫媒的不足ꎮ在人工放蜂授粉下ꎬ果实的果形正、色泽艳、风味好ꎬ可赢得顾客和市场ꎮ中国是养蜂大国ꎬ拥有近果不佳ꎮ壁蜂授粉技术的产业化程度亟待提高ꎮ

１４.６％ꎮ壁蜂授粉的红富士花朵坐果率为５９.２％ꎬ

然授粉的１８.８％ꎮ另外ꎬ放蜂果园的果形端正ꎬ对新４００万群流动蜂ꎮ但是绝大多数是为采蜜用ꎬ授粉效红星、红富士、小国光的果实剖查ꎬ平均单果种子含量增加２~４粒ꎬ单果重增加３０~４５ｇꎬ提高了果品质量[３１]ꎮ

一是规范配套蜂具ꎮ使用木制巢管提高整齐度ꎬ一次做成后可以多年连续使用ꎮ制作直径为６.５~

富士、乔纳金花朵坐果率６１.７％ꎬ对照自然授粉的坐果率仅２９.６％ꎮ秋季果实品质调查表明ꎬ壁蜂授粉

葫芦岛市连山区塔山乡ꎬ利用角额壁蜂授粉的红７.０ｃｍ孔洞的专用壁蜂释放盒ꎬ放入巢箱中的巢管上

—２７—

部ꎬ释放盒小孔朝外ꎮ防护架是保护蜂箱和筑巢雌蜂免受不利环境条件的影响ꎬ使采集归来的雌蜂容易迅

落　叶　果　树

速返回蜂箱的装置ꎬ在田间例行农药防治时便于移动ꎬ解决春季放蜂与防治果树病虫害的矛盾ꎮ

二是建立壁蜂专用冷藏室ꎮ自然条件下ꎬ壁蜂３月底４月初破茧出巢ꎬ应将出巢时间设定在果树开花之前ꎮ推迟壁蜂出巢时间ꎬ可在早春气温回升前ꎬ将上年回收的蜂茧放在冷藏室内保存ꎬ调节温度控制壁蜂破茧出巢时间ꎬ使壁蜂采集花粉花蜜的时间与果树开花期相吻合ꎬ以达到授粉目的ꎮ

三是提高壁蜂的繁殖率ꎮ提高壁蜂的增殖系数息ꎬ２００１ꎬ(８):３０－３０.

第５０卷

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及授粉效果ꎬ在果树行间种植一些早春开花的植物如油菜、大白菜、百脉根和三叶草等ꎬ为壁蜂提供较充足的食物来源ꎬ果树授粉期结束后ꎬ既可作为壁蜂的蜜粉源以延长壁蜂繁殖时间ꎬ提高回收率ꎬ又可蓄养天敌ꎬ减少果树病虫害的发生ꎮ

四是建设壁蜂良种繁育基地ꎮ目前ꎬ中国北方大多数果园依然靠家庭果树种植园内授粉繁育ꎬ规范化、商业化大型繁蜂基地缺乏ꎮ建议有条件的地区建立大型壁蜂繁育基地ꎬ提供充足的水源ꎬ种植壁蜂喜欢上访的鲜花植物ꎬ不施任何杀虫剂ꎬ设立固定蜂巢巢穴ꎬ筛选优良壁蜂蜂种ꎬ使其达到最大的繁殖量ꎬ以提供足量的壁蜂为早春果树授粉ꎮ

五是技术标准化ꎬ各地的壁蜂授粉技术规程亟待提上工作日程ꎬ建议各苹果产区相关部门人员制定适宜本地区的苹果壁蜂授粉技术规程ꎮ

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