刘畅,顾广军,卜海东,冯章丽,程显敏,于文全,刘延杰
(黑龙江省农业科学院牡丹江分院,黑龙江牡丹江157041)
寒地果树壁蜂释放技术应用研究
刘畅,顾广军,卜海东,冯章丽,程显敏,于文全,刘延杰
(黑龙江省农业科学院牡丹江分院,黑龙江牡丹江157041)
凹唇壁蜂是我国北方植物的主要授粉蜂种,具有活动早,耐低温;飞行快,授粉率高;活动范围小,管理简便的优点。为了加快凹唇壁蜂在我省的推广面积,根据黑龙江的气候特点,结合现有的释放技术综述了凹唇壁蜂的研究现状及应用技术。
寒地;凹唇壁蜂;应用技术
壁蜂(Osmia)是众多野生蜜蜂中重要类群之一,广泛应用于作物的传粉。现在是苹果、梨、李子、樱桃等水果蔷薇科和温室蔬菜很好的传粉昆虫。早在20世纪40年代,日本学者前田泰生、北村泰三等人对当地6种野生壁蜂进行了20多年的研究,从中筛选出角额壁蜂(Osmiacornifrons),并利用这种壁蜂在苹果和李子上进行商业性传粉,效果显著[1]。美国和欧洲各国,为了促进农业和果园果树的发展与昆虫授粉的业务需求,在20世纪70年代初期由日本引入苹果授粉壁蜂,收到了良好效果[2]。韩国于1992年从日本引进角额壁蜂在苹果园使用,从1994年开始,对国内蜂种广泛进行普查并开展实际应用研究,已经查明韩国目前有8种壁蜂,并发现了一个新种(O.beneficaKwon et Huh),繁殖技术己成型,正在进行大规模推广工作[3]。
1987年中国农业科学院生物防治研究所由日本引进角额壁蜂并进行了较为详细的研究,结果表明:该蜂能与中国北方的生态环境完美契合,并可以繁衍后代、建立种群。由于我国的果园大多数都比较分散,所以面积不大,而壁蜂大多喜欢独自生活。所以把国外的蜂巢布置方式改为中小巢箱结合的近距离的田间多点设巢[4]。王凤鹤等人2003~2006年在北京顺义区进行不同果园壁蜂授粉试验。试验结果表明,凹唇壁蜂授粉的果园平均坐果率比对照高14.9%,单位面积产量比对照高43.3%,二级果的果实品质平均比对照高19个百分点[5]。杨萍等人在陕西白水对红富士苹果园进行壁蜂释放,并对坐果率进行研究。通过壁蜂授粉、人工授粉和花旗喷肥进行处理,结果发现壁蜂授粉效果最好,比对照花序坐果率提高59.8%[6]。
延边农业大学的吕龙石等人1998~1999年筛选出当地的2种壁蜂,于2000年在龙井地区6个果园进行授粉试验,结果表明与人工授粉相比,壁蜂授粉的苹果梨种子数多出1.62%。2001年对壁蜂授粉效果进行研究发现,人工授粉和壁蜂辅助授粉比单纯人工授粉结果提高30%[7]。刘畅等人在牡丹江地区引入凹唇壁蜂经过3年的放蜂试验。结果显示在牡丹江地区温度达14℃以上壁蜂开始活动,风速超过4级以上或阴雨天气会降低雌蜂外出访花的频率。通过跟踪观察法测定,访花速度 6~8朵/min,日活动时间 7~16点,工作时间 8~9h/d。与自然授粉果园相比,一次访花坐果率可达80%左右,通过观察发现壁蜂辅助授粉与自然授粉相比,果树坐果率比原来提高30%以上。树顶部和底部授粉均匀一致,效果好[8]。现对壁蜂的研究现状综述如下。
凹唇壁蜂(OsmiaexcovataAlfken)属于膜翅目(Hymenoplera)蜜蜂总科(Apoidea)切叶蜂科(Megachilidae)壁蜂属(Osmia)的昆虫,是众多野生蜜蜂中重要类群之一,是我国北方重要果园传粉昆虫。现在是苹果、梨、李子、樱桃等水果蔷薇科和温室蔬菜很好的传粉昆虫。具有活动早,耐低温;飞行快,授粉率高;活动范围小,管理简便的优点[9]。
1.1 壁蜂的形态
目前果园释放的大多是凹唇壁蜂。其体型比意大利蜜蜂小,胸部粗壮。雌性壁蜂体长一般在10~15mm,体黑色且多绒毛,腹部有橘黄色毛刷,复眼黑色,唇基呈三角形凹陷并有嚼吸式口器;雄性壁蜂一般体长略小于雌蜂,体毛较短,腹部呈现灰白色且没有腹毛刷,颜面间有1~2排黑色长毛;卵呈长椭圆形,略弯曲,长约2~3mm,白色半透明,老熟的幼虫体长约10~15mm,体表半透明光滑呈“C”字型,蛹初期呈黄白色,头胸较小,腹部肥大并且弯曲,以后逐渐加深。冬季茧呈暗红色,茧壳坚实,外表有一层白色丝膜,茧直径4~6mm,长8~10mm[10]。
凹唇壁蜂共有6根卵巢管,分别由雌蜂的2个卵巢3根卵巢管组成。筑巢前期雌蜂卵巢的侧输卵管粗而短,说明即将产卵。每根卵巢管中有7~12个卵母细胞,每个雌蜂卵巢中卵母细胞总数为51~65个,在个体之间存在较大差异,这种个体间的差异可能是由于个体发育不平衡造成,符合一般昆虫发育规律[11]。雌性壁蜂产卵量是有限的。在实际生产中种群的繁殖倍数只有3~6倍[1],主要原因是在成虫活动的30~45天内不可能始终都有充足的花粉。另外,温度低于15℃的阴雨天气,雌蜂不可能出巢活动。因此,生产上可以通过延长花期,提供蜜源,使雌蜂尽量多产卵。
1.2 壁蜂的生活史
凹唇壁蜂属完全变态昆虫,独栖生活,1年发生1代,由于我省冬天比较冷,春季升温较快,所以一般在2月末~3月初将壁蜂放在0~5℃的冰箱或者冰柜内保存,在果树开花前5~7天释放到果园。雄性壁蜂出巢时间略早于雌性壁蜂,通过吸食花蜜和花粉使其性器官发育成熟来完成和雌性蜂的交尾。雌性壁蜂完成交尾后开始寻找巢穴并筑巢产卵。1只雌性壁蜂大约产卵30~40粒,产完卵后完成世代交替逐渐死亡。成蜂活动期45天左右。壁蜂的卵期一般6~10天,幼虫期15~20天,前蛹期60天,蛹期25~30天,成蜂于8月到9月羽化,之后在蜂茧内以滞育状态越冬,直到第二年春季果树开花前成虫破茧访花授粉,滞育期和冬眠期大约在190天[12]。
雌性凹唇壁蜂最低过冷却点与体液冰点温度分别为-24℃和-19℃,雄性凹唇壁蜂最低过冷却点与体液冰点温度分别为-23℃和-18℃。牡丹江地区当地最低气温为-30℃左右,凹唇壁蜂正常在室外不能安全越冬。采取保护措施可以使凹唇壁蜂在本地安全越冬。
1.3 壁蜂的活动习性
壁蜂为独栖性但喜欢与同类群聚营巢的昆虫,经常可以看到壁蜂在一个地方分散开各自筑巢繁殖后代,筑巢的方向多数在朝南或东南方向,这一习性为人工饲养繁殖提供了有利的基础[13]。
通过对壁蜂的蜂巢观察发现是由很多的巢室组成的管状巢穴,一般1个巢管长约150~180mm,每个巢室长约15~20mm,由8~10个巢室组成[13]。交配完的雌性蜂选定巢穴后,先用泥土将巢穴的底部封住(即使底部是封闭的也会进行这一过程),然后将混合好的花粉和花蜜存放在巢管底部,产下第一粒卵,然后用泥土封闭,完成第一个巢室的建造。接下来是重复性工作,采集花粉花蜜、产卵、封闭。最后用泥土封闭巢口完成巢室的建造,1个雌性壁蜂可建造3~5个巢穴[14]。
壁蜂破茧后,在温度达14℃以上开始活动,风速超过4级以上或阴雨天气会降低雌蜂外出访花的频率。在一天内成蜂集中在8~16时活动,以10~14时最为活跃,日活动时间平均为8h[8]。
在适宜的气候条件下,凹唇壁蜂访花速度 6~8朵/min,采蜜时由于壁蜂采粉器官为腹毛且体毛较多,面积大更容易传粉。另外,通过观察和对不同距离蜂巢果树的坐果率调查发现凹唇壁蜂活动有效授粉范围只有60m左右。这样非常便于人工控制,同时适用于目前经营的生产格局[15]。
2.1 壁蜂巢管及蜂茧盒的制作
通过壁蜂授粉实验发现,巢管一般用芦苇管、竹管效果最好,管长15cm左右,内径7.0mm左右。用时管口要磨平,避免壁蜂受伤;也可以用自己制作的纸管,用牛皮纸或画报卷成壁厚0.1cm的圆筒,一头用无异味胶水封住。蜂管每50支扎成1捆,每个纸箱内放巢管的数量最少为放蜂头数的2倍。蜂管要放平,与箱口方向一致。蜂茧盒则根据蜂茧数量,准备好烟盒,在烟盒周围打上小孔,便于破茧成蜂出入。
2.2 壁蜂巢箱的制作
用规格25cm×15cm×25cm、一端敞口的硬纸箱作巢箱,也可以用香蕉箱子,木箱或者空心砖砌成。每个巢箱中间用硬隔板隔开,下面装200~300支巢管,上面放上蜂茧盒,并在巢箱外面做好防风防雨设施。箱口朝东南,距地面30~40cm,这个高度最有利于壁蜂的营巢[6]。每箱放5~6捆巢管,管口朝外。为了便于壁蜂产卵后用湿土封巢管,应在蜂箱前挖一深20cm、直径20~30cm的土坑,坑内保持湿润。
2.3 蜂巢的管理
果园壁蜂释放期间不能移动蜂箱及巢管,如果移动蜂箱会减少回收率。同时要防止蚂蚁、蜘蛛等天敌危害。为防止蚁害,可在架设的巢箱下的地面上撒一圈用敌百虫拌的毒饵,支撑蜂箱架的腿上涂抹上黄甘油,阻止蚂蚁等爬上蜂箱内。
2.4 巢管的回收
果树谢花后一般在7~10天左右收回巢管。将被各种天敌、寄生虫等破坏掉得蜂茧清除掉,把封口或半管的巢管挑出, 然后50支一捆放进网兜内,挂在通风、干燥、阴凉的空房内存放,还要注意防鼠、防虫。我省冬季寒冷,冬季在仓库内将蜂茧放于纸壳箱内,放在房梁上,天气特别寒冷可盖棉被。等到来年2月初取出茧装入瓶内,置于冰箱冷藏(0~5℃)直到果树开花前取出进行再次释放。
2.5 壁蜂蜂茧的释放
用自然破茧法释放壁蜂需要在开花前一周进行释放,出茧速度慢、持续时间长,初花期出茧率、总出茧率和营巢管率均较低。为了改善这一状况,我们一般在壁蜂破茧前,将蜂茧250~500个封装在罐头瓶里放在冰箱中冷藏保存备用,瓶口用纱布封好,温度控制在0~5℃。释放前一周,将冰箱温度提高至10℃,待果树始花期时,将茧从冰箱中取出进行释放。或者有30%~40%的花开放时,将茧从冰箱中取出,用20℃左右的温开水喷洒蜂茧,注意要均匀,在室内晾干后,将蜂茧均匀铺放在蜂茧盒内,待壁蜂破茧而出[16]。放茧数量应该按照每亩放2~3个巢箱,每个巢箱放置200头左右,第一次放60%,1~2天放完[17]。为了避免蜂茧从冰箱拿出来温度突然升高导致出茧率低,一般选在晴天傍晚,或者阴天等温差不大的天气进行释放,采用多茧释放法,在蜂茧盒上平铺摊开放一层且不能拥挤。
3.1 果园位置
果园地形对壁蜂的回收影响很大,特别是在有许多树木、建筑物的地方,这些地方能给壁蜂提供一些天然的孔洞营巢,为其繁殖提供了很好的场所。不要将蜂箱放置在离路边过近的地方,喇叭声、喧嚣省、闹声影响壁蜂回巢。
3.2 果园类型
目前我们北方大多数果园果树类型比较单一,并且果树的花期一般都在半个月左右,不利于壁蜂的大量繁殖。
3.3 药物影响
一般释放壁蜂的果园在开花前一周左右进行喷药,如果花期喷药要么使壁蜂死亡,要么驱赶壁蜂,降低了果树授粉,减少壁蜂蜂茧回收率。
3.4 天气变化
开花期间天气的好坏,直接影响果园壁蜂的筑巢、采集和繁殖,同时对果树的授粉也有一定影响。
3.5 壁蜂的天敌
一般壁蜂的天敌主要有蚂蚁、蜘蛛、鸟类及寄生蜂等。壁蜂繁殖率低与这些天敌的存在有很大的关系。
4.1 建立多种果树栽培
为了便于壁蜂的繁殖,应尽量将果园建立在比较平缓的地区,并且栽植多个品种的果树,这样延长果园花期,增加壁蜂活动时间,提高繁殖效率。
4.2 放蜂期间果园不要喷药
放蜂时如果果园喷药会使壁蜂死亡或者驱赶壁蜂。所以一般放蜂前一周完成喷药,放蜂期间最好不要喷洒任何药剂。落花后再喷药。如果花期病虫害严重,可采取对壁蜂影响小的药剂进行喷洒。
4.3 巢管选材及大小要合适
目前应用的蜂管有芦苇管,塑料管和纸质管。最好的还是芦苇管。购买的塑料管虽然能反复利用,但是一个是有味,再有透气性不好。而纸质管制作时,要选用厚的画报或者牛皮纸。粘贴时不要用有异味的胶水。选用蜂管时,不能太粗或者太细。太细发育雄峰较多,太粗发育成雌蜂较多,影响繁殖率。
4.4 合理摆放蜂箱位置
壁蜂往往喜欢迎风进行采粉,所以蜂箱最好摆放在果园中央偏下位置。从壁蜂的回巢和回收情况看,蜂箱位置以前面开阔后面略显隐蔽的树下为好,但也不要太开阔或者太隐蔽。前面开阔,便于壁蜂寻找回巢;后面隐蔽使其有安全感,巢管利用率高。巢箱位置确定摆放好后千万不能移动,以便于壁蜂归巢产卵。
4.5 水源条件要充足
北方旱地果园,春季经常干旱,泥土板结,营巢取土困难,壁蜂每做一个花粉团并产卵后都要用泥封堵,不得不花费更多的时间采集营巢用土,这样会直接影响壁蜂的繁殖和回收。为解决这一问题,每个蜂箱前挖一个泥坑(长1m,宽0.5m,深0.3m),下垫厚塑料膜,塑料膜上放一定数量的土壤,每天要经常查看,及时添水保持泥泞状态方便壁蜂采泥做巢。
4.6 预防壁蜂天敌危害
首先应该及时清除壁蜂的天敌,集中清除茧壳上的各种蜂螨,冷藏备用。在果园放蜂前,集中喷洒1次杀虫剂来减少壁蜂天敌对其造成危害。对于诱捕的壁蜂天敌,要认真清理并集中销毁处理。对蜘蛛、蚂蚁等可在纸箱下的地面上撒一圈用敌百虫拌的毒饵进行防治。
4.7 配置蜜粉源植物
在果树行间栽培一些大豆、油菜等早春开花植物,延长壁蜂的繁殖时间,提高回收率。
4.8 壁蜂良种繁育基地建设
由于我省冬季寒冷,壁蜂不能顺利越冬,须在安全措施下越冬。同时果农们采集的壁蜂,由于巢管种类多样,尺寸大小标准不一,蜂茧质量难以得到有效保证。建立壁蜂良种繁育基地,以提供足量的壁蜂为当地早春果树授粉。
大量的试验结果表明,果树壁蜂授粉的应用效益显著。一是提高了坐果率和水果产量。通过对示范园观察发现壁蜂授粉与自然授粉相比,在苹果上坐果率提高45%以上,在梨树上坐果率提高35%以上,树顶部和底部授粉均匀一致,效果好,如遇气候异常年份,壁蜂授粉的效果更为显著,苹果每亩平均新增利润484.56元,最高达到亩新增利润648元。二是提高了果品的质量及商品档次。壁蜂授粉使果实重量增加、果形端正、增加果实中的中籽粒数,平均每个果实种子量增加1~2粒,一级以上果提高10%以上,果形指数也有明显提高。三是节省劳动力,减轻劳动强度。果树人工授粉,由于受到树冠高度限制,不仅工作量大而且费工费时,降低劳动效率,而利用壁蜂时则授粉均匀减轻负担,在苹果园每亩释放300头即可取代9个劳动力。
目前通过我们几年的试验推广,壁蜂为果树授粉的效益十分显著,其技术已基本完善。牡丹江市是黑龙江省主要水果产区,果树种类多样化,但由于果树开花经常遇到寒冷、大风以及干旱的影响,恶劣的天气,加上果园滥用化学农药,原本有限的传份昆虫受到更大的伤害,使水果的产量和品质下降,果园内坐果率低普遍降低,使果树生产效率不高。各地的授粉试验结果表明,应用壁蜂授粉是提高果实坐果率、产量和改善果品品质的有效措施之一,该方法简单、成本低、易于推广。在黑龙江省果树生产上有广阔的应用前景。
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Application Research on Fruit TreesOsmiaRelease TecHnology of the Cold Area
Liu chang,Gu Guangjun,Bu Haidong,Feng Zhangli,Cheng Xianmin,Yu Wenquan,liu Yanjie
(mudanjiang branch of heilongjiang academy of agricultural sciences,Mudanjiang,Heilongjiang 157041)
Osmiais main pollination bee species of plants in north China, Activities of early, resistant to low temperature;Flying fast, pollination rate is high;The advantages of small range and easy management. In order to speed up theOsmiaexcavatein our province to promote the area, according to the climate characteristics of heilongjiang province, combined with the release of the existing technologyOsmiaexcovatawere reviewed the research situation and application of osmia technology.
Cold area;OsmiaexcavataAlfken; Application technology
2015-04-20
刘畅(1984-),男,助理研究员,从事寒地果树遗传育种与种质资源研究工作,E-mail:changchang_3000@163.com。
S66
B
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.016