黄仁才 高景林 吴朝波 韩文素 赵冬香
摘 要 应用中华蜜蜂和意大利蜜蜂为百香果授粉,对其授粉行为和不同气候环境条件下的授粉效果进行对比观察。结果表明:中华蜜蜂和意大利蜜蜂在不同气候环境条件下的授粉效果有差异。相同温度、降雨气候因子下,中华蜜蜂授粉百香果坐果率比意大利蜜蜂更高。适宜气候条件下,中华蜜蜂授粉百香果坐果率达93%;不良气候影响下,中华蜜蜂授粉百香果坐果率大大高于意大利蜜蜂。中华蜜蜂能高效地完成百香果的授粉任务,且比意大利蜜蜂在百香果授粉上更具优势。
关键词 中华蜜蜂 ;意大利蜜蜂 ;百香果 ;授粉
中图分类号 S897+.3
Abstract Apis cerana cerana and Apis mellifera ligustica were used to pollinate for Passion Fruit. The pollination behavior and pollination effect under different climatic and environmental conditions were compared and observed. The results showed that the pollination effects of A. cerana cerana and A. mellifera ligustica were different under different climatic conditions. Under the same temperature and rainfall climatic factors, the fruit setting rate of A. cerana cerana was higher than that of A. mellifera ligustica.If the climatic condition was suitable, the fruit setting rate of A. cerana cerana could reached 93%. Under adverse climatic conditions, the fruit setting rate of A. cerana cerana was much higher than that of A. mellifera ligustica. A. cerana cerana could accomplish the pollination of passion fruit and had more advantages than A. mellifera ligustica on passion fruit pollination.
Key words Apis cerana cerana ; Apis mellifera ligustica ; passion fruit ; pollination
百香果是西番莲科西番莲属的草质藤本植物,其含有17种氨基酸,丰富的蛋白质、脂肪、糖、维生素、钙、磷、铁、钾、SOD酶和超纤维等165种对人体有益物质[1]。百香果广范栽植于热带和亚热带地区,主要栽培于中国广东、海南、福建、云南、台湾及东南亚、美洲等地,有时也生长在海拔180寠1 900 m 的山谷丛林中[2]。
百香果花形态见图1。图1A为刚开花的时候,雌雄蕊相距3寠4 cm,雌蕊直立,雄蕊下垂,之后雌蕊逐漸下垂(图1B),雄花在下,花丝短小,少于花柱的一半,花药扁平,向下覆盖,雌雄花位置上交错、空间上同向,这种构型,不借助人工或昆虫媒介很难完成自然授粉。目前百香果主要依靠人工和蜜蜂完成授粉,百香果开花量大、授粉时间要求严格(一般为下午4点前),授粉时需要在3个雌蕊柱头均匀涂抹花粉,人工授粉受到工作量大,成本高,涂抹不均匀的限制,操作过程中很容易造成植株茎干伤痕,引起病害感染[3];关于百香果栽培管理[4-5]、营养成分与功能作用[6-7]等方面获得了较多的研究成果,而蜜蜂作为主要传粉媒介,在百香果上的应用还不多,对于百香果蜜蜂授粉的研究报道较少,而生产上应用授粉是获得产量与品质最为重要的环节。 笔者于2018年4月6寠18日在海南省东方市板桥镇高园村百香果种植基地利用蜜蜂进行百香果授粉,以中华蜜蜂、意大利蜜蜂为研究对象,比较2种蜂类为设施百香果授粉的效果,以期为设施百香果生产提供蜂类授粉技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料
试验地点为海南省东方市板桥镇高园村设施百香果种植基地,供试百香果品种为“台农1号”。意大利蜜蜂和中华蜜蜂由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所提供。仪器包括:温度计,各种颜色绝缘胶布及记号笔等。
1.2 方法
试验于2018 年4月6寠18日进行,10次标记重复。按照大棚面积,选择生长状况一致的大棚,将中华蜜蜂、意大利蜜蜂按照667 m21箱的比例摆放在不同大棚。试验期间连续观察蜜蜂授粉行为;温度测量方法为将温度计悬挂于棚内离地面2 m高的位置,每天8:00、14:00进行温度统计,分别作为当天最低温度与最高温度;雨水状况根据当天降雨情况实时记录。通过统计百香果坐果率了解蜜蜂授粉效果,早上9:00寠11:30对百香果花进行随机标记,每次随机选取各一行百香果作为标记,标记数量100朵花,授粉后第3天能明显观察到坐住的幼果,因此当天标记的花在标记后第3天统计坐果数量,计算出坐果率。试验期间百香果生长管理按照基地常规种植管理进行。
2 结果与分析
2.1 百香果蜜蜂授粉行为观察
百香果开花时间为9:00寠12:00,百香果大棚内蜜蜂活动旺盛时间段为10:00寠11:30和13:00寠15:00,蜜蜂大量活动时间与百香果授粉最佳时间相一致,能及时为百香果授粉。观察蜜蜂授粉行为发现,设施内全天都有蜜蜂活动。
7:00寠8:00蜜蜂陆续出巢,10:00寠11:30时,百香果花基本全部开放,此时,蜜蜂大量出巢,采集花粉,每朵花上均可见有蜜蜂活动。开花多的区域蜜蜂活动数量也多,蜜蜂首先停留在雄蕊柱头上,每朵百香果花有5个雄蕊,蜜蜂每采集完1个雄蕊,将会在空中停留10 s左右,在悬停过程中蜜蜂扇动翅膀,身体上携带的部分花粉会粘到雌蕊上,将5个雄蕊采集完,蜜蜂会悬停4寠5次,使得落在3个雌蕊柱头上的花粉更加均匀,顺利完成授粉过程,整个过程蜜蜂会在每朵花上停留约5 min。
13:00寠15:00也是蜜蜂活动的旺盛时期,蜜蜂在此期间采集百香果花蜜及茎、叶、花梗等营养体部位上花外蜜腺,同时为少量开花较晚的花进行传粉。蜜蜂采集花粉并将其传到雌蕊上后,能看到雌蕊柱头上有分布均匀的花粉粒,同时雄蕊上基本已无花粉,表明蜜蜂能够取食百香果花粉并顺利将花粉传于雌蕊柱头,从而完成授粉工作。
2.2 不同气候条件下中华蜜蜂和意大利蜜蜂的授粉效果
气温、降水是影响百香果蜜蜂授粉效果的两大重要气候因子。本次试验期间遇到低温、高温、多雨等气候,通过试验发现不同条件下中华蜜蜂和意大利蜜蜂对百香果的授粉效果有很大差。
由表1可知,中华蜜蜂授粉百香果的坐果率:4月9日、16日,温度21寠27℃,天气晴朗,且前一天无雨,坐果率斁80%;4月8日、17日、18日,温度19寠28℃,当天或前一天有雨,其坐果率较无雨天气少,此期坐果率为55%寠75%;4月6日受雷雨影响,坐果率大幅度降低,仅33.33%,4月15日,温度21寠26℃,天气晴朗,但受到12寠14日,连续高温、雷雨的影响,坐果率仅20%;4月12寠14日最高温度达到32℃,伴随雷雨天气,百香果坐果率曑2%。
相同温度、降雨气候因子下,中华蜜蜂授粉百香果的坐果率均高于意大利蜜蜂;4月9、16日,中华蜜蜂授粉较意大利蜜蜂授粉百香果坐果率提高了30%以上;当天或前一天在下雨的影响下,中蜂授粉坐果率斁55%,意大利蜜蜂授粉坐果率仅18%寠42%,中华蜜蜂表现出了抗轻度气候因子影响的优势,而意大利蜜蜂更易受到气候因子变化的影响。随着温度、降雨等因子影响的进一步加剧,中华蜜蜂、意大利蜜蜂授粉后百香果坐果率均敿34%。
3 结论与讨论
百香果为雌雄同花植物,其花器结构在自花授粉时很容易受到外界条件的影响。本研究结果发现,在连续阴雨天气或水肥管理不当的情况下,特别是连续高温天气,水分蒸腾过快而不能及时补充,百香果花芽会存在干枯现象。百香果开花后,雌蕊自上午9点开花至下午6点,柱头一直呈直立状,不下垂,不分开,使得雄蕊与雌蕊不能完成授粉或授粉后无法坐果,所以必须借助蜜蜂等昆虫授粉或人工授粉。
3.1 蜜蜂授粉行为
通过试验,蜜蜂全天均在百香果设施棚内活动,且蜜蜂大量活动时间(10:00寠11:30)与百香果大量开花时间(9:00寠11:30)相一致,能够顺利完成花粉采集并将花粉传到雌蕊柱头上,对于少量开花晚的百香果也能及时授粉,因此,蜜蜂可作为代替人工授粉的最佳媒介。
3.2 温度对蜜蜂授粉影响
温度对百香果蜜蜂授粉影响表明,当温度达到32℃时,百香果座果率曑2%,基本坐不住果,这与秦志聪等研究[8]的结果相一致,连续高温会导致花器发育不健全,高温干燥,百香果雌蕊柱头粘度差,花粉管萎缩,雄花花粉发芽和花粉管伸长受影响,不利授粉受精。通过相关性分析,中华蜜蜂、意大利蜜蜂授粉后百香果坐果率均與最高温度呈显著负相关(中华蜜蜂 r=-0.746,p敿0.05;意大利蜜蜂r=-0.702,p敿0.05),即:温度越高,蜜蜂授粉百香果坐果率越低。从本试验来看,4月9、16日,温度21寠27℃,天气晴朗,且前一天无雨,坐果率斁80%;按照最高坐果率,可认为蜜蜂最适授粉温度为21寠27℃;日最高温度高于27℃,坐果率将降低,达到32℃,基本不能坐果。
3.3 降雨对蜜蜂授粉影响
本试验发现,降雨对百香果坐果率有不同程度的影响。温度适宜时,百香果坐果率表现为:晴天斁小雨斁连续小雨或雷阵雨。魏良民[9]在研究花期降雨对食葵授粉时发现,阴雨天气不仅会影响花蕊的生长,柱头张开受抑制,同时阴雨天气,花粉不易散开、不容易完成传粉,授粉比较困难,对坐果率产生不利的影响;这与本研究结果一致。
3.4 中华蜜蜂、意大利蜜蜂授粉效果比较
本研究结果发现,相同气候条件下,中华蜜蜂授粉比意大利蜜蜂更具优势。
参考文献
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