设施甜瓜无王群蜜蜂授粉效果研究

张云毅 张旭凤 宋怀磊 武文卿 郭媛│文

山西省农业科学院园艺研究所，太原030001

甜瓜是葫芦科黄瓜属一年生蔓性草本植物，属异花授粉作物，虫媒花[1]。由于设施的密闭性，甜瓜栽培中通常采用人工授粉以及生长调节剂（CPPU）授粉坐果。随着农业劳动力向城市的转移，导致农村剩余劳动力数量减少、用工成本上升。而且，人工授粉费工费时，花粉涂抹不均匀，还易造成畸形果、口感差、品质低；坐果灵属于植物生长调节剂，剂量使用不当，易造成果实畸形，影响果实口感风味，而且激素残留可能影响产品质量安全[2]。蜜蜂授粉是提高农作物产量的一项重要措施，由于蜜蜂多次采访，授粉更及时、更完全和更充分，在减轻设施劳动力，减少生产成本投入的同时，从源头上控制食品的生产安全，达到无公害农产品的生产要求，已经在多种设施果蔬类作物中得到推广应用[3-7]。前人在不同授粉方式对甜瓜果实形态及品质影响方面做了大量研究，但在无王蜂群授粉效果方面研究较少。本试验采用甜瓜蜜蜂授粉技术，通过对人工与有王、无王授粉蜂群的初步比较研究，探索采用无王授粉蜂群代替有王群，以期在保证蜜蜂授粉的提质增效的基础上，进一步降低设施的授粉成本。

一、材料与方法

1.材料

蜜蜂选用意大利蜜蜂（简称意蜂），由园艺研究所提供；甜瓜品种为先锋一号。

2.方法

（1）试验设计

试验于2017年3月20日～4月20日，在山西省农业科学院园艺研究所晋中市蜜蜂授粉试验基地日光温室进行。试验大棚通风口用60目纱网封住，防止蜜蜂外逃。温室面积1000m2，分为 9个试验小区，中间用尼龙纱隔开。试验设为意蜂有王群授粉区、意蜂无王群授粉区、人工授粉区3个处理，3 次重复，重复分别在3个隔离小区进行，随机区组设计。

授粉蜂箱采用标准郎式箱尺寸的1/4大小，巢脾为普通脾1/2大小，每箱大约2000～3000只蜜蜂，置于小区中间平地，巢门朝南。

甜瓜栽培采用相同管理方式，塑料绳吊蔓栽培，双蔓整枝，薄皮甜瓜每蔓留4～5个结果枝，4月28日采收。

（2）授粉蜂群的管理

有王群和无王群均按照常规的饲喂方式管理，为了保证正常授粉蜜蜂的出勤率，对蜜蜂只进行水和蜂蜜饲喂，喂水器置于距离蜂箱巢门前10cm地面；蜂蜜为封盖蜜脾。

（3）测定项目及方法

果实生长品质性状的调查，按甜瓜种质资源描述规范和数据标准进行[8]。待果实成熟后，在各试验小区随机选取成熟度均匀一致的甜瓜30个，进行形状指标测定。用游标卡尺测量果实横径、长纵径和短纵径，用电子天平称量单瓜质量，记录每个瓜的总种子数。

试验进行期间，将温湿度计悬挂于温室内离地100cm处，记录室内温湿度。

3.数据统计方法

采用Excel 2007进行数据整理，利用SPSS 18.0 软件进行数据的统计分析。

二、结果与分析

1.设施温湿度调查

设施内蜜蜂采集的温度范围为16.4℃～46.2℃，湿度范围为18.2%～86.9%；设施内温度变化幅度很大，温差达到29.8℃，湿度达68.7%。晴天时，设施内温度一路攀升，最高可达46.2 ℃，而湿度下降到18%左右；在86.9%时，发现仍然有蜜蜂访花，说明蜜蜂对湿度的耐受性较温度的耐受性高。通过调查，温度在38.8℃以下、湿度在27.6 %时，是蜜蜂出巢活动相对适宜的环境条件。在正常授粉情况下，不同处理设施环境的温湿度情况见图1，可见两种蜂群的授粉环境条件一致。

2.不同处理蜂群的活动情况

表1可见，出巢蜂数在10:00达到高峰，回巢蜂数在11:00达到高峰，不同蜂群的出巢蜂数和回巢蜂数在9:00、10:00时有王群少于无王群，11:00、12:00有王群多于无王群。表2显示，访花蜂数有王群在11:00达到高峰，无王群在10:00就达到高峰，访花数量有王群高于无王群。

3.蜜蜂授粉对甜瓜果实品质性状的影响

由表3可看出，与人工授粉方式比较，采用蜜蜂授粉方式设施甜瓜平均单果重显著增加，有王群和无王群蜜蜂授粉处理分别增加6.85%和11.84%；在果实横纵径方面，蜜蜂授粉处理的果实果型指数为1.36和1.35，与人工授粉处理相比差异不显著。人工授粉的果实果型指数为1.32；而果实种子数差异明显，蜜蜂组分别高于人工授粉组51.06%和53.97%。综合各项果实形态指标，授粉方式对甜瓜果实形态影响主要是单果重和果实种子数，而有王群和无王群蜜蜂授粉效果无显著差异。

图1 蜂群温湿度情况

表1 不同蜂群蜜蜂的出、回巢情况

表2 不同蜂群访花蜂数

表3 不同授粉方式对甜瓜果实品质性状的影响

4.不同授粉方式的授粉成本比较

设施甜瓜一般是通过人工授粉，授粉主要集中在花期10～15天，每个棚（面积667 m2）每天需要2人进行3小时人工授粉，山西地区人工授粉的用工费为80元/人·天，每个棚人工授粉的工时费最少需1600元。采用蜜蜂授粉，每个温室需要1箱蜂，早春授粉蜂群租赁价格一般在300～400 元/每箱，蜂王价格在100元/只左右，与人工授粉相比，通过蜜蜂授粉每个温室可节省至少1200元的授粉费用。人工授粉不仅费工费时，而且难以把握最佳授粉时间，机械损伤严重，易造成植株感病，畸形果增多，品质差。

三、讨论

蜜蜂是一种典型群体生活的社会性昆虫，蜂群的生殖、生理和群体行为受蜂王的影响。但是蜜蜂巢内外的这些活动不是绝对的，采集花粉、花蜜及巢内的一些活动是工蜂的本能。因此，可以利用工蜂在没有蜂王的情况下，也从事采集、哺育幼虫等巢内外活动的特点，采用无王群授粉。本试验通过对山西春季温室甜瓜的有王群、无王群和人工授粉果实品质性状进行比较，得出蜜蜂授粉要优于人工授粉，提高了果实单果质量和种子数，这与前人研究结果相似[10]，并且无王群与有王群授粉处理相比在活动行为上存在差异，无蜂王使蜜蜂出巢时间提前，出巢蜂数增加，访花蜂数却减少，但是对设施甜瓜的授粉效果影响无明显差异。采用无王群蜜蜂授粉可降低蜜蜂的租赁成本，降低瓜农的授粉成本，而且蜜蜂授粉的成品瓜价格要高于人工授粉，增加瓜农的收入。

四、结论

蜜蜂授粉比人工授粉显著提高了果实的单果重，有王群和无王群蜜蜂授粉在提高果实的纵横径方面差异不显著，这与前人在甜瓜上的研究一致[11]。不同授粉方式对设施甜瓜的授粉效果表明：（1）蜜蜂授粉不仅可以改善成品甜瓜的品质性状，同时可以大大降低人工授粉的授粉成本、增加农民收入；（2）无王群蜜蜂用于设施授粉，授粉效果与有王群相比无显著，选用无王群授粉可以省去购买蜂王的费用，进一步降低授粉成本。本研究结果为加快设施蜜蜂授粉的大面积推广应用提供了理论基础，同时也为无王群蜜蜂在授粉中的应用提供数据支持。