影响蜜蜂为南方塑料大棚虫媒作物授粉的主要因素及对策探讨

秦汉荣，黄观光，廖权茂，李玉元

（1.广西壮族自治区养蜂指导站，广西 南宁 530022；2.广西壮族自治区岑溪市养蜂技术指导站，广西 岑溪 543200；3.广西壮族自治区阳朔县水产畜牧技术推广站，广西 阳朔 541900；4.广西壮族自治区桂林市畜牧站，广西 桂林 541004）

塑料大棚是南方设施大棚的主要类型之一。设施大棚具有高产高效、节能节水、减肥减药、土地利用率高等特点，农作物可实现反季种植、错峰上市[1]。据肖日新（2017）报道，近年来，我国南方设施大棚发展迅速，仅华南地区的海南、广西、广东及福建4 省区已发展各类设施大棚近33.33 万hm2[2]。随着设施大棚的快速发展，草莓、薄皮甜瓜、厚皮甜瓜、西瓜、无籽西瓜、苦瓜等虫媒作物相继在大棚内种植，由于被塑料薄膜、防虫网等阻隔，棚外蜜蜂及其野生授粉昆虫无法进入棚内为虫媒作物授粉，人们只好采用人工授粉或喷施激素等方式进行辅助授粉[3-6]。为解决大棚虫媒作物授粉问题，1987年以来，吉林、北京、山西、浙江、安徽、福建、重庆、广西等地相继开展蜜蜂为大棚作物授粉的试验研究。大量的试验结果表明，蜜蜂授粉可提高大棚作物产量和品质，可替代人工授粉[6-14]。然而，正如谢鹤（2008）等所述“目前蜜蜂为温室作物授粉，仍停留在授粉试验直接得利的农场或部分容易接受新技术的高素质规模场（户）中应用……”[15]，不少大棚种植业主尝试过蜜蜂授粉，由于他们缺乏大棚作物蜜蜂授粉相关知识与经验，遇到蜜蜂不访花、蜜蜂访花不积极、蜜蜂撞棚等问题时，不清楚原因，不知道该如何解决，加上大棚作物种植投资大和蜜蜂授粉产业技术服务体系不健全，一些种植业主担心蜜蜂授粉效果不佳，不敢轻易冒险改变原来已习惯的授粉方式，致使蜜蜂授粉技术在设施农业中尚未得到广泛应用。因此，研究解决上述问题，让更多的蜜蜂为大棚虫媒作物授粉具有十分重要的现实意义。

1 影响蜜蜂为大棚作物授粉的主要因素

1.1 作物品种

蜜蜂是自然生态系统中的一个重要成员，经过长期的进化，蜜蜂成为了专食花粉、花蜜的昆虫，虫媒植物为蜜蜂提供花粉和花蜜，蜜蜂在采集植物花粉和花蜜的同时完成植物花粉的传播，虫媒植物借助蜜蜂传粉完成受精，繁衍生息；蜜蜂则依靠植物的花粉和花蜜，维持蜂群的生存和后代繁殖，二者形成共生互利的关系[16-17]。在养蜂业上，人们通常把能提供花蜜或花粉且被蜜蜂采集的植物称为蜜粉源植物。所以，人们想利用蜜蜂为大棚作物授粉，设施内的作物它首先应属于蜜粉源植物，即在大棚内种植的作物它能正常分泌花蜜、正常吐粉，能诱引蜜蜂采集花蜜和花粉，这是大棚作物利用蜜蜂成功授粉的基础和前提，是利用蜜蜂为大棚作物授粉必须考虑的首要因素。

1.2 环境质量

适宜蜜蜂生活和安全飞行的大棚环境是确保蜜蜂成功授粉的根本保障。就蜜蜂授粉而言，大棚环境质量除了要从大棚的高度及其内部空间大小是否适宜蜜蜂安全飞行进行评价外，还要从大棚内外空气质量、大棚内水环境质量、土壤环境质量，以及棚内温湿度等方面对蜜蜂的影响程度进行评价。

1.2.1 大棚空间

大棚空间大小直接影响蜜蜂在棚内的飞行。设置有防虫网的大棚利用蜜蜂授粉，通常要求棚高大于3 m，单栋大棚面积应大于300 m2，过于矮小的棚不利于蜜蜂出巢飞行，也易发生蜜蜂撞棚。没有设置防虫网且在作物开花期大棚的前后棚布可掀开，授粉昆虫可以自由进出大棚的，大棚的高度可以稍为低一些。

1.2.2 大棚内空气和水土质量

蜜蜂属于昆虫，杀虫剂、除草剂等化学农药对蜜蜂有毒害作用。大棚周边农药喷施会由于大棚内外空气对流而影响棚内蜜蜂的生活和授粉。大棚内的设施设备、管道、薄膜等塑料制品挥发、农药挥发和施肥等产生的如氨气、氟化氢、氯气等有害气体[18]，以及被农药等污染的水和土壤，都会影响蜜蜂出巢访花，甚至威胁蜜蜂安全。

1.2.3 大棚内温度和湿度

温度和湿度不仅是影响作物生长的主要气候因素，也是影响植物开花泌蜜和吐粉的重要因素。徐万林（1992）认为，蜜粉源植物泌蜜对外界温度的要求可分为低温、中温和高温3种类型。低温型10～22℃，如鹅掌柴、柃木等；中温型20～25℃，如油菜等；高温型25～35℃，如枣树、黄荆等。大多数蜜粉源植物在气温22～28℃、空气相对湿度在70%～80%时，开花泌蜜最多[19]。

温度和湿度也是影响蜜蜂出勤和蜂群生活的主要因素。在自然环境下，工蜂采集飞行的最适温度为18～30℃，气温低于9.5℃意蜂停止巢外活动，低于6.5℃中蜂停止巢外活动[20]。在干热的气候条件下，当气温升到38℃以上时，蜂群用于采水降温的工作时间多于采集蜜粉；当气温超过43℃时，蜂群停止采集蜜粉，集中力量采水降温，如果没有水，24 h 内蜂群就会死亡[20,21]。此外，一个健康完整的蜂群其巢内会有一定数量的卵、幼虫和蛹，巢内蜜蜂发育最适相对湿度是75%～90%，最适温度是34～35℃，低于32℃或高于36℃就会影响蜜蜂的发育。在人工模拟环境下，对刚封盖的子脾进行试验，27℃时虽能化蛹，但羽化后立即死亡；30℃时能全部羽化成蜂，但推迟4 d 出房，且体弱、发育不全；37℃时发育期缩短3 d，死亡率达14%～24%，成蜂多卷翅；40℃时全部死亡[22]。通常，蜜蜂对巢内温度具有一定的调节能力，但实验表明蜂群内的工蜂数量要达到15 000 只（5～7 框蜂）时，才能维持群内温度恒定[21]，而目前华南等南方高温地区为大棚作物授粉的中蜂大多采用3 框蜂左右的蜂群，在温度过高的棚内，若中蜂群势过大，除了易发生分蜂热出现工蜂怠工不访花外，授粉结束后蜂群的损失也会更大。对于一般的作物品种，可按大棚面积每600 m2配置1 群蜜蜂（2～3 框蜂），面积较大的大棚可考虑采取增加授粉蜂群分散放置的办法。基于授粉蜂群群势小的现实，为减轻蜜蜂护脾调温压力，确保巢内子脾正常孵育，在蜜蜂授粉期间，当温度过高时应对蜂群采取遮阴等降温措施。

1.3 蜜蜂品种

目前，我国养蜂者饲养的蜜蜂品种主要是以中蜂和意蜂为主。由于蜜蜂品种自身的生物学特性（如喙长、访花偏好不同等）和受设施环境的限制，同一作物可能会因蜜蜂品种不同导致在蜜蜂访花积极性和授粉效果等方面存在差异，或同一作物品种不同地区由于蜜蜂品种不同其授粉效果也可能存在差异，如解文飞等（2009）在安徽的研究表明中蜂为日光温室草莓授粉的活动特性优于意蜂，具有更高的授粉效益；罗文华等（2017）在重庆的研究表明意蜂与中蜂相比更适于重庆设施草莓授粉；黄仁才等（2018）在福州的研究表明中蜂与意蜂相比更能高效地完成百香果的授粉任务[11-13]。

2 对策

2.1 选育和选种雌花泌蜜好的作物品种

李文海等（2014）以18 个设施栽培的西瓜品种为试材，对影响蜜蜂授粉效果的雌花花蜜分泌量等进行研究，发现不同西瓜品种在花蜜含量等方面差异显著[23]。这说明大棚作物有因品种不同其雌花泌蜜量不同的情况存在，所以，在大棚虫媒作物品种的育种上，尤其是雌雄异株和雌雄同株异花作物品种的选育上，应把雌花泌蜜量、花蜜质量作为选育的指标，选育出适宜南方地区大棚种植且雌花泌蜜量大、花蜜浓度高的品种。

在虫媒作物品种的种植选择上，雌花泌蜜量大的品种，能更好地诱引蜜蜂访花，提高蜜蜂授粉成功率。

2.2 合理配置雄株

对于雌雄异株作物，为便于蜜蜂授粉，种植时应合理配置雄株。据观察，蜜蜂访花时有就近来回访花的习性，在大棚内体现为逐行采集，因此，作物种植时应按行且要以适当的间距配置足够的雄株，以保证有足够的花粉供蜜蜂采集和授粉，雄株和雌株同行配置也便于蜜蜂访问雄花后就近访问雌花，更易达到充分授粉的目的。

2.3 营造安全的授粉环境

2.3.1 调控大棚温度

在我国南方地区，大棚具有高温高湿的特点。陈丹等（2007，2008）对桂南地区单栋塑料大棚小气候特征进行分析研究，发现：春季最高气温晴天及多云时棚内高于棚外7～9℃，12：00～16：00 前后地表温度达到40℃以上；夏季最高气温晴天及多云大棚内明显高于棚外10℃；晴天与多云天气地表最高温度棚内较棚外增温达15～16℃[24,25]。所以，就桂南地区而言，当外界气温达30℃及以上时，棚内温度很容易达40℃以上，棚内温度过高不仅影响棚内蜂群子脾的孵育，而且威胁到蜜蜂的安全，也影响作物的生长和开花泌蜜。就蜜蜂授粉而言，南方塑料大棚的温度调控，重点在大棚降温，可采取以下措施。

一是在硬件上采用散热大棚。肖日新等（2017）针对我国南方地区设计了不同结构的散热大棚，如：单斜式拱圆形散热大棚、单斜式凸拱形散热大棚、双斜式半坡面中高档散热大棚等[2]，这些结构的大棚有利于降低或调节棚内温度，计划利用蜜蜂授粉的种植业主可参考这些结构建设具有散热功能的大棚。此外，大棚建设应选用优质管材、优质薄膜，减少或避免棚内有害气体的产生。

二是在管理上采取降温措施。常见的降温办法有通风降温、遮阳降温、蒸发降温和屋面喷淋降温等[26]，可结合设施大棚结构、作物品种、栽培耕作要求等选择合适的降温办法。

2.3.2 控制花期化肥、农药施用

在作物开花的一周前至授粉蜂群撤出大棚前要停止施用各类农药和具有挥发气体的肥料。棚外周边杀虫剂、除草剂等的喷施可能影响或危及棚内蜜蜂安全的，授粉期间要停止相关喷施作业。

2.3.3 注意通风换气

在蜜蜂入棚前大棚要进行充分的通风换气，提高棚内空气质量，在蜜蜂授粉期间应加强棚内空气流通，以利于蜜蜂在棚内生活和授粉。

2.4 重视授粉蜜蜂的繁育与管理

2.4.1 选择合适授粉的蜜蜂品种

与意蜂相比，中蜂在采集零星蜜粉源、耐高温方面具有优势，在南方地区高温季节，除了意蜂具有明显采集优势的个别作物品种可选择意蜂外，应优先选择中蜂为大棚作物授粉。

2.4.2 合理配置授粉蜂群

一是培育或组织适龄授粉工蜂。工蜂一般在3～5日龄出巢进行认巢飞行并进行第一次排泄，通常在18日龄后外出采集蜜粉。老龄工蜂由于已经习惯在“无限制”的大自然飞行，进入大棚后易发生撞棚，13～17日龄的工蜂除了认巢飞行外，还没有或较少外出采集，与老龄工蜂相比进入大棚后更容易适应大棚环境，经1～2 d 的适应后逐步成为适龄授粉工蜂。

二是配置足够的适龄授粉工蜂。曾志将等（2007）研究发现，有58%的工蜂只采集花蜜，有25%的工蜂只采集花粉，有16%～17%的工蜂既采集花蜜又采集花粉[21]。倘若这一研究结果也适用于塑料大棚作物和环境，那么，对于雌雄异株或雌雄同株异花的植物来讲意味着：在出勤的工蜂中只有16%～17%的工蜂是它们的有效授粉蜜蜂。因此，在确定采用多大群势的蜂群授粉时，除了要根据棚内作物品种，种植面积，雌花、雄花数量，雌株、雄株配比等进行测算外，还要结合蜂群内适龄授粉工蜂比例进行合理配置，以实现作物的充分授粉。

三是授粉蜂群巢内构成要合理。授粉蜂群应是一个完整、健康的蜂群，除了17日龄及以下工蜂占比可稍大外，巢内的卵、幼虫和封盖子脾构成要合理。授粉蜂群群势大小可根据授粉作物品种、授粉面积等确定，单个授粉蜂群群势应控制在5 框蜂以下。

四是应备足饲料。授粉蜂群巢内应备有供蜂群食用10 d 左右的花粉和蜂蜜，授粉期间发现饲料不足时要及时饲喂。

2.4.3 预防蜜蜂撞棚

蜜蜂为大棚作物授粉，会有蜜蜂因撞棚而死亡，这是大棚作物蜜蜂授粉无法避免的问题。预防和减少蜜蜂撞棚可采取以下措施。

一是繁育或组织授粉专用蜂群，重点培育或组织13～17日龄工蜂，少组织老龄工蜂，降低授粉蜂群中老龄工蜂比例。

二是授粉蜂群选择傍晚入棚。一般在作物开花前1～2 d 的傍晚或阴天的午后，将授粉蜂群搬进棚内（建议采取关巢门方法搬运蜂群），静置20 min 左右，再慢慢打开巢门至仅供1～2 只蜜蜂出入，待蜜蜂适应大棚环境后再适当开大巢门，还可在巢门前放置一些障碍物（如青草、植物叶片等），让蜜蜂爬出巢门后需经过一定距离的观察爬行后方能起飞，即让蜜蜂在起飞前有一个辨认和适应棚内环境的过程，蜜蜂适应棚内环境后即可清理障碍物。采用“棚外摆蜂，棚内放蜂”的蜂群参照这一方法操作。

2.4.4 蜂群摆放与遮阴

授粉期间，若一天当中棚内温度大部分时间在35℃以下，授粉蜂群可摆放在棚内，单群蜜蜂可将蜂箱摆放在大棚中心位置附近通道的地面上，把蜂箱垫高10～20 cm，巢门可朝南开，在蜂箱上方约50 cm 处架设遮阳板遮阴；若一天当中棚内温度有相当长时间在35℃以上，可考虑将蜂群摆放在棚外（蜂箱上方架设遮阳板遮阴），采用“棚外摆蜂，棚内放蜂”方式授粉，以降低棚内高温对蜂群的影响。具体方法是：将蜂箱摆放在大棚外，把巢门（可采用导管类巢门）开在大棚内，蜜蜂通过巢门进入棚内为作物授粉。这一方式除了蜜蜂出巢受到大棚的限制外，蜂巢内子脾的孵育和蜜蜂生活与棚外常规饲养的蜂群差别不大。在设置有防虫网的大棚，采用“棚外摆蜂，棚内放蜂”的蜂群开箱检查只能在晚上进行，若在白天开箱检查，开箱时飞出的蜜蜂可能会由于检查结束盖上箱盖后无法返回巢内而造成损失。需要注意的是，在棚内授粉没有结束前，不宜在棚外另开巢门放蜂，否则已经适应棚内环境的蜜蜂在棚外自由飞行后再次入棚时易发生撞棚，倘若棚外同期开花的蜜粉源植物与棚内作物相比具有更大的诱引力，可能会降低蜜蜂在棚内的访花积极性，进而影响授粉效果。

2.4.5 饲水、饲盐

在巢门前设置饲水器，每天更换清洁干净的水；在巢门前设置饲盐器具，提供浓度0.05%以下的盐水供蜜蜂采用。

3 注意事项

3.1 要制订授粉备用方案

尽管人们对蜂群及蜜蜂有了必要的了解，在一定程度上可以调控或诱导蜜蜂采集，但人们还无法完全指挥或控制蜜蜂的采集行为，在大棚的特殊环境中，蜜蜂授粉存在达不到人工授粉效果或达不到预定授粉目标的可能。因此，大棚作物种植业主或蜜蜂授粉服务者在制订蜜蜂授粉方案时应同时制定备用授粉方案，预防发生蜜蜂授粉风险。

3.2 要观察蜜蜂访花情况

对于虫媒作物，尤其是雌雄异株或雌雄同株异花作物，无论是大棚种植，还是露地种植，都要注意观察蜜蜂是否雄花和雌花都访问，蜜蜂访花是否积极等，以便对作物蜜蜂授粉是否充分做出判断。

影响蜜蜂访花积极性的因素很多，要重点关注的有：作物泌蜜吐粉情况、授粉环境、气候和蜂群状况等。若发现蜜蜂访花积极性不高时，可参照上述相关分析并按蜂群→环境→气候→作物的顺序排查。如果蜂群无分蜂热、蜂王产卵和子脾正常、各日龄蜜蜂构成合理、巢内贮蜜贮粉适宜、不存在蜜压子脾无处贮蜜，也没有发生蜜蜂病敌害等情况，说明蜂群没有大的问题；如果发现蜂群存在不利于授粉的因素则要及时消除，消除不了的要尽快更换蜂群。如果棚内环境也适宜蜜蜂出巢，则要重点检查作物泌蜜和吐粉是否正常，如果作物泌蜜和吐粉正常，可考虑进行诱导饲喂。诱导饲喂的糖液制作及饲喂可参照以下方法操作：在密封的容器中放入不少于1/3 的授粉作物的花朵；在沸水中加入等量的优质白砂糖，充分搅拌溶解，待糖液冷却到20～25℃时，倒入有花朵的容器中，密封浸渍4 h 以上；第一次饲喂在晚上进行，以后在每天早上蜜蜂出勤前饲喂一次[20]。每框蜂每次饲喂约25 g。

若进行诱导饲喂蜜蜂访花还不积极，或者作物到了盛花期泌蜜和吐粉还不正常，或者蜜蜂只采雄花（或雌花）不访问雌花（或雄花），那么，蜜蜂授粉可能无法达到预定授粉目标，应考虑启用备用授粉方案。

4 讨论

4.1 蜜蜂授粉与设施大棚发展问题

随着人工辅助授粉等相关技术的突破，将会有越来越多的虫媒作物被移入设施大棚内种植，设施大棚是阻隔授粉昆虫进入大棚内觅食的屏障，大棚内的虫媒作物与授粉昆虫的共生互利关系必须依靠人类才能形成，这不利于授粉昆虫尤其是野生授粉昆虫的生存和发展。规模设施大棚的发展与露地规模连片单一作物种植一样，对野生授粉昆虫的生存和发展不利。因此，在大力推进设施大棚作物发展的同时，应该大力推动蜜蜂授粉业的发展，以弥补野生授粉昆虫的不足。

4.2 正确看待蜜蜂授粉问题

蜜蜂授粉技术是人们依据蜜蜂与虫媒植物共生互利关系，结合已知植物学、植物栽培学和蜜蜂学等相关知识集成的技术，目的是为蜜蜂“完成”作物授粉创造更好的条件，更好地控制农作物授粉成本，最终实现农作物增产和提质，帮助种植业主获得更高的种植效益。蜜蜂授粉技术虽然不是高深莫测的技术，但也不是将蜂箱一放就能完成对作物授粉那么简单，应该以科学的态度去宣传、对待和应用蜜蜂授粉技术，在科学利用蜜蜂为农作物授粉的同时，不要忘记蜜蜂也是自然生态系统的重要成员，要把蜜蜂作为人类共同的朋友来对待，给它们提供必要的生存条件和福利，更好地关爱它们。

5 结语

在自然界众多的授粉昆虫中，蜜蜂由于拥有特化授粉构造、单群蜜蜂数量庞大，以及具有可人工繁育、人工迁移等优势，成为农作物最理想的授粉昆虫。当前，蜜蜂授粉技术在现代露地农业中得到了广泛应用，而在设施农业中的应用还非常有限，除了大棚作物蜜蜂授粉技术的宣传和普及不足外，与当前设施农业中的部分作物品种和设施环境不太适宜蜜蜂授粉有关，建议在大力发展设施农业的同时，结合蜜蜂访花需求加大作物品种的选育力度，切实提高大棚环境质量，为大棚作物蜜蜂授粉创造良好条件，大力发展蜜蜂授粉业，积极推动蜜蜂授粉业与设施农业的协同发展，让更多的蜜蜂为设施生态农业的发展服务。