设施农业熊蜂授粉技术研究进展

王宏栋，韩双，韩冰，武明飞，朱冠雄，李冬刚

（德州市农业科学研究院，山东，253015）

数据显示[1]，我国大中拱棚以上的设施面积达370 万hm2，居世界第一，约占世界设施农业总面积的80%。 设施蔬菜面积400 万hm2，设施花卉面积11.6 万hm2，设施果树6.7 万hm2（不含草莓）。

随着设施蔬菜产业的迅速发展，设施作物对蜂类授粉的依赖和需求日渐增加，这是由于设施农业封闭或半封闭的环境阻碍了传粉昆虫的进入，蔬菜在开花期间不能充足授粉，造成坐果率低、畸形果多等问题，直接影响了产量和品质[2]，在设施果蔬生产过程中不得不采用人工辅助授粉、喷洒药剂和蘸花等方法来提高坐果率，但此举不仅增加了劳动强度，而且难以掌握最佳授粉时间，授粉效果不够理想，致果蔬品质下降。因此，设施农作物授粉难已经成为困扰当前设施农业发展的一个巨大难题[3]。 熊蜂作为设施农业最理想的授粉昆虫之一，熊蜂授粉技术的推广， 不仅可提高设施农产品的产量和品质，还能减少药物（激素）使用带来的环境污染和药物残留，具有显著的经济效益、社会效益以及良好的生态效益[4]。

1 熊蜂蜂群组成

熊蜂在分类学上隶属于节肢动物门（Arthropoda）昆 虫 纲（Insecta）膜 翅 目（Hymenoptera）细 腰 亚 目（Clistogastra）蜜蜂总科（Apoidea）熊蜂属（Bombus）[5]。除拟熊蜂亚属（Psithyrus）外，其余的亚属都是社会性熊蜂，与蜜蜂相似，具有蜂王、工蜂、雄蜂3 个级型，蜂群通常由蜂王、卵、幼虫、蛹、雄蜂及数十只至数百只工蜂构成，一般我们所说的授粉熊蜂，是指能形成大群的、有授粉价值的社会性熊蜂[5～9]。

2 设施农业熊蜂授粉技术的优势

2.1 熊蜂适宜授粉的生物学特性

熊蜂在与植物花朵之间的长期协同进化过程中， 具有了适合授粉的形态结构和独特的生物学特性，主要表现在：①熊蜂周身的绒毛更密，携粉量为蜜蜂的4 倍；②熊蜂的口器比蜜蜂更长，可为多种深冠花朵植物（如番茄、茄子等）授粉；③熊蜂以花粉和花蜜为食， 是多种无蜜植物的重要授粉者；④熊蜂飞行能力强，飞行距离可达5～20 km，平均每头熊蜂每天可访花4500～5000 朵， 对于声振作物特别有效；⑤熊蜂分泌的信息素没有蜜蜂丰富，趋光性较差，可温顺地在植物花朵上采集授粉；⑥熊蜂可掌握作物花期的最佳授粉时间；⑦熊蜂抗寒性强、耐湿性强，延长了对植株的授粉时间[3，8～11]。

2.2 熊蜂授粉的优势

熊蜂授粉技术是利用熊蜂访花采粉过程中通过声震促进花粉散发来实现授粉的[11]。 目前，我国已成功培育出6种本土熊蜂， 即明亮熊蜂（Bombus lucorum）、 红光熊蜂 （B. ignitus）、 火红熊蜂（B.pyrosoma）、小 峰 熊 蜂（B. hypocrita）、密 林 熊 蜂（B.patagiatus）、重黄熊峰（B. picipes），均具有重要的授粉价值，另外，从欧洲引进的地熊蜂（B. terrestris）也在部分地区得到应用[5，12，13]。熊蜂授粉技术的优势主要体现在：①不受时间、空间制约。熊蜂在人为控制条件下，可进行人工周年室内饲养，即使在封闭空间内也可专心授粉。 ②增产效果显著。 授粉率和坐果率可达95%以上。③省时省力。蜂箱设计轻巧，易于搬运，每群熊蜂（80～100 只）可为面积约1.5 亩（0.1 hm2）的番茄、草莓等作物授粉。 ④提升果蔬品质。 果实籽粒饱满，果形圆整，可溶性糖、维生素等含量明显提升。 ⑤减轻病害发生。 熊蜂授粉后花蒂会自然脱落，一定程度上减少了番茄灰霉病发生的概率。 ⑥避免激素污染和药物残留，提高果蔬安全性[8～10，14，15]。

3 熊蜂授粉配套技术要点

3.1 花期预测

熊蜂授粉取得良好效果的前提是花期与熊蜂发育期相吻合[16]。 一般在20%植株开花后即可引进熊蜂，商品化的熊蜂群内含有大量幼虫，此时放置，盛花期与熊蜂的发育期重合，授粉效果最佳。 田间也可用指甲弹花朵，通过查看指甲上有无花粉的方式查看花粉是否充足，以选择放置熊蜂的时机。

3.2 安装防虫网

放蜂前， 需确保设施大棚安装60 目以上的防虫网，防止熊蜂外逃，也可抵挡外来生物入侵，破坏蜂群平衡。

3.3 温湿度控制

图1 熊蜂授粉蜂群的配套蜂箱

熊蜂在授粉期间，设施大棚温度应控制在12～32℃，温度过高会影响幼虫的发育[16]，温度过低则会影响熊蜂出巢工作的积极性。棚内相对湿度应控制在40%～80%，湿度过高、过低，均会造成幼虫死亡，还会影响植物花粉的形成与释放。

图2 熊蜂在设施果蔬中的应用

3.4 蜂箱的正确放置

蜂箱需放置在通风、防潮、远离CO2的排放口。巢口给熊蜂留出20 cm 的起降空间。 当设施大棚内温度较低时， 要将蜂箱放置在温度较高的位置，如后墙高处，并注意保温；当设施大棚内温度较高时，可将蜂箱放置在低矮的位置，靠近通风口处，并遮阳。 熊蜂入棚后会有约3 d 的适应期，此时不要拍打熊蜂蜂箱。 由于商品化熊蜂蜂箱内有糖水，要注意保护蜂箱不受蚂蚁、老鼠的为害。

3.5 检查授粉率

熊蜂授粉后的花朵有褐色的咬痕，这是识别授粉的主要标记， 当有50%的授粉期花朵有授粉标记，则说明正常。 如发现超过半数的花朵出现黑褐色咬痕，此时应检查花发育情况，并及时增大授粉面积或减少熊蜂出巢。

3.6 农药的正确使用

熊蜂作为设施农业最主要的授粉昆虫，经常暴露在杀虫剂、 杀菌剂等农药混合使用的生态系统中，有研究表明，如长时间暴露在残留化学物质的环境中会使授粉蜂中毒，表现出反应迟钝、运动不协调、震颤等现象，甚至缩短蜂群寿命，影响授粉的效果[17，18]。 在我国，已有国标根据LD50（48 h）数值将农药对蜜蜂的毒性进行了划分[19]，基于此，不少专家学者开展了急性毒性反应和风险性评估等相关研究，将设施蔬菜常用的一些农药根据其毒性进行了划分[20～24]，其中：烯啶虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、藜芦碱和苦皮藤素为高毒；苦参碱、吡蚜酮、蛇床子素和鱼藤酮为中毒；啶虫脒、螺虫乙酯、氟苯虫酰胺、噻虫啉、氟吡呋喃酮、氟铃脲、虫酰肼、吡丙醚、氟啶虫酰胺、虱螨脲、灭幼脲、噻嗪酮、除虫菊素、联苯肼酯和乙基多杀菌素为低毒。 因此在熊蜂授粉期间， 要尤其注意以上农药的正确使用，建议低毒（低风险）农药，可在覆盖蜂箱、关闭出入口后施用；而中毒（中风险）农药，需将蜂箱移出，并保持通风、隔离2～3 d 后施用；而高毒甚至剧毒（高风险）农药应严禁在熊蜂授粉期使用。

4 熊蜂在设施农业中的应用

近年来，熊蜂授粉技术已成为我国设施农业实现优质、高效、高产的一项重要的配套技术措施。国内不少专家学者也开展了熊蜂授粉与传统人工授粉、激素蘸花、蜜蜂授粉等方式的对比研究，其中，何欣等[25]研究发现，熊蜂授粉得到的草莓畸形果率比激素授粉和人工授粉分别显著降低了67.69%和60.72%。赵改灵等[26]和彭佃亮等[27]研究表明，熊蜂授粉的草莓较蜜蜂授粉单果质量可增加16.81%～36.96%。 宿刚爱等[28]在大棚甜瓜上应用熊蜂授粉技术后发现，可普遍增产15%～20%，甜瓜的品质也得到提升。 陈红等[29]在早春茄子上应用熊蜂授粉技术后发现，对比激素点花产量增加30.56%，畸形果率下降6.02%。 尤春等[30]在设施番茄上应用熊蜂授粉技术后发现，与蜜蜂授粉、激素点花和振动授粉3种方式相对比，番茄坐果率最高（89.84%），畸形果率最低（3.17%），番茄的产量和品质得到了显著提高。

5 展望

随着我国经济社会的持续发展，消费者对于食品安全的要求也逐步提高， 熊蜂授粉技术的应用，除解决设施作物授粉难题之外，还可避免药物（激素）残留等带来的食品安全问题，符合绿色食品的概念。相信随着国内本土熊蜂人工繁育技术水平的不断提高，我国的熊蜂授粉技术将会更好地与温室种植技术、天敌治虫技术相结合，为实现绿色循环优质高效农业生产模式提供植保技术支撑。

图3 熊蜂授粉