王凤贺
(北京海淀区曙光花园中路5号院11楼4门503,北京 100097)
(续上期)
国内报刊陆续出现高价熊蜂进入国内的信息报道,当时对于国内蜂业科研人员来讲,这是一种新的传粉昆虫。1998年《新民晚报》上刊登上海市浦东区孙桥现代农业开发区引进国外智能化温室设备,并将熊蜂作为配套技术从荷兰引进,为温室大棚茄果类作物授粉。引进的熊蜂个体很大,腹部黄黑交叉环带,每箱定价1 400元,平均每只熊蜂折合人民币8元,工作周期为6~8周,成活2个月,自身不能传代繁育,为了满足番茄周年生产需要,1年需多次引进。因此,该单位进口外来熊蜂每年须花费人民币12万元。
这一新闻引起相关领导和学者强烈反响,很快在国内养蜂界引起轰动。《蜜蜂杂志》上刊登一则报道《为什么我国现在饲养的意大利蜜蜂和中华蜜蜂在大棚温室里为樱桃、番茄等作物授粉达不到荷兰熊蜂授粉的效果》?这一问题引起众多研究者的沉思。为了开发国内野生熊蜂资源,节省外汇,降低成本,1998年,我们准备开展野生熊蜂自然诱捕工作,希望能寻找到我国特有的熊蜂资源。
1998年,我荣幸申请到北京自然科学基金13.5万元的项目资助。1999年4月中旬到5月上旬,我们组织人力携带捕虫网、诱捕盒等相关设备,先后到京郊、河北、内蒙古等多个地区有果树和鲜花的山坡上进行捕捉。首次在京郊以及河北诱捕到野生熊蜂超过350只,证明国内有丰富的熊蜂资源可以开发利用。后来又在陕西、新疆、内蒙古、云南等地捕捉到不同种类熊蜂,最终,经中国科学院动物研究所鉴定为7个品种。其中,确定数量多、分布广的有2个优势蜂种,我们便将这2个优势蜂种作为重点研究对象,在室内进行饲养。当年就有蜂王在室内越冬,次年部分蜂王在人工饲养箱内筑造蜡杯并产卵孵化出工蜂,另外有蜂王已建立巢房并孵化工蜂数批形成小群,经过研究,初步掌握了这2个优势蜂种的生活习性。
诱捕熊蜂结果表明,我国有丰富的熊蜂资源,加强对其进行研究,可以应用于农作物授粉,扭转熊蜂依靠高价进口的被动局面,这给我们后来的工作增添了信心。在此基础上,我们准备进一步对野生熊蜂生活规律以及繁殖技术进行研究,继续组织人力进行自然诱捕。同时,在延庆县大专科乡瓦庙村山埂坝阶内找到了自然蜂巢,安排人力对自然蜂巢进行长期的观察记录,以便了解在自然环境下的活动规律。经调查,发现早春熊蜂出巢繁育的时间为4月中旬到秋季(8~9月)。我们利用5个月时间从早到晚进行观察记录,最终对田间熊蜂蜂群整个发育过程以及蜂群整体形成的时间阶段有了初步了解,初步掌握了熊蜂繁殖及生活规律。
2000年5月,我们从新西兰引进了部分熊蜂进行室内饲养观察,同期对国内自己诱捕的野生熊蜂进行室内人工驯化饲养繁殖。新西兰熊蜂蜂王中50%产卵繁殖,10%形成蜂群。诱捕到的熊蜂,60%产卵繁殖,20%形成蜂群。2001年,我们在田间共捕捉熊蜂547只,筛选出4个优势蜂种,并全部饲养成群。在对蜂王饲养管理上,注重消毒、温湿度控制等环节,使蜂王适时筑巢、产卵、繁殖,产卵率平均在82%。2002年,我们继续在京郊诱捕国内4个蜂种近400只,继续筛选优良蜂种,对其中2个蜂种进行室内饲养繁殖,完成周年4代蜂群的繁育过程。8月底,对熊蜂授粉进行初步试验。利用室内繁殖的熊蜂对番茄进行授粉试验,比较发现,熊蜂授粉与人工使用2,4-D的坐果率相同,高于自然授粉对照区坐果率的39%。
饲养熊蜂的数量逐渐增多,为了提高工作效率,降低成本,在熊蜂生产方面,我们做了大胆的改革创新,废除以前利用木质蜂箱,并在内部饲喂和清理的方法上研究出利用纸质盒子饲养与箱外塑料饲喂和粪便处理相结合的新型蜂具。在方便操作的同时,减少蜂群病虫害的发生和传播,提高人工饲养效率。在各级相关部门支持下,饲养技术和配套蜂具的完善,在蜂王启动、转群扩繁、培育种用蜂王、受精蜂王储存等多方面做了大量的研究。通过筛选、实验、蜂具制作等工作,逐步形成了规格一致、标准统一、配套使用的蜂具用于生产一线,如:蜂王启动盒、熊蜂繁育箱、熊蜂育王箱、蜂王冷藏盒、熊蜂授粉箱等配套蜂具,为进行工厂化生产奠定了基础。首先我们完成了15 m2饲养车间的建造,可一次性育王5 000只,配以半自动生产机器,新研制的饲养盒,大大提高工作效率。经过几年的不懈努力,对蜂王冷藏、饲养环境以及周年繁育技术进行大量试验。最终掌握了野外诱捕蜂王的处理办法、饲养前的准备、饲养最佳温湿度范围、最佳饲料配方,攻克了野生熊蜂周年繁育技术难关,可一年四季随时提供授粉熊蜂,解决了熊蜂交尾与蜂王储藏继代繁育关键技术,实现了熊蜂在自然界一年一代转为一年多代的饲养技术。
2003年,基于对优良繁育蜂种明亮熊蜂和红光熊蜂的确定、熊蜂周年繁育技术的解决、熊蜂ISO9001质量监管体系认证的通过、配套蜂具的完善以及规模化生产的了解学习,在北京市科委重大专项支持下,在院科研处长郭志弘、所长孙素芬坚强支持鼓励下,获得了300万元的专项科研经费。在顺义三高科技园区建起了600 m2熊蜂工厂化生产车间与配套设备,组建生物授粉股份有限公司,实现了年生产3 000~5 000群的生产规模,率先在国内建立了熊蜂工厂化生产车间。建立了5个熊蜂授粉技术应用示范基地以及市场化的高效生物授粉技术推广服务体系。结合示范推广、举办系列技术培训,初步制定了熊蜂工厂化扩繁和授粉应用配套技术操作规程。同时,为了蜜蜂授粉文化以及授粉技术的宣传和普及,在三高科技园建立了“蜜蜂世界”蜂业科普展览室,该项目建立的示范基地“蜂情园”被评为“北京市首批农业观光示范园”“农村科普教育基地”。
2002~2004年,我们本着边研究、边生产、边示范、边推广的原则,分别利用熊蜂在顺义北务、南彩、大兴、门头沟、平谷、海淀等京郊区县为多种棚室作物进行授粉效果试验,包括蔬菜繁种、番茄、白菜、黄瓜、棚室大桃、李、杏等瓜果十余种作物,应用面积33.4 hm2,结果显示熊蜂访花积极,授粉效果显著,坐果率显著提高。后来中国农科院蜜蜂研究所安建东等研究人员对温室西红柿应用熊蜂授粉、人工喷施激素和空白对照的比较研究,表明熊蜂组在产量上比激素组和对照组分别增加59.26%和142.15%,而畸形果率却分别下降67.41%和83.68%,利用熊蜂授粉还可以缩短果实成熟期,提高维生素C含量和总糖含量,降低酸度,改善果实品质。龚禹峰等研究人员应用熊蜂为温室桃授粉,坐果率高达85.25%,比蜜蜂授粉和人工授粉高16.95%和27.43%;畸形果率仅为2.76%,比蜜蜂和人工授粉低0.61%和1.32%。应用熊蜂授粉的果品在直径、高度、单果重上高于蜜蜂和人工授粉。产量为1 121 kg/大棚,比蜜蜂和人工授粉增产53 kg和67 kg,增收分别为1 270元和1 740元。熊蜂良好的授粉效果得到了有关领导高度重视和用户的认可,为我们继续研究熊蜂增强了信心,同时也为熊蜂授粉的大面积推广奠定了基础。
此后,熊蜂为农作物授粉技术先后在国内16省市数十个地区相继展开授粉实验与示范,多个不同地区与单位纷纷来我所要求学习及转让熊蜂人工周年繁育技术。经洽谈,2004年,熊蜂周年繁育技术以50万元的价格成功转让给山东淄博某企业。随着授粉市场的不断扩大,熊蜂需求数量逐年增多,三高园区科技二期工程紧急启动,在项目的支持下工程顺利完工。同时加大了在北京及周边地区的熊蜂授粉技术推广力度,取得了显著的经济效益和社会效益,为引领国内熊蜂授粉产业的快速发展起到了推动作用。
2005~2007年,在加大熊蜂繁育的同时,针对不同设施作物进行了大量的熊蜂授粉试验,确定了授粉作物种类与效果。经过熊蜂授粉的瓜果,果重增加10%~20%,采摘期提前3~5天,果型圆正、均匀,一级果品率显著增加,完全可以取代人工辅助授粉。同时,我们探索熊蜂授粉产品的开发,对按要求生产的授粉果品以高于市场价格收购进入超市,开创授粉产品品牌,惠及农民。
图1 授粉番茄 图2蜂群繁育 图3授粉蜂群 图4熊蜂访花
2008年由于项目课题结束和在三高园区占用场地租赁费用的提高和奥运会水上公园在隔壁建设等多种原因,我们将三高科技园区熊蜂车间的所有设备及蜂具转入乡下一位聘用人员家中,即现在的汉石桥湿地。2009年,以王凤明个人名义经营为主,重新建成熊蜂生产车间,同时,利用车间周围剩余区域饲养蜜蜂,我们协助他成立了“北京农之翼养蜂场”。2010年,在北京市蚕蜂站和区林业局、区科委等部门支持下,完成了600 m2的熊蜂生产车间及配套用房建设,其中包括可容纳60人的培训室、会议室、办公室、餐厅、厨房及实习生宿舍等,熊蜂生产开始重新步入正轨,“北京农之翼养蜂场”传粉蜜蜂研发生产基地目前也得到了国家蜂产业技术体系挂牌。
随着设施农业的快速发展,以及人们对绿色、安全食品的迫切需求,我们将大部分精力用于授粉研究,尤其是熊蜂这一最具潜力的授粉蜂种。我们针对熊蜂授粉效果最好的蔬菜——番茄,经过反复试验操作,不断积累经验,最终制定了《设施番茄熊蜂授粉应用技术标准》,该标准在实际应用中,指导性强,受到用户的好评。同时针对熊蜂生产繁殖过程中种王繁育退化问题提出了集团选育的育种方法,实行了优势杂交种群方案。试验确定了工蜂形态特征与蜂王的显著相关性,根据蜂群表现进行分类,确定了种群选育的基本标准和选育方法,并对选育出的优良种群进行持续的人工繁育跟踪试验,最终确立优势蜂王。试验过程中发现转折点发生晚的熊蜂蜂群产卵力、繁殖力强,蜂群规模大等特点。熊蜂个体耐热问题进行了试验,测定了短期的高温暴露对熊蜂工蜂幼虫,成年工蜂,成年雄蜂存活率的影响以及对短舌熊蜂体内总蛋白含量变化的影响,为实际应用控制温度提供依据。同时对常用杀菌剂对熊蜂的安全性进行了测定并给予评估报告。
熊蜂授粉产业逐步扩大,授粉果蔬种类逐渐增多。2012年,我们制定了《设施茄果类熊蜂授粉技术操作规程》,规范了熊蜂授粉操作技术,提高授粉效果,为不了解熊蜂授粉技术的用户提供技术指导,规避因操作不当引起的经济损失。近年来,通过大量和多种形式的宣传(电台讲座、制作光盘、发放熊蜂授粉画册、技术培训、发表文章、现场参观、学术交流)等,熊蜂授粉技术成果已被相关领导接受和广大用户认可,生产数量供不应求。为满足全国多地区很多种作物授粉需求,2014年北京农之翼养蜂场继续扩建600 m2的熊蜂智能化生产车间,计划年生产熊蜂规模在3万~5万箱。
在生产过程中我们发现部分蜂群感染疾病,给商品熊蜂带来致命的危害。2003年,我承担了北京自然科学基金《熊蜂疾病诊断及防治技术研究》项目。通过与外单位老师合作,从饲养环境和饲养条件着手,对可能引起的治病因子进行单项试验,对发病群体取样、分离、培养、分别利用常规和分子生物学技术进行熊蜂病原鉴定,确定了霉菌、蟑螂、螟蛾、蜂螨等主要病原,并掌握了他们的发病高峰期和基本规律,经过反复接种感病试验,采用预防为主,综合防治的指导原则,严格各操作环节,从消毒、灭菌、饲喂等环节严格要求,基本控制病虫害的发生,同时筛选出一种生物制剂,解决了熊蜂常见病害的发生,为进一步加快熊蜂工作研究进展奠定了基础。
2003~2006年期间,我们先后到欧洲、南美、亚洲等10多个国家多次考察学习,也邀请外国专家来华讲学。由于熊蜂有很大的潜在市场和较高的商业价值,无论是被邀请来华专家,还是国外参观单位,对熊蜂生产关键技术均保密处理,始终没有机会到国外熊蜂生产车间去参观。直到2006年,通过与日本商谈建立亚洲红光熊蜂项目合作之事,通过日方努力,以未公开的私人朋友身份进入日本熊蜂生产车间,车间内拒绝拍照和提问所有关于熊蜂生产的问题,只能凭记忆和自己工作体会发现我们与国外生产方面的差距。这次来之不易的参观机会,使我们了解到日本熊蜂生产车间的生产规模以及机械化生产水平,看到彼此的差距,也学到了一些规模化繁殖的技术,决心为加速国内熊蜂规模化生产发展而努力。目前,本人已退休6年,但“百万熊蜂工厂化智能装备技术研究项目”总在我脑海出现,希望遇到能在这方面投资的人,早日实现熊蜂智能化生产。
熊蜂是一种野生性传粉昆虫,分布范围广。熊蜂体形较大,色泽鲜艳,全身长有绒毛,飞起来嗡嗡作响,对环境适应性强,具有卓越的传粉能力,自然界每年一代,属全变态昆虫,多数独居蜂王越冬并有少量(3~5只)工蜂陪伴,以群居而繁育,介于社会性昆虫和独居性昆虫两者之间,具有访花速度快、采粉作物广、趋光性差等优点,在逐渐兴起的设施农业中,为棚室果蔬,尤其是茄果类,授粉效果显著,深受用户的喜爱,也得到各国研究学者的关注与青睐。
荷兰、新西兰、以色列等国家在20世纪50年代就开始对熊蜂开展研究;20世纪80年代实现了周年饲养繁育;20世纪90年代建成工厂化生产繁育体系。农业发达国家早已把熊蜂授粉技术纳入工厂化农业关键技术措施之一,并作为农作物生产常规措施应用,对提高作物产量、改善品质、增加效益起到重要的作用。荷兰年生产熊蜂40万群,不但满足本国多种作物授粉需求,还出口到其他国家,增加本国经济收入。我国熊蜂资源丰富,但在应用研究上起步较晚,目前还没有大面积使用。经过近20年的研究与推广,国内熊蜂授粉工作蓄势待发,进展较快。据2021年统计,国内熊蜂授粉面积已达13.5万棚,熊蜂生产与代理厂家大约有12家左右,目前无论是建厂还是市场推广每年基本以20%速度递增,形势喜人。国内现有设施农业超过3 000万棚室,随着近些年生态环境建设、果品安全生产和标准化基地建设,相信熊蜂市场很快就能得到普及,不但取代了繁重的人工授粉和激素蘸花方式,还对农作物增产提质做出贡献。