王春霞
油菜属十字花科芸薹属, 不仅是油料和饲料作物,也是重要的绿肥作物,翻压入土腐解后可为农作物提供丰富的养分。研究表明,果园种植油菜可明显改善土壤微生物环境, 提高土壤肥力。 近年来,果园豆菜轮茬技术(果树行间轮茬种植油菜和大豆)在陕北苹果园大面积推广。作为许多植食性害虫寄主和天敌昆虫蜜源植物,种植油菜必然潜在影响果园生态环境,尤其在油菜花期与苹果花期交互期, 苹果授粉过程中对膜翅目蜂类昆虫群落分布特征产生影响,对果园蜂类原有群落多样性及不同功能蜂类昆虫分布特征仍未明确。
对于油菜花,王建文等(2017)的研究表明,春季油菜花粉对蜜蜂出巢具有极大的促进作用,可明显提高出巢率;胥保华等(2009)认为,在不同土地类型和不同油菜种植模式下, 蜜蜂为油菜授粉均能提高油菜籽的产量。 对于苹果花,多数研究表明,蜜蜂授粉可以显著提高苹果品质,且不同蜂类授粉效果不同,中华蜜蜂授粉坐果率高于意大利蜜蜂;壁蜂更耐低温、授粉效率高、成本低,授粉效果好于蜜蜂。对于其他花,马卫华(2017)认为,蜜蜂不喜采访梨花,与梨花色香有关。此外,张利平(2021)对中华蜜蜂活动气象指数研究表明,气温、空气相对湿度、日照时数、风力和白天降水累计时长影响蜜蜂活动,气温和白天降水累计时长是影响蜜蜂活动的主要气象因子。
笔者通过调查果园种植油菜模式下瘿蜂(Cynipidae)、姬蜂(Ichneumonidae)、茧蜂(Braconidae)、小蜂(Chalcidoid)、花蜂(Andrenidae)、蜜蜂(Apidae)6 种蜂类(膜翅目)昆虫的发生规律, 站在授粉昆虫角度探究油菜开花对苹果树授粉的影响,为明确蜂类授粉效果、提高果品质量提供依据。
1.1试验地概况 试验地位于延安市安塞区沿河湾镇(36°46′ 13" N,109°25′ 27" E),海拔1 130 m,年均温9.3 ℃,无霜期162 天,年均降水量503.6 mm, 为典型的黄土高原丘陵沟壑区,公认的苹果适宜种植优生区。 选取约2 hm2代表性果园作为调查区域,果树行间种植油菜。
1.2试验设计 2022 年3—7 月, 布置3 个马氏网,间距500 m,每个网布置收集瓶(酒精)1个收集昆虫,每7 天收集1 次收集瓶,将诱集到的昆虫分类鉴定统计。 果园油菜种植模式及土壤质地、水肥管理等措施基本一致。 另外,结合智慧果园监测系统, 统计果园日温湿度及光照等气象因子。
1.3数据处理及分析 根据顾伟等人的划分方法, 结合本研究将蜂类昆虫群落分为4 个功能团,分别是植食性(Phy)、捕食性(Pre)、寄生性(Par)、传粉性(Pol),采用Excel 进行数据分析处理。
2.1蜂类昆虫分布特征 全年共捕获昆虫529只,隶属于6 个科,其中小蜂和蜜蜂为优势科,占比分别达到42%和25%; 姬蜂为常见科,占比19%;瘿蜂、花蜂和茧蜂为少见科,占比分别为6%、4%、4%。 蜜蜂和花蜂为传粉性昆虫,小蜂、姬蜂、茧蜂为寄生性昆虫,瘿蜂为植食性或捕食性昆虫。
图1 6 种蜂类昆虫分布特征
2.2蜂类昆虫的时间动态变化 蜂类昆虫的时间变化呈现中间高、两边低的趋势,在陕北山地苹果园, 膜翅目昆虫群落的发生高峰期在4月中下旬、次高峰在5 月中上旬。蜜蜂作为传粉性昆虫的代表,高峰期在5 月9 日,次高峰在4月21 日,3 月底后迅速增加;小蜂、姬蜂作为寄生性昆虫,其变化趋势与蜜蜂基本一致。
图2 6 种蜂类昆虫时间动态
2.3气候因子对蜂类数量的影响 通过对果园盛花期(4—5 月)每日蜂量与温度、湿度、光照强度变化分析, 温度与蜂类昆虫的种群数量变化呈显著二项式相关(R=0.9776),湿度相关性不显著, 温度是影响蜂类昆虫活动的主要因子,15~29 ℃下,随温度升高大部分蜂类数量逐渐增多,当温度达到30 ℃以后,虫量逐渐下降。
图3 果园温度变化对蜂类活动影响分析
蜜蜂由蜂王、雄蜂、工蜂等个体组成,传粉效果好,中华蜜蜂作为我国的土著蜂,适应南北各地气候和蜜源条件。 花蜂为常见的访花蜂,喜欢在蜜源植物上采食吸蜜,常在木材或枯木上凿洞筑巢。 作为两种典型的传粉性昆虫(Pol), 蜜蜂和花蜂的数量变化与花期紧密相关。 本次调查表明, 蜜蜂发生高峰期在5 月9日,次高峰在4 月21 日,这与延安市安塞区油菜(调查5 月10 日左右盛花期)及苹果(4 月20日左右盛花期)时间基本吻合,表明种植了油菜的苹果园蜜蜂蜂群发生高峰期明显滞后, 可有效延长苹果授粉时间,端正果形,提高果品质量。 另外,温度明显影响传粉昆虫活动,10 ℃以下蜜蜂停止外出活动,15~29 ℃随温度升高蜜蜂逐渐活跃,有利于传粉受精。
小蜂、姬蜂作为两种寄生性昆虫,受苹果和油菜花期影响较大。 小蜂成虫吃花蜜, 幼虫大多数寄生在粮食作物害虫上,油菜中小蜂多为采集花蜜觅食,数量较大,其数量动态变化与蜜蜂基本一致, 但发生高峰期出现在4 月21 日,次高峰在5 月9 日, 表明油菜和苹果的花期会明显影响植食性小蜂的种群数量。 姬蜂是典型的寄生性天敌昆虫,大部分寄生在鳞翅目、鞘翅目等农林害虫体内,姬蜂的数量变化与蜜蜂、小蜂基本一致,种群变化受目标害虫影响较大。
瘿蜂和茧蜂是两种重要的天敌昆虫, 瘿蜂多数为植食性,少数为捕食性,号称素食主义最强寄生者,其幼虫在植物表面寄生为虫瘿,伪装成果实形状躲避天敌。 茧蜂因雌蜂的产卵器长而出名,典型的寄生性天敌,可寄生在苹果的主要虫害食心虫、苹果卷叶蛾、旋纹潜叶蛾等害虫体内,是果园中重要的益虫。