熊蜂授粉对大棚蔬菜产量和品质的影响

罗文华，程尚，戴荣国，王瑞生，郭军，曹兰

（重庆市畜牧科学院，402460）

随着农业技术的普及，全国各地的设施农业得到飞速发展，到2001年底我国设施栽培面积已达200万hm2，总面积居世界第1位，与1980年相比增长了近 3 000倍[1]。据统计，仅重庆一个直辖市2003年温室总面积就达到 1 543.71万m2，其中，玻璃连栋温室 5.97万m2、塑料连栋温室 30.3万m2、塑料大棚温室1 507.44万m2[2]；2008年重庆市温室大棚总面积已达到2 700万m2，主要种植农作物有蔬菜、水果、花卉等。但设施农作物由于温室或塑料大棚与外界隔离，缺乏自然授粉昆虫，使虫媒植物特别是反季节农作物（蔬菜、水果）授粉受到严重影响，农作物坐果率极低；人工授粉、激素点花等辅助授粉手段，虽有一定效果，但存在果实畸形率高、费工费时、成本高等缺点，并且还会产生药物残留，影响农产品品质等，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。

熊蜂（Bumblebee）是膜翅目蜜蜂总科熊蜂属的多食性的社会昆虫，是许多显花植物，特别是现代农业中的豆科、茄科植物的重要授粉昆虫[3]。熊蜂属世界上有300余种，我国有150余种，分布全国各地，但主要分布在寒带及温带，我国南方和西南地区的平原上分布较少。熊蜂授粉的优点主要表现为增产效果显著，熊蜂通常只采集成熟度最佳的花粉，使植物在花粉活力最强的时候进行适时授粉[4]，熊蜂可以掌握作物花期的最佳授粉时间，使每朵花得到多次重复授粉机会，坐果率高，大幅度地提高农作物的产量；熊蜂往往可在花粉最多、活力最强的时候授粉，形成更多的胚珠和种子，使果实质地更为坚实，果形圆整，着色好，籽粒饱满，可溶性糖、维生素等含量明显优于人工授粉，果实品质和市场价格显著提高；熊蜂授粉还可减少设施农作物抗生素、激素等药物残留，提高设施农产品的安全性；熊蜂还具有耐湿性强、趋光性差、信息交流不发达等特性[5]，是设施农业理想的授粉昆虫。本试验选择重庆市具有代表性的3种蔬菜进行熊蜂授粉试验，旨在了解熊蜂对设施农作物的授粉效果及其品质的影响，促进熊蜂授粉技术在设施农业中的推广和运用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2010年4～6月在重庆市璧山县八塘镇蔬菜基地进行。试验熊蜂由重庆市畜牧科学院蜂业研究所提供，每群熊蜂工蜂数量约80只。试验蔬菜大棚为通体塑膜日光大棚，钢架结构，边高2.0 m，脊高3 m，内跨6 m，长60 m。试验大棚蔬菜为番茄、茄子和辣椒3种重庆地区具有代表性的蔬菜，番茄品种为金石王子198石头，由广州南蔬农业科技有限公司从以色列引进并培育，采用株行距为50 cm×60 cm的模式栽培；茄子品种为黑丰，由绵阳市全兴种业公司培育，采用株行距为50 cm×70 cm的模式栽培；辣椒品种为福琳，由淮北市久保田种业公司培育，采用株行距30 cm×45 cm模式栽培。

1.2 试验设计

试验设对照组（自然授粉组）和试验组（熊蜂授粉组）两个组，每组设3个重复；选择种植作物品种相同，定植时间一致，塑料日光大棚间用防虫网平均分为自然授粉区和熊蜂授粉区两个区域，自然授粉区与外界相通，允许自然昆虫进行授粉；熊蜂授粉区用防虫网与外界隔离，防止熊蜂飞逃和外界昆虫进入，只有熊蜂进行授粉。

1.3 试验方法

①授粉熊蜂置入时间 熊蜂群入棚时间选择傍晚，蜂箱置于场地中央；蜂箱距地面50 cm左右，注意防止蚂蚁等进入蜂箱。

②数据采集 试验采用随机区组设计，每个试验区内随机选取20株作物作为试验数据采集植株，用作观察和测试试验数据，每个试验组设3个重复；采集记录作物的坐果率、单果质量、单株产量、果实畸形率。

③熊蜂管理 根据试验区蜜粉源情况，在农作物初花期适当饲喂花粉和糖浆，设置清洁水源，随时供给清洁饮水。

④作物管理 各试验组要求管理一致，不得使用农药和激素，若根据作物生长情况，必须喷洒农药，需在用药前1 d傍晚熊蜂归巢后关闭巢门，将熊蜂移出大棚，置于室内，保证通风和温度，3 d后方可移入棚内进行正常授粉。

⑤统计分析 试验数据采用统计软件SPSS 13.0进行分析。

2 结果与分析

2.1 熊蜂授粉对大棚蔬菜坐果率和畸形果率的影响

采用熊蜂授粉番茄坐果率提高35.94%，畸形果率降低65.78%；茄子坐果率提高46.30%，畸形果率降低70.00%；辣椒坐果率提高6.00%，畸形果率降低3.80%（表1）；3种农作物熊蜂授粉试验组的坐果率和畸形果率分别与其自然授粉对照组存在显著差异（P＜0.05），表明熊蜂授粉能显著提高农作物的坐果率，降低畸形果率。熊蜂在为大棚蔬菜授粉时，可以在最佳时刻反复为试验农作物授粉，从而提高试验农作物的受精率和坐果率。李笑硕等[7]研究表明熊蜂授粉可显著提高番茄品质，果实圆整饱满，无空心果；童越敏等[6]也证实熊蜂授粉的草莓果实的畸形果率低，仅为 11.33%，比对照组下降了 33.35%。

2.2 熊蜂授粉对大棚蔬菜单果质量和单株产量的影响

熊蜂授粉番茄单果质量增加22.31%，单株产量提高29.88%；茄子单果质量增加37.45%，单株产量提高68.28%；辣椒单果质量增加了8.9%，单株产量提高了17.8%。熊蜂授粉组的单果质量和单株产量分别与其自然授粉组差异显著，表明熊蜂授粉能显著提高大棚蔬菜单果质量和株产量（表2）。李笑硕等[7]通过试验表明，熊蜂授粉可显著提高番茄产量，增产16.4%；邢艳红等[8]利用熊蜂和蜜蜂对番茄进行授粉试验表明，熊蜂组番茄的折合产量达3 565.12 kg/667 m2，与蜜蜂组和对照组相比分别增加了36.07%和34.57%，差异极显著。国占宝等[9]对日光温室甜椒应用熊蜂授粉，结果表明，熊蜂组和蜜蜂组比对照组单果质量分别增加 30.4%和13.7%。

2.3 熊蜂对大棚蔬菜授粉的增产效益

在熊蜂对大棚蔬菜授粉的增产效益计算中，农作物的价格根据2010年5～6月璧山县八塘镇蔬菜基地试验作物实际交易价进行计算，不包括品质改善所提高的产品收益。结果表明，熊蜂授粉试验农作物番茄每667 m2可提高效益3 585.6元，茄子每667m2可提高效益6 828元，辣椒每667m2可提高效益2 136元，平均每667m2增加收益4 183.2元，熊蜂对设施农作物授粉的增产效益见表3。

表1 熊蜂授粉对大棚蔬菜坐果率和畸形果率的影响 %

表2 熊蜂授粉对大棚蔬菜单果质量及单株产量的影响

2.4 熊蜂授粉对大棚蔬菜果形和品质的影响

①对温室番茄果形和品质的影响 熊蜂授粉的番茄纵径及横径分别比自然授粉的番茄高8.11%和3.13%，种子数增加了36.33%，果实纵径与对照组差异显著，种子数熊蜂授粉组比自然授粉组提高36.33%，两组差异显著；VC是蔬菜营养评价中的重要指标，熊蜂授粉番茄的VC含量增加了13.32%，组间差异显著，表明熊蜂授粉可显著改善大棚蔬菜的果形，提高其种子数和品质（表4）。刘新宇等[11]利用密林熊蜂与番茄授粉，授粉组番茄总糖含量分别比激素组和对照组提高 14.72%和57.7%， 总酸含量分别降低了 20.83%和 19.15%，糖酸比分别提高了44.91%和95.23%，糖酸比的增加大大改善了果实的口感。

②对温室茄子果形和品质的影响 熊蜂授粉组的茄子纵径和横径分别比自然授粉的茄子高7.25%和12.06%，果实外形显著大于对照组 （P＜0.05）；熊蜂授粉组茄子的VC含量比自然授粉组增加了22.69%，但熊蜂授粉组和自然授粉组两组的总糖含量差异不显著（P＞0.05）（表5）。 安建东等[11]利用熊蜂对茄子授粉试验表明，熊蜂组果实的含糖量比人工组和对照组分别增加了18.33%和21.16%，可溶性固形物和矿质元素钙、铁、锌的含量三组之间相差不大。两组试验总糖含量结果不一致，可能与茄子品种和气候有关。

③熊蜂授粉对温室辣椒品质的影响 熊蜂授粉的辣椒横径及纵径分别比自然授粉的辣椒高7.9%和7.7%，果实个体显著大于对照组，种子数也提高了25.0%，熊蜂授粉辣椒的VC和总糖含量分别增加了14.5%和22.5%，熊蜂授粉组的农产品果实大小、种子数、VC和总糖显著大于自然授粉组（P＜0.05），但影响果实口感的主要因素——粗纤维和水分含量两组无差异，表明熊蜂授粉辣椒果实口感有所改善，品质明显高于对照组（表6）。国占宝等[9]对日光温室甜椒应用熊蜂授粉，结果表明，熊蜂组比蜜蜂组种子数增加47.9%，心室数增加16.7%，与本试验结果一致。

3 结论与讨论

3.1 熊蜂授粉可显著提高大棚蔬菜的产量和品质

本研究表明，熊蜂授粉可提高大棚农作物产量17%以上，授粉蔬菜的VC、总糖、可溶性固形物、果形均有所改善。安建东等[11]对温室茄子应用熊蜂授粉、人工蘸花授粉和空白对照的比较研究结果与本研究一致，结果表明熊蜂组的坐果数比人工组和对照组分别增加了 17.84%，33.32%，产量比人工组和对照组分别提高了27.93%，41.98%，果实含糖量比人工组和对照组分别增加了 18.33%，21.16%，而且，熊蜂组的果实大而充实，商品性较好。

表3 熊蜂对大棚蔬菜授粉的增产效益

表4 熊蜂授粉与自然授粉的温室番茄果形和品质比较

表5 熊蜂授粉与自然授粉的温室茄子果形和品质比较

表6 熊蜂授粉与自然授粉的温室辣椒果形和品质

3.2 熊蜂授粉技术是一项值得推广的高效农业增产技术

试验表明，熊蜂授粉可显著提高大棚蔬菜的种植收益，减少人工授粉的人工费用，以大大提高种植效益；蔡继红[12]研究也表明，利用熊蜂为温室果蔬作物授粉是一项成本低、高效率、无污染的现代化高新农业技术措施。

3.3 熊蜂授粉是生产绿色、安全、有机农产品的重要技术措施

采用熊蜂为大棚蔬菜授粉，避免了激素和农药的使用，大大减少了抗生素、激素等药物的使用，是生产安全、高效农产品的良好的配套技术，符合绿色、安全、有机农产品的发展要求，对促进绿色、安全农产品生产具有十分重要的意义。刘新宇[13]研究表明，熊蜂授粉产业作为一项无公害的朝阳产业，必将成为现代设施农业的一个重要组成部分，因此，熊蜂授粉技术必将在设施农业中得到广泛推广运用。

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