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壁蜂及其在果树授粉中的应用



全 文 :吉林农业大学学报 2004 ,26(4):422 ~ 425
Journal of Jilin Agricultural University
壁蜂及其在果树授粉中的应用
李茂海1 , 2 , 丛 斌1 , 李建平2 , 杨桂华2 , 杨光东3 , 杨春英3
(1.沈阳农业大学植物保护学院 , 沈阳 110161;2.吉林省农业科学院植物保护研究所 , 公主
岭 136100;3.吉林市农业科学院 , 吉林 132101)
摘 要:壁蜂(Osmia)作为果树的有效传粉昆虫 , 已在国内外得到了广泛的应用。 目前在我国果树生产中已
应用的壁蜂有 5 种:凹唇壁蜂(O. excavata AL.)、紫壁蜂(O.jacoti Cockerell)、角额壁蜂(O. cornifrons Radosz-
kowski)、壮壁蜂(O.taurs Smith)和叉壁蜂(O.pedicorns Cockerell),其中凹唇壁蜂是北方果园的主要传粉昆虫。
文中详细地综述了我国现有壁蜂的分布 、生物学特性及影响种群增殖的主要因素。
关键词:传粉昆虫;壁蜂;果树
中图分类号:S892   文献标识码:A   文章编号:1000-5684(2004)04-0422-04
Mason Bee and Its Application on Fruit Tree Pollination
LI Mao-hai1 , 2 ,CONG Bin1 ,LI Jian-ping2 ,YANG Gui-hua2 ,YANG Guang-dong3 ,YANG Chun-ying3
(1.Shenyang Agricultural University , Shenyang 110161 , China;2.Institute of Plant Protection , J ilin
Academy of Agricultural Sciences , Gongzhuling 136100 , China ;3.Jilin City Academy of Agricultural
Sciences , Jilin 132011 , China)
Abstract:The mason bee , Osmia sp., is an efficient pollinator of fruit trees.It has been applied for
most orchards at home and abroad.5 species of mason bees pollinating for fruit trees in domestic orchards
at present are O.excavata AL., O.jacoti Cockerell , O.cornifrons Radoszkowski , O.taurs Smith and
O.pedicorns Cockerell.The O.excavata AL.is the major pollinator in Northern orchards.Its distribu-
tion , biological feature and the factors affecting its breed were expounded in this paper.
Key words:pollinator;mason bee;fruit tree
  壁蜂(Osmia)是众多野生蜜蜂中广泛用于栽
培作物传粉的重要类群之一 ,目前是苹果 、梨 、桃 、
樱桃等蔷薇科果树及大棚蔬菜的优良传粉昆虫。
早在 20世纪 40年代 ,日本首先利用当地的角额
壁蜂(O.cornifrons R.)为作物授粉 ,并成功地发
展成为苹果 、梨等果树的商业性传粉昆虫[ 1-2] 。在
美国 ,为了满足果树种植业的不断发展 , 1970年
以来 ,对蓝壁蜂(O.lignaria propinqua Cr.)生物学
及人工繁殖技术进行了研究 ,并利用该蜂为苹果 、
扁桃授粉[ 3-4] ,同时从西班牙引进角壁蜂(O.cor-
nuta)为扁桃授粉[ 5] 、利用 Osima coerulescens 为豆
科牧草授粉取得成功[ 6-7] 。1974年以来 ,前苏联波
尔塔夫农业试验站利用红壁蜂(O.rufa L.)为樱
桃和苹果等果树授粉 ,明显提高了座果率和果品
质量 。西班牙等欧美国家利用橘黄壁蜂为果树授
粉 ,均取得了很好的效果[ 8] 。
1987年 ,中国农业科学院生物防治研究所从
日本引进角额壁蜂在河北省和山东省释放成
功[ 6-7] ,并在实践中发现 ,我国分布的优势蜂 ———
凹唇壁蜂(O.excavata AL.)和紫壁蜂(O.jacoti
Cockevell)[ 7-8] ,其授粉效果好 ,抗逆性强 ,易于人工
繁殖和管理 ,并且传粉效果远优于角额壁蜂 。其
基金项目:吉林省科技厅资助项目(20010211)
作者简介:李茂海(1972-),男 ,在读硕士 ,助理研究员 ,主要从事昆虫学与传粉昆虫研究。
收稿日期:2003-12-20
DOI :10.13327/j.j jlau.2004.04.020
中凹唇壁蜂的活动起点温度低 ,日工作时间长 ,访
花速度快 ,定巢能力强 ,传粉效果高于紫壁蜂[ 10] ,
目前已成为我国北方果树的主要授粉蜂种。
1 壁蜂种类与分布
壁蜂隶属于膜翅目(Hymenoptera)蜜蜂总科
(Apoidea)切叶蜂科(Megachilidae)壁蜂属(Osmia)。
其分布很广 ,全世界有 70余种 ,除热带地区外 ,世
界各地均有分布 。壁蜂绝大多数种类访花习性很
强 ,是多种作物的优良授粉蜂种 ,其中不少种类是
多种早春开花果树的重要传粉昆虫 。我国现已发
现并研究应用较多的壁蜂有 5种:凹唇壁蜂(Os-
mia excavata AL.)、紫壁蜂(O.jacoti Cockerell)、角
额壁蜂(O.cornifrons Radoszkowski)、壮壁蜂(O.
taurs Smith)和 叉 壁 蜂 (O. pedicorns Cock-
erell)[ 11-13] 。其中凹唇壁蜂分布最广 , 在辽宁 、山
东 、河南 、河北 、陕西 、山西 、江苏等地均有分布 ,角
额壁蜂和紫壁蜂主要分布在渤海湾地区 ,壮壁蜂
主要分布于我国南方 ,叉壁蜂主要分布于江西和
四川等地 。
2 生物学特性
2.1 成蜂滞育与破茧出巢
壁蜂在河北 、山东 、辽宁 、山西等地 1年 1代 ,
卵期为 6 ~ 14 d , 幼虫期 15 ~ 25 d , 前蛹期 60 ~
66 d ,蛹期 15 ~ 30 d ,整个发育阶段均在蜂茧内完
成[ 6-7 , 13-15] 。角额壁蜂成虫在 8月中下旬羽化 ,凹
唇壁蜂 、紫壁蜂在 8 月下旬至 9月下旬陆续羽化
为成蜂 ,成虫羽化后仍在茧内 ,以专性滞育状态越
秋越冬 ,滞育期为 210 ~ 270 d[ 16-17] 。壁蜂必须经
过冬季足够的低温才能打破滞育 ,于次年 4月日
均温度达 12 ~ 13℃时破茧出巢活动 ,7 ~ 10 d大部
分成蜂出茧 ,出蜂持续时间为 10 d[ 17] 。一般雄蜂
破茧要早于雌蜂 2 ~ 4 d ,这样便于雌雄及时交配 ,
有利于雌蜂在活动期内有足够的时间寻巢 、筑巢 、
采集花粉及繁衍后代 。
2.2 寻巢 、选巢与营巢
壁蜂属大部分种类为独栖生活 ,但群集活动
习性很强 ,在自然界中寻找石缝 、砖瓦下 、房屋墙
壁缝隙或芦苇管内用泥浆或叶浆筑巢 ,人工驯化
释放的壁蜂喜欢选择一定规格的芦苇管或纸管为
巢繁衍后代。在早春果树开花时 ,自然界中的壁
蜂破茧出巢 ,成蜂在外生活 15 ~ 45 d 。雄蜂出巢
早于雌蜂 ,待雌蜂破茧出巢后 ,在巢附近集中巡飞
婚配[ 6] 。交尾后 2 ~ 3 d雌蜂开始来回进出巢管 ,
进行标记 ,选择合适的巢管。一旦选好 ,雌蜂将巢
管打扫干净 ,开始营巢 ,营巢完一管继续在附近巢
管中寻找合适的巢管 ,部分雌蜂飞到其它巢箱中
寻巢定巢 。实验表明 ,紫壁蜂选择内径 4 ~ 7 mm
的巢管营巢 ,以内径约 5.5 mm 巢管为主;凹唇壁
蜂选择内径 5 ~ 8 mm 的巢管营巢 , 以内径为
6.6 mm的巢管为主[ 6-8] 。
定巢的雌蜂利用泥浆或叶浆构筑保护壁 。营
巢时先在巢管底端筑一层保护壁 ,之后开始采集
花粉与花蜜 ,壁蜂直接落在雄蕊群上 ,用腹部毛刷
收集厚厚一层花粉带回巢管 ,头部先进入巢管内 ,
吐出花蜜 ,然后退出调头将腹部对准巢口退入管
内卸掉花粉[ 6 ,8-9 , 18] 。随着采粉次数的增加 ,花粉
团逐渐增大 ,最后在花粉团前端产 1粒卵。产完
卵后 ,雌蜂立即开始在紧靠第 1 个巢室的前面构
筑第 2个完全相同的巢室保护壁 ,之后为第 2个
巢室采集蜂粮 、产卵 ,然后依次构造新巢室。凹唇
壁蜂用泥浆筑壁 ,每支巢管内可连筑 4 ~ 8个巢
室。紫壁蜂用嚼烂的叶子筑壁 , 每支巢管 10 ~
15个巢室 ,随后用泥浆或叶浆封住巢口[ 9 , 19] 。构
筑 1支巢管需 3 ~ 5 d。角额壁蜂最高产卵量 23
粒 ,凹唇壁蜂为 30粒 ,紫壁蜂为 33粒 。雌雄比为
1∶1 ~ 2[ 18] 。
2.3 访花速度与授粉能力
气候适宜时 ,凹唇壁蜂和角额壁蜂每分钟访
花 10 ~ 16朵 ,日访花量可达 6 000余朵 ,紫壁蜂每
分钟访花 7 ~ 12朵 ,日访花量达 4 000朵以上 ,而
采粉的蜜蜂(意蜂 Apis mellifera L.)每分钟访花
5 ~ 8朵 ,日访花仅 720朵[ 7 ,14-15 , 20] 。壁蜂采集花粉
的器官为腹部腹面的腹毛刷 ,采粉时腹部腹面的
腹毛刷落在雄蕊群上 ,紧贴花药 ,迅速地收集花
粉 ,头部则向下弯伸 ,用喙伸入花心吸取花蜜 ,采
粉与吸取花蜜同步 ,而柱头正好位于雄蕊群中央 ,
腹毛刷上携带的花粉粒很容易与柱头接触。据观
察 ,壁蜂访花柱头接触率为100%。凹唇壁蜂 1次
访花座果率达 92.9%,紫壁蜂为 77.6%,意蜂为
42.5%[ 14-15 , 20] 。
利用凹唇壁蜂授粉 ,果树花朵座果率比自然
授粉提高 30%以上 ,对自然座果率较低的树种尤
为明显。凹唇壁蜂授粉效果因果树的树种和品种
而异 ,与自然授粉相比 , 杏树花朵座果率提高
423第 26卷 第 4期              李茂海等:壁蜂及其在果树授粉中的应用
0.4 ~ 2.7 倍 , 樱桃提高 0.8 ~ 2.3 倍 , 桃树提高
0.35 ~ 0.45倍 ,梨树提高 0.43 ~ 1.3倍 ,富士苹果
提高 0.3 ~ 2.7倍 ,金元帅苹果提高 0.3 ~ 1.4倍 ,
苹果 、梨的单果含种量增加 2 ~ 4倍 ,果形周正 ,单
果重量增加5 ~ 20 g[ 18] 。
壁蜂访花活动受温度 、降雨 、风速等气象因素
的影响。花期遇低温阴雨天气 ,气温降至 14℃时
很少发现壁蜂在果园活动。风速超过 10 m s时 ,
访花蜂量显著减少 ,主要在蜂巢附近 40 ~ 50 m内
访花授粉[ 21] 。
2.4 耐低温能力强
与意蜂比 ,壁蜂较耐低温 。晴天 、多云或 4级
以下的刮风天气 ,早晨气温升到 12 ~ 13℃时 ,凹
唇壁蜂开始出巢活动 , 气温达 14℃以上活动频
繁 ,日工作时间 10 ~ 12 h;角额壁蜂在气温 14 ~
15℃时开始出巢活动 ,日工作时间为 10 h;紫壁蜂
15℃时开始出巢 ,飞到果树枝干或阳光照射的空
地上取暖 ,当气温达 16 ~ 17℃时才开始营巢活
动 ,日工作时间为9 h ,而意蜂在蜜源充足地区 ,气
温为 20 ~ 25℃时才有活跃的采粉 、采蜜活动 ,气
温达到30℃时最活跃 ,气温低于 17℃或高于 35℃
则不利于蜜蜂的采蜜活动[ 6, 16 ,18] 。
3 影响壁蜂增殖的主要因素
3.1 气象因子
成蜂出茧后 ,在访花活动期间 ,雌蜂的活动频
率除受花期影响外 ,主要受日平均温度影响 ,即温
度越高 ,活动频率越高 ,而与风速呈负相关。在阴
雨较少的情况下 ,花期温度是影响繁殖率的主要
因素 ,其次为日照时数和风速[ 21-23] 。花期温度越
高成蜂出茧速率越高 ,日照时数越长成蜂出茧率
越高 ,同时光照对出茧率的速度也具有明显的促
进作用。风速超过 4级以上或阴雨天气会降低雌
蜂外出访花的频率 ,如果放蜂期间遇到长时间的
阴雨天气 ,甚至还可以导致成蜂死亡[ 21] 。温度
高 、日照长 ,雌蜂的营巢率高 ,而日平均风速越高
营巢速率就越低 。
3.2 天敌
3.2.1 叉唇寡毛土蜂 叉唇寡毛土蜂(Sapyga
coma Yasumatsu et Sugihara)是影响壁蜂繁殖和生
存数量的主要天敌 ,它主要取食壁蜂老熟幼虫 ,并
在壁蜂幼虫所做的茧内化蛹并羽化为成虫。
叉唇寡毛土蜂成蜂不营巢 ,在自然界中取食
花蜜后就在壁蜂巢箱附近活动 ,专门寻找已营巢
好的花粉团 ,在上面产卵 。幼虫不做茧 ,取食已做
茧的壁蜂幼虫后 ,就以该壁蜂幼虫的茧作为自己
的化蛹场所 ,是一种典型的惰性昆虫 。叉唇寡毛
土蜂生活周期与寄主壁蜂生活史同步 ,在山东 、江
苏等省每年发生1代 ,但比壁蜂的卵期长 ,相当于
壁蜂卵期与取食期之和。幼虫在 8月中旬化蛹 ,
9月上旬羽化为成蜂 ,与壁蜂历期相同 。羽化为
成蜂后 ,以滞育状态在茧内越冬。早春约 17℃成
蜂破茧出巢活动 ,但较壁蜂成蜂出巢晚 。此蜂在
果园中以 5月上旬活动最频繁 ,时值壁蜂繁殖后
期 ,使壁蜂严重受害[ 24-25] 。
据徐环李 1993—1994年在山东的调查表明 ,
叉唇寡毛土蜂对壁蜂的寄生率达 23.1%,对角额
壁蜂的寄生率为 3.0%,对凹唇壁蜂的寄生率为
30.8%[ 26] 。
3.2.2 蚂蚁 、鸟等其他捕食性天敌 果园放蜂期
间 ,蚂蚁 、蜘蛛 、鸟类 、寄生蜂 、皮蠹和蜂螨等都可
以危害壁蜂。笔者多年的试验表明 ,在吉林省蚂
蚁 、寄生蜂 、蜘蛛和鸟类是危害壁蜂的主要天敌 ,
而皮蠹和蜂螨较为少见。
壁蜂活动期间 ,蚂蚁可以爬到蜂巢巢管内取
食花粉团 、卵和幼蜂 ,并破坏蜂茧 ,影响卵和幼蜂
的正常发育及雌蜂的筑巢活动 。蜘蛛在巢箱开口
及巢管管口处拉网捕食营巢的雌蜂及在巢附近飞
行的雄蜂 ,阻碍雌蜂在原巢管营巢 ,使雌蜂重新定
位 、选巢 ,缩短了雌蜂的有效活动时间。
3.3 壁蜂访花天数对增殖系数的影响
壁蜂的群体寿命约为 35 d ,而单一果树树种
(或品种)的花期难以满足壁蜂的需要 。孙建设
等[ 27]进行的壁蜂访花天数对增殖的影响试验结
果表明 ,增加凹唇壁蜂访花天数至 4周 ,可以使增
殖系数提高到 5.7 ,显著高于访花天数 3 周处理
(4.8),极显著高于访花天数 2 周的处理(3.9)。
此试验证实了壁蜂的增殖系数与访花天数相关。
4 应用壁蜂为果树授粉的几点建议
凹唇壁蜂和角额壁蜂是北方果树的优良传粉
昆虫。为了提高增殖系数及授粉效果 ,可在果树
行间种植一些早春开花植物 ,如油菜 、萝卜 、大白
菜等 ,为壁蜂提供较充足的营养 ,这样可以在果树
盛花期前 3 ~ 7 d设巢放蜂 ,使壁蜂在间作开花植
物上度过破茧期和适应期 ,保证成蜂访花营巢时
424  吉 林 农 业 大 学 学 报                 2004年
间与果树盛花期吻合 ,并可防止成蜂的流失和死
亡[ 28] 。
为了提高壁蜂的回收率和果树的座果率 ,应
做好如下工作:①制作高质量巢管 ,直径为6.0 ~
6.8 mm ,长10 ~ 15 cm ,管口颜色以绿色为佳;②巢
箱应设置在位置明显 、箱前开阔 、背风向阳处 ,以
招引壁蜂前来活动 、营巢 、封管及繁衍后代 ,增加
种群数量;③准确预测果树盛花期 ,在盛花期前约
1周释放蜂茧 ,并及时采取适当措施 ,减慢或加快
出蜂速度 ,以保证壁蜂破茧出巢高蜂与初盛花期
相吻合;④为了最大限度增加壁蜂种群数量 ,最好
选择多树种果园 ,以延长壁蜂采粉 、产卵 、营巢 、封
管的时间 ,并注意在果园四周多设巢箱 ,避免壁蜂
的流失 ,增加繁殖数量;⑤果树谢花后 7 ~ 10 d取
回蜂巢及巢管 ,清理出有蜂的巢管 ,集中保存 ,以
备来年果树开花时释放 ,继续为果树授粉。
参考文献:
[ 1]  Maeta Y andKitamura T , Studies on the apple pollination of Osmia
I.Ideal and condition in utilizing Osmia pollinators of apples in Ja-
pan [ J] .Tohoku konkyu, 1964, 1(2):45-52.
[ 2]  Maeta Y and Kitamura T , Studies on the apple pollination of Osmia
Ⅱ.Characterstics and underlying problem in utilizing Osmia[ J] .
Konkyu , 1965, 33:17-34.
[ 3]  Bosch J , Kemp W P , Developing and establishing bee species as
crop pollinators:the example of Osmia spp.(Hymenoptera :
Megachilidae)and fruit trees Review[ J] .Bulletin of entomological
research , 2002, 92(1):3-16.
[ 4]  Bosch J , Kemp W P , Development and emergence of the orchard
pollinator Osmia lignaria(Hymenoptera:Megachilidae)[ J] .En-
vironmental Entomology , 2000 , 29(1):8-13.
[ 5]  Torchio P F , E Asensio , The introduction of the European bee.
Osima cornnta Latr.into the U.S.as a potential pollinator of or-
chard crops , and a comparison of this manageability with Osima
lignaria Cresson[ J] .J Kan Ento Soc , 1985 , 58:42-52.
[ 6]  魏枢阁 ,魏守礼 ,王 韧,等.果树授粉昆虫角额壁蜂的形态
和生物学研究[ J] .昆虫知识 ,1991 , 28(2):106-109.
[ 7]  徐环李 ,周伟儒 ,魏枢阁 ,等.果树授粉昆虫———紫壁蜂 、凹
唇壁蜂生物学研究[ J] .果树科学 , 1994, 11(3):153-156.
[ 8]  杨冠煌.中国昆虫资源利用与产业化[ M] .北京:中国农业出
版社 , 1998:232-240.
[ 9]  杨龙龙 ,徐环李 ,吴燕如.凹唇壁蜂和紫壁蜂筑巢 、访花行为
和传粉生态学的比较研究[ J].生态学报 , 1997, 17(1):1-6.
[ 10]  魏永平.凹唇壁蜂的生物学 、生态学及应用研究[ J] .西岳
虫讯(陕西), 1995(2/ 3):16-20.
[ 11]  吴燕如.我国北方地区几种为苹果传粉壁蜂的鉴别[ J] .中
国养蜂, 1990(6):18-19.
[ 12]  袁 锋 , 魏永平 , 张雅林 , 等.苹果壁蜂授粉效果的研究
[ J] .西北农业大学学报 , 1992, 1(3):93-96.
[ 13]  袁 锋 ,魏永平 ,张雅林 , 等.陕西省壁蜂区系调查与利用
(膜翅目:切叶蜂科)[ J] .昆虫分类学报 , 1992, 14(2):148-
151.
[ 14]  刘兆印 ,吕春伟 ,周起凯 ,等.苹果园壁蜂授粉试验[ J] .北
方果树, 1994(2):18-19.
[ 15]  杨连方 ,刘新生 ,赵春明.凹唇壁蜂生物学特性及对杏树座
果的影响[ J] .河北农业技术师范学院学报 , 1994, 8(2):77-
80.
[ 16]  郭素萍 ,张景兰 , 白凤华 ,等.日本角额壁蜂发育与活动规
律初步研究[ J] .河北林果研究 , 2000, 15(2):185-186.
[ 17]  刘新生 , 魏枢阁 , 赵秀芹 , 等.角额壁蜂 [ Osmia cornifrans
(Radoszkowski)] 成虫习性及授粉效果研究[ J] .河北农业技
术师范学院学报 , 1995 ,9(2):46-50.
[ 18]  任怀礼.果树授粉昆虫壁蜂的研究与应用综述[ J] .甘肃农
业科技, 1999(6):5-7.
[ 19]  杨龙龙 ,吴燕如 ,周伟儒.苹果园中凹唇壁蜂和紫壁蜂的生
态位比较研究[ J] .昆虫学报 , 1997, 40(3):265-269.
[ 20]  魏永平 ,袁 锋 ,张雅林 , 等.凹唇壁蜂的访花习性及必要
放蜂量[ J] .西北农业大学学报 , 2000, 28(5):76-79.
[ 21]  张富龙 ,袁 锋.气象因素对凹唇壁蜂活动规律的影响研
究[ J] .中国农业气象 , 1998 ,19(2):52-54.
[ 22]  刘新生 ,魏枢阁.影响凹唇壁蜂(Osmia heuclei Cockerell)增
殖因素的探讨[ J] .河北农业技术师范学院学报 , 1999 , 13
(2):19-23.
[ 23]  Torchi , P F , Field experiment with the pollination species , Os-
mia lignaria propiqua Cresson(Hymenopetera:Megachilidae)in
Apple orchards:1977 studies [ J] .J Kans Entomol Soc , 1984 ,
57:517-521.
[ 24]  余忠保.壁蜂天敌叉唇寡毛土蜂的防治[ J] .河北果树 , 1999
(1):12.
[ 25]  周伟儒 ,果树授粉壁蜂天敌———叉唇寡毛土蜂[ J] .中国果
树 ,1997(4):43.
[ 26]  徐环李.叉唇寡毛土蜂———果树授粉壁蜂的危险寄生蜂
[ J] .中国果树 , 1994(2):26-27.
[ 27]  孙建设 ,王海英 , 雷宏典.等.壁蜂传粉对红富士苹果坐果
及品质的影响[ J] .河北果树研究 , 1999, 14(4):316-319.
[ 28]  王凤鹤 ,郭志弘 , 徐希莲 ,等.壁蜂回收的主要影响因素及
其改进方法[ J] .北京农业科学 , 2001, 19(4):29-30.
425第 26卷 第 4期              李茂海等:壁蜂及其在果树授粉中的应用