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十字花科植物种子生产中应用蜜蜂授粉的概况与注意事项



全 文 :收稿日期:2013 - 01 - 28
作者简介:陈 强(1977 -) ,男,内蒙古兴安盟人;助理研究员,主要从
事昆虫授粉、药用昆虫学研究;E-mail:apidae@ 126. com。
通讯作者:李品明(1969 -) ,男,副研究员,主要从事药用动物学研究与
开发工作;E-mail:157557589@ qq. com。
十字花科植物种子生产中应用蜜蜂授粉的概况与注意事项
陈 强, 封孝兰, 赵贵军, 李品明
(重庆市药物种植研究所, 重庆 南川 408435)
The Application of Honeybee Pollination on Crucifer Seed Production in China
CHEN Qiang,FENG Xiao-lan,ZHAO Gui-jun,LI Pin-ming
摘要:据统计,自然界中有 80%的显花植物为虫媒植物,日常食
品中大约有三分之一直接或间接来源于虫媒植物,这类植物在
花期必须得到适时、充足的传粉后才能结出丰硕的果实。将蜜
蜂应用于作物制种,在提高作物产量的同时,还可以获得质优
量多的种子。本文介绍了中国应用蜜蜂制种的几种主要作物,
希望蜜蜂在农作物制种应用中发挥更大作用。
关键词: 蜜蜂;授粉;籽种;研究进展
中图分类号: S 334. 2 + 2 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2013)04-0124-03
在地球上已知的 37 万种植物中,显花植物约占
20 万种,而其中 80%的植物依靠昆虫传粉受精而繁衍
后代,在依靠昆虫传粉的显花植物中有 85%是由蜜蜂
完成的[1]。2004 年美国在发表蜜蜂基因组序列的评
论中称:“如果没有蜜蜂,整个生态系统将会崩溃”。
可见蜜蜂授粉具有维持生态系统稳定性、保护生物多
样性的重要作用。蜜蜂授粉后植物种子和果实发育较
好,有鉴于此,中国的科研工作者开展了应用蜜蜂为农
作物制种的大量工作,应用蜜蜂授粉制种主要应用在
蔬菜和部分经济作物如棉花等方面。
1 中国应用蜜蜂授粉制种的作物
1. 1 大白菜
大白菜是中国北方地区冬季的主要蔬菜。大白菜
自交不亲和系的繁殖,传统上采用人工花期授粉,方法
费工费时,效果也不理想。利用蜜蜂为制种大白菜授
粉不但省工省时,而且还可大幅度提高菜籽产量。邵
有全等[2]利用蜜蜂为运农和石特 2 个自交不亲和系繁
殖授粉研究显示,利用蜜蜂授粉 2 个品种的结荚率分
别为 81. 9%和 79. 1%,比人工授粉分别提高 62. 38%
和 50. 99%,单荚平均结籽数 11. 18 粒和 10. 78 粒,比
人工授粉提高约 2 倍,大大提高了种子的产量。杨恒
山等[3]利用蜜蜂为制种白菜传粉结果表明,应用蜜蜂
授粉能够显著提高制种产量,每 667 m2 制种田应用 1
箱强群蜜蜂进行授粉可产种 124. 6 kg,比对照(自然风
媒和其它昆虫授粉)增产 175. 1%。陈学刚等[4]采用
在隔离区配置蜜蜂为大白菜自交不亲和系制种,提高
大白菜杂交制种产量 70%以上。谢旭等[5]采用蜜蜂
为制种大白菜授粉也收到了较好的结果。
1. 2 甘 蓝
甘蓝是十字花科异花作物,系虫媒花,必须借助于
昆虫传粉才能完成受精。采用蜜蜂为制种甘蓝授粉可
以大幅度提高满夹率和种子产量。匡邦郁[6]采用蜜
蜂为制种甘蓝授粉研究显示:甘蓝经蜜蜂授粉后,可显
著提早成熟期,提高结籽率,可大幅度提高种籽产量。
有蜂授粉比无蜂区的甘蓝谢花结荚成熟期平均提早
4 d,结籽率平均提高 17. 2 倍,种籽产量平均提高 18. 2
倍,增产效果十分显著。
1. 3 萝 卜
萝卜是十字花科萝卜属植物,是中国最古老的蔬
菜之一。利用蜜蜂为制种萝卜授粉,可以大幅度提高
萝卜种籽的产量。浙江大学林雪珍等对利用蜜蜂为制
种萝卜授粉的研究显示,利用蜜蜂授粉其结荚率
(87. 01%)比人工授粉的(46. 86%)提高 85. 68%,每
荚结籽数(2. 84 粒)比人工授粉的(2. 72 粒)提高
4. 41%,平均产量(31. 08 kg)比人工授粉的(13. 84
kg)增产 124. 57%。
刘思壮[7]在网棚内利用蜜蜂为制种萝卜授粉,种
子产量比人工授粉平均提高 22. 1%。
1. 4 西葫芦
西葫芦是中国北方的主要蔬菜,为雌雄异花,在杂
交制种上又因为是雌雄异株,花粉粒大、粘附性强,不
易被风吹动而实现授粉受精过程,是一种特殊的虫媒
花。仅在山西其制种面积就有 2 000 hm2。西葫芦通
常雌雄同株异花,但制种西葫芦为雌雄异株。西葫芦
花粉重、黏度大是纯粹的昆虫授粉作物。
利用蜜蜂为制种西葫芦授粉可以获得较好的增产
·421·
第 32 卷 第 4 期 2013 年 4 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 4 Apr. 2013
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2013.04.082
效果。任继海等[8]采用蜜蜂为西葫芦的授粉研究结
果显示,蜜蜂授粉后促进了西葫芦的生长速度,蜜蜂授
粉平均瓜长度(33. 94 cm)比人工授粉(31. 28 cm)长
2. 66 cm,提高 8. 5%。蜜蜂授粉平均瓜直径(10. 93
cm)比人工授粉(10. 51 cm)大 0. 42 cm,增加 3. 99%;
单瓜最多结籽数蜜蜂授粉的为 436 粒,人工授粉的为
410 粒;平均株结籽数蜜蜂授粉(363. 5 粒)比人工授
粉(296. 2 粒)增加了 67. 3 粒,提高 22. 73%;饱满种子
数蜜蜂授粉的也比人工授粉多 48. 5 粒。
1. 5 黄 瓜
黄瓜为雌雄同株异花的作物,制种黄瓜若没有昆
虫授粉,就会影响种子产量。制种黄瓜的授粉传统上
通过人工摘取雄花涂抹雌花进行,由于人工授粉花粉
涂抹不匀,导致受精不充分,影响种子产量。利用蜜蜂
为制种黄瓜授粉则授粉及时、均匀、充分,可有效地提
高黄瓜籽的产量。
王凤鹤等[9]利用西方蜜蜂为制种黄瓜授粉的研
究结果显示,在 667 m2 的棚内,用 1 群蜜蜂为“长春密
刺”黄瓜制种授粉,比人工授粉增产种子 4 555. 2 g /
667 m2,增产 43. 5%。
1. 6 榨 菜
戈加欣[10]采用中华蜜蜂授粉代替人工授粉,可提
高榨菜种籽产量 41%以上,翌年播期种子发芽率比对
照组高 5. 5%。一般地,每 320 m2 网棚种植的榨菜,需
配备 5 000 只以上的蜜蜂才能较好开展授粉工作。
授粉实验中观察发现,晴天上午,植株上部花朵,
湿度比下部花朵干得早,花药就散开得早,蜜蜂喜欢在
上部访花采蜜;接近中午时,棚膜反光强烈,上部花朵
因高温而泌蜜量下降,同时蜜汁渐被蒸发,蜜蜂转而喜
欢在植株中部花朵采蜜,午后,蜜蜂喜欢在植株中下部
访花授粉,这样整个植株都得到了授粉。而一般人工
“赶花”授粉,每天 2 ~ 3 次,早晨棚内潮湿,母本又比
父本长得高,花粉粒湿度大,难以赶开高杨,传粉效果
不尽人意,下午,虽然父本花粉此时容易赶开飘散,而
母本顶层花朵正好处在网棚高处,微环境高温低湿,雌
蕊柱头、花柱分泌液粘性已逐渐下降,受精相对要难
一些。
1. 7 油 菜
油菜是十字花科、芸薹属、一年生草本植物。油菜
具有较强的适应性,是川水、浅山、脑山的新垦地、休闲
地、盐碱地的先锋作物,也是轮作、复种之中不可缺少
的作物;油菜不仅是广大居民食用的主要油料作物之
一,也是目前调整种植业结构、增加农民收入的支柱产
业,油菜在中国种植面积较大,因而提高油菜产量具有
较大的经济效益,大量的试验和调查表明,在油菜制种
中应用蜜蜂授粉是一项有效的增产措施[11]。
油菜花期泌蜜量大,对蜜蜂有强烈的吸引作用。
周玉刚根据生产实践结果指出,杂交油菜制种的用蜂
量为 0. 7 箱 /667 m2 左右,蜂箱距油菜田地以 200 m以
内为好,田块分散时,蜂箱放置距离最远不能超过
500 m,如果蜂箱摆放不合理,将会导致条件基本一致
的 2 个田块的产量相差近 20 kg /667 m2[12]。朱保均
等[13]开展蜜蜂为“郑杂油一号”制种油菜授粉试验,结
果证明,蜜蜂授粉提高了油菜的结荚数和结实率,可以
成倍地提高制种产量。
2 应用蜜蜂授粉制种中的注意事项
蜜蜂进入制种区前必须注意蜂群内不应有要开展
授粉植物的花粉,以免造成混杂,导致制种种性不纯。
应选择在隔离条件较好的网棚内进行授粉。存在生殖
隔离的几个品种可以在一个网棚内同时开展授粉。
控制蜂群数量,制种田蜂群数量的多少,直接关系
到蜂群在田间的稳定性,蜂群内个体数量过少,导致授
粉工作蜂数量不足,就会使授粉效果受到影响。蜂群
内个体数量过多,蜂群消耗蜂花粉的数量相应就大,单
靠制种植物可能会粉源不足,此时就要适时给蜂群饲
喂与制种作物品种不同的植物源花粉,以免影响蜂群
的正常繁殖。适当的蜂群数量是确保制种产量和质量
的技术措施,为种植面积较小的制种作物授粉的蜂群
只要用 2 ~ 3 脾的小群即可,一般长势中等的制种田
块,1 334 m2 面积配置一箱强群蜜蜂授粉;长势旺盛的
制种田块,667 m2 面积配置一箱强群蜜蜂授粉较为适
宜。强群蜜蜂一般是指蜂量在 6 足框以上的蜂群。
早春蜂群处于增殖阶段,一般授粉蜂群群势不强,
如果制种作物分布比较零散,可以适当增加蜂群数量;
如果制种作物盛花期与另一更具吸引力的作物同时开
花,应在被授粉作物大田中多放置蜂群;为保护地制种
作物授粉,1 个蜂群可承担 300 ~ 500 m2 面积;为露地
油菜、大白菜、萝卜等十字花科作物制种时,每 hm2 放
15 箱蜂(约 15 万只蜂) ;为雌性系黄瓜授粉,可适当增
加蜂群数量,每 hm2 最好放 20 箱以上的蜂群。
在授粉蜂群的管理中要注意加强喂水。另一方
面,在花期往花上喷 3% ~ 5%的盐水,可提高蜜蜂授
粉效果。适时转出蜂群,当制种亲本花朵接近末花期
时,授粉工作完成,为提高蜜蜂的使用效率应及时把蜜
蜂转出,准备为其它植物授粉。
参考文献:
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经验交流 陈 强 等:十字花科植物种子生产中应用蜜蜂授粉的概况与注意事项
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3 - 4.
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