作者:李晨 来源:中国科学报 发布时间:2021/4/19 17:40:14
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新技术加持:让蜜蜂干好授粉“老本行”

 

蜜蜂给梨花授粉        黄家兴供图

“中国酥梨之乡”山西省祁县主产区,野生授粉昆虫几乎为零,这种状况已持续10多年了。如果不采取蜜蜂授粉或人工授粉,祁县将近16万亩的梨树就意味着没有收入。

每年清明前后,是梨农们最繁忙也最焦心的时节。4月5日,祁县闫漫村,气温5-13摄氏度,村民闫秀珍带着几个人在自家果园里给梨花授粉。他们一手拿着自制长杆,杆头上裹一团沾花粉的羽毛,一手拿着盛花粉的小盒,仰着头,一朵一朵地给花点上花粉。

“天气太冷,还有些花没有开,但是不授粉也不行了,花很快就会谢。看样子还要弄第二遍。”闫秀珍告诉《中国科学报》,她家30亩梨园授粉一遍要用6个人花两天时间。据悉,祁县梨主产区授粉的人工费是每亩100~200元,加上购买花粉的费用,每亩成本约500元。

即便做到一丝不苟,闫秀珍还是担心梨树的授粉效果不好。

今年,中国农业科学院蜜蜂研究所和山西农业大学的科研人员来到了祁县,在这里示范推广蜜蜂授粉的新技术,有望解决梨农的担忧。

 

被迫上岗:人工授粉成本高

梨树为什么需要人工辛苦地授粉?中国农业科学院蜜蜂研究所副研究员黄家兴告诉《中国科学报》,这主要是因为野生授粉昆虫几乎绝迹,而梨树又不能靠自花授粉结实。

人工授粉现场   李晨摄影

黄家兴说,授粉昆虫的消失主要有三个原因。首先,随着农业规模化种植面积的扩大,单一作物连片种植造成植物多样性下降。单一作物花期一结束,传粉昆虫找不到别的开花植物,食物链断裂,没办法形成一个完整的周年生活史,很多传粉昆虫就无法存活。

梨树为我国第三大水果作物,目前,梨产量较多的省份有安徽、河北、山东、辽宁、江苏、四川、云南等,连片种植面积在几万、十几万亩不等,其中安徽砀山有世界上最大的连片梨园,以砀山酥梨为主的面积达到 40多万亩。

其次,过量使用农药,尤其是在花期前后使用农药,毒害了传粉昆虫,造成其死亡。

再次,乡村土地过度开发,“没有荒地,授粉昆虫没有可以栖息的地方”,也造成其种群数量大幅度下降。

梨树是一种典型的自交不亲和物种,也就是说同一梨树品种相互授粉不能正常结果,必须依赖适宜授粉品种的花粉。山西农业大学教授姜玉锁告诉《中国科学报》,过去,梨园里往往间隔几棵梨树就种上一棵授粉树,让蜜蜂等授粉昆虫采集花粉后自然授粉,但授粉昆虫消失后,这个办法“不灵”了。

2011年,山西农业大学研究员邵有全到祁县调研时,“已经找不到授粉昆虫了”。那一年,一位村民告诉他:“还是那块地,还是那几十棵树,还是我爹种,20年前根本不需要人工授粉,靠虫子授粉就行。现在只能靠人工给梨树授粉了。”

“因为梨树花期短、时间紧、人工授粉难度大,已经让农民吃尽了苦头。”邵有全说。梨农描述人工授粉是“管吃管住,管接管送”“男女老少齐上阵”“神经高度紧张”“不敢和授粉工讨价”“爬高上低,起早贪黑”……这些都充分说明梨农急需一项省时省事的授粉技术。

 

返璞归真:蜜蜂授粉有难处

自然界开花植物中65%为虫媒花,需要昆虫作物媒介进行传粉,才能完成繁殖。《自然》杂志2006年发表的文章指出:“如果没有蜜蜂及其授粉行为,整个生态系统将会崩溃”。

黄家兴介绍,人类所利用的前100种作物,75%依赖蜜蜂授粉。在欧洲,蜜蜂对农业的贡献排名第三,仅次于牛和猪。蜜蜂授粉对中国经济作物贡献约为3000亿元,相当于全国农业总产值的12.30%,是养蜂业总产值的76倍。

全国农技推广中心防治处研究员赵中华告诉《中国科学报》,蜜蜂与植物协同进化,对花的识别有独到之处。“花不是同时开的,也不是同时成熟的,蜜蜂可以找到最佳的时机为正好需要的花授粉。”赵中华说,和人工授粉等相比,蜜蜂特殊的形态,例如携粉足、蜜胃、分叉羽毛等,可以携带大量花粉,其落在柱头上的花粉量远大于人工。蜜蜂能实现充分而最佳的授粉,保证了植物结实的质量,不仅提高了产量还能让果实富含营养。

邵有全说,梨农是希望利用蜜蜂授粉的,但真正实施起来,还面临不少实际困难和技术难题需要解决。

黄家兴在接受《中国科学报》采访时说,当前梨生产中没有大规模采用蜜蜂授粉是有原因的。

首先,种植者对蜜蜂授粉认识不足。蜜蜂授粉属于一种生产资料的投入,其无法像施肥或喷施农药那样快速见到效果,种植者往往认为梨树采用蜜蜂授粉是一种可有可无的配套技术。由于担心蜜蜂授粉的效果,种植者常常蜜蜂授粉和人工授粉一起用,蜜蜂授粉的增产增效无法真正体现出来,种植者无法直接感受到蜜蜂授粉带来的好处,因此,“蜜蜂授粉的贡献常被忽略。”

其次,梨树种植主栽品种和授粉树比例不合适,合适比例至少为8:1,授粉树配置不足或者无授粉树,蜜蜂不会起到促进坐果、提高产量和改善品质的作用。

再次,由于蜜蜂自由飞翔的特性,无法使租赁的蜜蜂仅服务于自家的梨园。当不是每家每户都租赁蜜蜂授粉时,租赁者会产生心理不平衡,这在一定程度上阻碍了蜜蜂授粉的推广。

此外,授粉租金低,蜂农提供蜜蜂授粉的意愿小。目前缺乏中介机构为种植者和养蜂者提供担保,种植者无法确保养蜂者所提供的蜂群质量,而养蜂者担心提供的授粉蜂群无法得到有效的保护。由于这些因素导致梨树蜜蜂授粉技术的推广受阻。

 

潜力巨大:技术加持前景广阔

4月6日,气温上升至17摄氏度,与闫漫村相邻的山西省平遥县郝温村,梨农武学文租赁的蜂箱里飞出了一群群的蜜蜂,它们在每朵梨花上只停留短短几秒。

武学文告诉《中国科学报》,他以前当过养蜂人,现在种梨树,得知中国农科院和山西农大等科学家一起推广新的蜜蜂授粉技术,就想试一试。

去年梨树遭遇低温灾害,本来梨农们都担心绝产,没想到由于用上了蜜蜂授粉的新技术,反而产量大增。“大家还要忙着给梨树疏果,以免营养不够,梨果虽然很多但长得不好。”

于是,整个村子的梨农有了信心。在武学文的协助下,全村梨园都规划分布了蜂箱,今年已经看不到授粉工人的身影。

“今年肯定还会丰收,新技术真的很管用!我们非常感谢老师们。”武学文说。

梨树下的蜂箱      李晨摄影

既然授粉是蜜蜂的天性,究竟科学家加持了什么新技术让本来就高效的蜜蜂授粉更加可靠呢?

姜玉锁告诉记者,他们在这里示范推广的主要有4项技术。

加装脱粉器,梨树为粉多蜜少作物,采用脱粉器让蜜蜂回巢时脱掉约80%的花粉,不仅不会影响蜂群繁殖,反而有利于提高蜜蜂采粉的积极性。

奖励饲喂,梨花泌蜜受气候影响很大,常因气温低而不泌蜜或泌蜜量少,对蜜蜂进行适量的糖水奖励饲喂,可提高蜜蜂采集梨树的积极性。

保持适量的幼虫数量,随着幼虫数量增加,工蜂采粉量显著增加。

根据梨树开花时间,合理安排蜜蜂入场,通常梨树开花达 30% 以上,采用顺序引入方法,把蜂群放到梨园。这样可有效提高蜜蜂为梨树授粉。

工蜂带着花粉回巢     李晨摄影

梨树采用蜜蜂授粉每亩成本仅20~50元。养蜂人张龙是山西运城养蜂合作社社长,正是他带着蜜蜂来到郝温村。在与科学家合作的过程中,“我们养蜂人变成了授粉人。”张龙说,但授粉这份收入还不够“体面”,他还得靠卖蜂产品维系生计。

“梨蜜蜂授粉是祁县农业可持续发展的战略,而不是简单的农业技术。”姜玉锁说,政府应该重视,建议每年拿出20~30万元支持发展养蜂和蜜蜂授粉。赵中华指出,我国需要昆虫授粉的作物种植面积高达2亿亩以上。但目前应用昆虫授粉的比例仅是需要授粉面积的5%,差距很大。按照专家们的经济价值评估,通过试验示范,可以看出,在用好授粉昆虫方面,应充分利用现在的蜜蜂,并开发新的授粉昆虫资源。昆虫授粉的潜力巨大,技术可行,前景广阔。

 
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