彭延　劉素華　李克?！O國(guó)軍　彭小峰　王潭剛　吉光鵬　蔡志平

摘要：利用新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所已成功培育的棉花核不育系NA為母本，高產(chǎn)雜交組合中1-2為父本，在網(wǎng)室內(nèi)采用不同蜂種傳粉進(jìn)行雜交制種，父母本種植比例以1∶4（一個(gè)地膜上種4行母本，1行父本），采用膜下滴灌的方式種植。結(jié)果表明：意蜂傳粉效果優(yōu)于熊蜂，意蜂制種授粉均勻，棉鈴大，同時(shí)可節(jié)省成本，降低棉花雜交制種的人工投入。

關(guān)鍵詞：新疆；棉花；網(wǎng)室；熊蜂；意蜂；傳粉；雜交種；效果

中圖分類號(hào)：S562.0351 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-3143（2013）03-0025-04

0 引言

目前中國(guó)棉花雜交種90%似上來自于人工去雄授粉雜交制種〔1〕，隨著勞動(dòng)力成本的提高和人們生活水平的改善，繁瑣的高成本人工雜交制種越來越不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，雜交種成本高，嚴(yán)重制約棉花雜種優(yōu)勢(shì)在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用，所以提高棉花制種效率，降低制種成本，是當(dāng)前棉花雜種優(yōu)勢(shì)利用研究中主要課題之一。棉花是蟲媒花作物，蜜蜂是其良好的傳粉媒介，多年來專家們寄希望利用不育系，采用意蜂代替人工進(jìn)行傳粉，節(jié)省成本，提高制種效率；因此，20世紀(jì)后期曾有不少關(guān)于利用昆蟲傳粉棉花雜交制種的試驗(yàn)報(bào)道；但是由于棉花易遭蟲害，制種期間噴施農(nóng)藥，嚴(yán)重影響蜜蜂生存與活動(dòng)，造成制種產(chǎn)量明顯降低〔2，3]。在南疆典型大陸性氣候條件下，利用昆蟲傳粉較內(nèi)地優(yōu)越，因此，作者利用核不育系NA和新品系中1-2作為親本，研究熊蜂和意蜂在網(wǎng)室內(nèi)輔助傳粉雜交制種效果，為選擇合適蜂種傳粉的可行性提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料和網(wǎng)室搭建

1.1材料

母本為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所已培育的棉花核不育系為材料NA作母本，中1-2為父本，6月25日開始每天早晨派專人在母本行中進(jìn)行檢查及時(shí)拔除可育株，7月2～10日放蜂，2011年引進(jìn)新疆農(nóng)墾科學(xué)院熊蜂1箱，約90只，2012年利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)家飼養(yǎng)意蜂1箱，8個(gè)巢脾，近萬只意蜂。

1.2 網(wǎng)室搭建

網(wǎng)室采用木棍鐵絲和沙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，橫豎均每隔4.5 m 豎1根木棍，棍長(zhǎng)3.2 m，埋地0.7 m，地上2.5 m，棚頂及網(wǎng)室周圍用12﹟鐵絲和40目尼龍網(wǎng)固定隔離，網(wǎng)底用土填埋，四角用土袋加固，土地面積667 m2。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2011年和2012年試驗(yàn)地點(diǎn)均設(shè)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)地，設(shè)網(wǎng)室內(nèi)蜂授粉和人工輔助授粉兩個(gè)處理，試驗(yàn)面積各為667 m2，棉花栽培密度為220000株/hm2，父母本種植比例網(wǎng)室內(nèi)的蜂授粉是1︰4（2011年是一膜4行，連續(xù)種8行母本再種兩行父本；2012年是一膜5行，一個(gè)地膜上種4行母本，種1行父本），網(wǎng)室外的人工授粉是1︰9（一個(gè)地膜的父本，9個(gè)地膜的母本，是一膜4行）。2011年于7月10日在網(wǎng)棚內(nèi)放熊蜂1箱（80～100頭），8月30日結(jié)束授粉；人工輔助授粉7月5日開始，8月5日結(jié)束授粉。2012年于7月13日在網(wǎng)棚內(nèi)放意蜂1箱大（約1萬只），8月10日結(jié)束授粉；人工輔助授粉是7月5日開始，8月5日結(jié)束授粉。

3蜂群放入網(wǎng)室中授粉的技術(shù)環(huán)節(jié)

在意蜂進(jìn)棚前7天，授粉作物需要噴灑殺蟲劑進(jìn)行防治害蟲，一是控制棉鈴蟲、蚜蟲、紅蜘蛛等害蟲數(shù)量增長(zhǎng)，確保授粉期間不會(huì)造成害蟲猖獗而給棉花帶來傷害；二是有利于消滅網(wǎng)室內(nèi)的其他昆蟲，防止串粉。

租用的意蜂群先要做“凈身”處理，將意蜂關(guān)閉在蜂箱內(nèi)1～2天，不準(zhǔn)外出自由活動(dòng)、訪花，使得工蜂周身沾上的花粉粒完全失活，其目的是預(yù)防意蜂進(jìn)網(wǎng)室后訪花授粉造成“污染”，降低種子純度。

網(wǎng)室內(nèi)棉花進(jìn)入開花期時(shí)，放入意蜂群進(jìn)行授粉。意蜂進(jìn)網(wǎng)室前將網(wǎng)室內(nèi)核不育系花朵和幼鈴摘除，核不育系可育株和未能鑒定的不育株清理干凈。意蜂群在前一天傍晚進(jìn)網(wǎng)室，擺放在棚內(nèi)的東南處，日照能刺激蜜蜂出勤[4]。蜂箱巢門朝西北向，意蜂群箱用筐或磚頭墊起于棉株齊頭高的位置，夜里打開蜂箱巢門，放入意蜂后應(yīng)將網(wǎng)室門紗簾密封，在上述整個(gè)農(nóng)事操作過程中，嚴(yán)禁有孔隙與外界相通，確保授粉網(wǎng)室內(nèi)無外界昆蟲飛入。另外注意網(wǎng)室有無蟾蜍，以免殺害蜜蜂。

4 結(jié)果分析

4.1不同蜂種在網(wǎng)室里出巢對(duì)比

在兩年的試驗(yàn)中，都是在打霜前15天分別調(diào)查單株成鈴數(shù)，取樣200個(gè)吐絮鈴測(cè)定鈴重、衣分及纖維品質(zhì)，實(shí)收統(tǒng)計(jì)父母本的子棉產(chǎn)量及種子產(chǎn)量。并對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)的意蜂活動(dòng)行為進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)熊蜂（身體布滿絨毛，象狗熊所以取名熊蜂）體格大是普通家蜂的4倍，而且信息交流不發(fā)達(dá)，反映遲鈍，飛行慢距離短，耐低溫，耐濕性強(qiáng)，趨光性差，較溫順；而意蜂相比熊蜂瘦小精干，信息交流發(fā)達(dá)，飛行快距離遠(yuǎn)，低溫不愿出巢而且趨光性強(qiáng)，對(duì)棉花傳粉意蜂較熊蜂優(yōu)勢(shì)更明顯。

在這兩年的試驗(yàn)中，對(duì)兩種蜂種進(jìn)行了觀察，2011年熊蜂是在放蜂后15天開始訪花（原因是7月10日從新疆石河子拿回熊蜂后由于南北疆環(huán)境的大改變，熊蜂有10天一直在巢穴沒有出巢干活，10天后開始慢慢出巢又不定向飛，不吃不喝，不訪花，同時(shí)也出現(xiàn)些死蜂和死幼蟲[5]），上午8：00～10：00 出巢較多，平均每分鐘進(jìn)出巢5次，溫度稍高些在30℃以上時(shí)網(wǎng)室內(nèi)就看不見熊蜂了，洞口也常常被堵上，箱內(nèi)象開了鍋的水一樣在沸騰。2012年意峰是在放蜂后2天開始訪花，上午10：00～12：00洞口的蜂非常多，平均每分鐘進(jìn)出巢門各21.3次，回巢的蜂身上大都沾滿了花粉，觀察意蜂在每朵花內(nèi)停留的時(shí)間多在10～60秒，當(dāng)網(wǎng)室溫度高于36℃～38℃時(shí)，意蜂基本不出巢，而網(wǎng)室溫低于36℃～38℃時(shí)，不論晴天還是陰天，甚至毛毛雨或小雨天氣，意蜂仍然出巢，這給棉花的傳粉受精帶來了很好的效果。

2.2不同蜂種授粉對(duì)制種效果的影響

不同年份同一種植模式2011年進(jìn)行熊蜂傳粉效果的研究，由于第一年引進(jìn)，不了解熊蜂的生活習(xí)性，且后期結(jié)鈴積溫不足，單株成鈴6.8個(gè)，制種產(chǎn)量較低，只有1305 kg/hm2，計(jì)劃來年進(jìn)一步研究，但2012年由于熊蜂蜂源難找，意蜂較普及，易飼養(yǎng)，成本低，所以就改用了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)家意蜂，單株成鈴較理想。

由表1可以看出，熊蜂傳粉的棉花開花總數(shù)最多，為48.5個(gè)/株，由于熊蜂開始傳粉時(shí)晚（7月25日才訪花），中途又死了一些熊蜂，所以棉株結(jié)鈴少而高、大、空；由于一箱意蜂的數(shù)量多（約1萬只），用意蜂給棉花傳粉效果好，單株的空果枝數(shù)只2.8個(gè)。

由表2可看出，意蜂傳粉的單株結(jié)鈴數(shù)比人工授粉的都多1.0個(gè)鈴，單鈴重也比熊蜂和人工授粉的高0.5 g，制種的產(chǎn)量意蜂最高，意蜂傳粉種子產(chǎn)量比人工授粉的產(chǎn)量提高33.9%，產(chǎn)量雖沒有達(dá)到最佳效果，掌握關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)量仍有增長(zhǎng)空間。

5 討論

5.1意蜂傳粉有效降低制種成本

采用昆蟲傳粉，其主要目的是節(jié)省人工和提高制種效益。網(wǎng)室制種成本費(fèi)用按667 m2計(jì)算，尼龍網(wǎng)2000元，鐵線160元，支撐架200元，總價(jià)2360元，用3年，每年折舊787元，人工費(fèi)300元，租蜂700元，1箱蜂基本可以代替4個(gè)人的授粉工作量。按目前市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，1個(gè)人每天工資成本為120元，要制種40天就是4800元，雜交棉制種采用昆蟲授粉技術(shù)，有明顯的優(yōu)越性。雖然第一年搭建網(wǎng)室的成本較高，但分散到多年計(jì)算，制種的經(jīng)濟(jì)效益能顯著提高，每年節(jié)省費(fèi)用45195元/hm2 [5]。

5.2 影響意蜂傳粉的因素

意蜂傳粉制種體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及因素很多[6]，由于是在網(wǎng)室中進(jìn)行，受多種條件限制，網(wǎng)室內(nèi)雖是通風(fēng)透光，但蜜源有限，溫度濕度都高于網(wǎng)室外，不利于意蜂的生活，在授粉后期大批意蜂死亡，意蜂的數(shù)量和活力也會(huì)影響制種效果[7]。網(wǎng)室的通風(fēng)透光、田間和臨近地塊是否使用農(nóng)藥、制種期間的天氣情況等對(duì)意蜂傳粉產(chǎn)生顯著的影響。如何在逆境條件下管理意蜂并提高意蜂的傳粉效果將是一個(gè)復(fù)雜的問題，如2012年7月13日晚上冰雹把棚砸塌造成了損失。另外，田間其他蜂種，如土蜂、切葉蜂、木蜂等也是很好的傳粉媒介，如何加以利用也值得研究。這項(xiàng)研究?jī)H涉及到采用昆蟲傳粉制種體系一部分內(nèi)容，要想達(dá)到最佳意蜂傳粉制種效果，仍需進(jìn)一步試驗(yàn)和摸索，只有通過大量的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，才能達(dá)到滿意的制種效果[6]。

5.3利用意蜂授粉可以避免人工輔助授粉在操作上對(duì)棉株碰撞等造成的傷害

棉株在花期的生長(zhǎng)中，枝葉相互交錯(cuò)，已經(jīng)封壟，此期間人們每天都要在密密麻麻的棉株行間至少行走兩遍（上午進(jìn)行授粉和復(fù)授粉）。人為的活動(dòng)會(huì)使棉株葉片受損，給棉株造成了一定傷害，而且人工來回走動(dòng)，地面僵硬，對(duì)棉根生長(zhǎng)不利；相反，意蜂可在密集的棉株間活動(dòng)，自如穿梭，訪花、授粉，對(duì)棉株的正常生長(zhǎng)沒有絲毫負(fù)面影響；故此，利用意蜂授粉可以解決因人工授粉活動(dòng)對(duì)棉株碰撞等造成的傷害。

5.4意蜂制種簡(jiǎn)便易行

棉花花期授粉最佳時(shí)間一般在11：00左右，人工授粉均在8：00開始進(jìn)行，此時(shí)行間棉株已封壟，葉片外緣析出的水珠多，授粉人在棉株行間行走、授粉時(shí)，鞋面、小腿常被水珠打得濕漉漉。另外，授粉人在每棚授粉操作中，需要反復(fù)彎腰達(dá)數(shù)幾百次之多，工作下來，腰酸背疼，直接影響授粉人的情緒。利用意蜂授粉可以幫助解決在人工操作的煩惱。

5.5意蜂制種授粉均勻，棉鈴大

人們?cè)诮o雌花授粉操作中，根據(jù)每個(gè)人掌握技術(shù)的熟練程度，在涂抹柱頭瓣時(shí)，附著的花粉量會(huì)有一定的差距，南疆雜交棉制種起步晚，基本上是新手，這樣必將造成一些雌花授粉不均勻，最終影響到棉花的結(jié)實(shí)及產(chǎn)子量，形成一定量的“鴨嘴桃”。

6 蜜蜂傳粉制種前景展望。

南疆是國(guó)家優(yōu)質(zhì)棉花生產(chǎn)基地。在不增加棉花現(xiàn)有種植面積的情況下，大力發(fā)展雜交棉，可使南疆棉花平均單產(chǎn)與總產(chǎn)實(shí)現(xiàn)歷史性的突破。制約雜交棉發(fā)展壯大的主要因素是人工去雄法生產(chǎn)雜交種，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本高，隨著棉花不育系的育成，使利用蜜蜂為棉花傳粉制種成為可能，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)作所、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位進(jìn)行棉花昆蟲傳粉制種研究，取得一定成果，一旦蜜蜂傳粉方案試驗(yàn)成功，利用其大規(guī)模生產(chǎn)雜交種，將使制種成本大大降低，為棉花雜交優(yōu)勢(shì)利用開辟?gòu)V闊的前景[8]。

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