張凱月，賀春玲，陳玲玲，韓懂博，侯小改

(1.河南科技大學(xué) 林學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023； 2.河南科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.)為芍藥科(Paeoniaceae)芍藥屬(Paeonia)的多年生落葉灌木，是原產(chǎn)于我國(guó)的傳統(tǒng)名貴花卉，具有很高的觀賞價(jià)值、藥用價(jià)值和油用價(jià)值[1-3]。油用牡丹是優(yōu)良木本油料作物。目前栽植的油用牡丹主要有2個(gè)品種群，即鳳丹牡丹(Paeoniaostii‘Fengdan’)和紫斑牡丹(Paeoniarockii)。近年來(lái)鳳丹牡丹作為木本油料作物，栽植面積大、分布范圍廣[4]。從全國(guó)范圍來(lái)看，油用牡丹的種植面積正在逐年增加，農(nóng)民對(duì)油用牡丹的認(rèn)識(shí)及種植積極性也越來(lái)越高，這是牡丹籽油步入食用油行列以及進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的巨大進(jìn)步。但鳳丹牡丹自花授粉后單花平均結(jié)籽數(shù)僅有0.4粒，其結(jié)實(shí)率極低[5]。牡丹屬于典型的蟲(chóng)媒植物，需要依賴(lài)傳粉者授粉來(lái)提高結(jié)籽率[3,6-8]，所以解決油用牡丹的昆蟲(chóng)傳粉問(wèn)題尤為關(guān)鍵。

熊蜂隸屬于膜翅目(Hymeoptera)蜜蜂總科(Apoidea)熊蜂屬(Bombus)，是一類(lèi)多食性昆蟲(chóng)。熊蜂個(gè)體粗壯，壽命長(zhǎng)，渾身絨毛，有較長(zhǎng)的吻，是多種作物的重要傳粉者。熊蜂最大的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)聲震為作物和無(wú)花蜜植物進(jìn)行有效授粉，特別是豆科、茄科等作物[9-14]。熊蜂對(duì)一些具有特殊氣味的茄科作物如番茄、辣椒、茄子和深花冠作物如紅三葉草(TrifoliumpratenseL.)、紫花苜蓿(MedicagosativaL.)、白三葉草(TrifoliumrepensL.)等授粉效果顯著[15-16]。

已有大量研究表明，在溫室大棚中熊蜂是比蜜蜂更為優(yōu)良的授粉昆蟲(chóng)，熊蜂采集力旺盛，日工作時(shí)間長(zhǎng)，能抵抗惡劣的環(huán)境，對(duì)低溫、低光密度適應(yīng)力強(qiáng)，熊蜂沒(méi)有像蜜蜂那樣靈敏的信息交流系統(tǒng)，能專(zhuān)心為溫室作物授粉，很少?gòu)耐饪罪w出去[13]。人工飼養(yǎng)野生熊蜂，利用其為溫室蔬菜和果樹(shù)授粉，不僅可以提高果蔬產(chǎn)量、降低畸形果率，而且可以改善果實(shí)品質(zhì)，避免激素處理造成的化學(xué)污染。熊蜂授粉技術(shù)是設(shè)施農(nóng)業(yè)(果蔬類(lèi))實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、安全、高效生產(chǎn)的重要配套技術(shù)之一，在20世紀(jì)初就有許多國(guó)家開(kāi)始飼養(yǎng)熊蜂并獲得成功。目前，在歐美的許多國(guó)家將熊蜂進(jìn)行商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，丹麥、荷蘭和比利時(shí)是現(xiàn)今飼養(yǎng)熊蜂最多的國(guó)家[17-19]。地熊蜂是世界范圍內(nèi)商業(yè)化授粉應(yīng)用最廣的熊蜂種，在設(shè)施果蔬授粉方面取得了很大成功，已被歐美各國(guó)廣泛推廣使用，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提高作物效益的重要手段[20-21]。目前地熊蜂是我國(guó)用于果蔬授粉的主要蜂群[20]，基于此，于2017年4—5月在河南省洛陽(yáng)市伊濱區(qū)洛陽(yáng)東花園油用牡丹種植基地進(jìn)行了地熊蜂的傳粉效率研究，以期為更好應(yīng)用傳粉蜂資源對(duì)油用牡丹授粉提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年4—5月在河南省洛陽(yáng)市伊濱區(qū)洛陽(yáng)東花園油用牡丹基地(N 34°38′30″、E 112°39′43″，海拔125.5 m)進(jìn)行。洛陽(yáng)東花園地處洛陽(yáng)城東隅，是洛陽(yáng)伊濱區(qū)萬(wàn)畝牡丹園產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的重要組成部分，隸屬于洛陽(yáng)貞觀牡丹種植有限公司。洛陽(yáng)東花園種植的鳳丹牡丹是洛陽(yáng)市種植鳳丹牡丹面積最大的園區(qū)，種植面積高達(dá)106.67 hm2。鳳丹牡丹已進(jìn)入盛果期，苗齡8～9 a。

1.2 研究材料

2016年3月在洛陽(yáng)東花園鳳丹牡丹基地搭建傳粉網(wǎng)室。網(wǎng)室規(guī)格：東西長(zhǎng)45 m、南北寬8 m、墻高2.1 m、脊高3.2 m。每個(gè)網(wǎng)室平均分為3個(gè)小網(wǎng)室(規(guī)格：15 m×8 m)，網(wǎng)布為尼龍網(wǎng)聚乙烯材料，孔徑為1 mm。如圖1所示，A、B、C網(wǎng)室為地熊蜂授粉區(qū)，每個(gè)網(wǎng)室內(nèi)放1箱地熊蜂(工蜂約200頭)；CK1為空白對(duì)照區(qū)；CK2為大田對(duì)照區(qū)。地熊蜂授粉區(qū)A、B、C及CK1、CK2的鳳丹牡丹約有300株，試驗(yàn)田塊統(tǒng)一管理。

A、B、C區(qū)域?yàn)榈匦芊鋫鞣劬W(wǎng)室；CK1為空白對(duì)照網(wǎng)室；CK2為大田對(duì)照區(qū)域

地熊蜂由北京農(nóng)之藝養(yǎng)蜂場(chǎng)提供，當(dāng)網(wǎng)室內(nèi)有1朵牡丹花開(kāi)放時(shí)，將地熊蜂的蜂箱放入A、B、C傳粉區(qū)，在蜂箱旁放置喂糖器，每天更換50%的蔗糖水供地熊蜂采食。

在傳粉網(wǎng)室內(nèi)對(duì)花苞做套袋處理，袋子規(guī)格：35 cm×20 cm的硫酸紙袋和35 cm×20 cm、孔徑為1 mm的尼龍網(wǎng)袋。

1.3 研究方法

1.3.1 訪(fǎng)花行為的測(cè)定 采用目測(cè)、拍照和錄像的方法，觀察地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花特點(diǎn)。采用秒表計(jì)數(shù)的方法，觀測(cè)地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花時(shí)間、單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間、單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間、訪(fǎng)花間隔時(shí)間、單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)、訪(fǎng)花頻率以及訪(fǎng)問(wèn)柱頭次數(shù)。

單次訪(fǎng)花時(shí)間：地熊蜂從落到花上到離開(kāi)花所需要的時(shí)間。單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間：地熊蜂從花上離開(kāi)到再次落入花上的時(shí)間。單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間：地熊蜂訪(fǎng)問(wèn)一朵花所需要的總時(shí)間，即地熊蜂從落到花上開(kāi)始采集花粉到離開(kāi)花的時(shí)間。訪(fǎng)花間隔時(shí)間：地熊蜂從一朵花到另一朵花上所需要的時(shí)間。單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)：地熊蜂在一朵花上的訪(fǎng)問(wèn)總次數(shù)。訪(fǎng)花頻率：每頭地熊蜂在1 min內(nèi)采訪(fǎng)的花朵數(shù)。訪(fǎng)問(wèn)柱頭次數(shù)：地熊蜂訪(fǎng)問(wèn)牡丹花的過(guò)程中訪(fǎng)問(wèn)柱頭的次數(shù)。

1.3.2 日活動(dòng)規(guī)律的觀察 于2017年4月18—21日連續(xù)觀察4 d，每天5:30—19:00，在地熊蜂傳粉網(wǎng)室放置蜂箱處，連續(xù)觀察記錄地熊蜂在10 min內(nèi)的進(jìn)出巢數(shù)量以及攜帶花粉的地熊蜂的數(shù)量。觀察10 min之后，再緊接著觀察下一個(gè)10 min內(nèi)地熊蜂的進(jìn)出巢以及攜帶花粉的地熊蜂的數(shù)量，直至地熊蜂回巢不再進(jìn)行采集活動(dòng)。同時(shí)用手持氣候儀記錄測(cè)定時(shí)段的溫度。

1.3.3 授粉效果的試驗(yàn)設(shè)計(jì) 牡丹花苞期，在A、B和C地熊蜂傳粉網(wǎng)室內(nèi)，分別隨機(jī)選擇50株同期開(kāi)放的牡丹，再分別在每1株上選擇3個(gè)大小、開(kāi)放狀態(tài)基本一致的花苞進(jìn)行處理。其中，1個(gè)花苞用硫酸紙袋套袋讓其自花授粉(自交傳粉)，1個(gè)花苞用尼龍網(wǎng)袋套袋讓其進(jìn)行風(fēng)力授粉(自交+風(fēng)力傳粉)，1個(gè)花苞不套袋讓其進(jìn)行地熊蜂授粉(自交+風(fēng)力+地熊蜂傳粉)。3個(gè)地熊蜂傳粉的網(wǎng)室內(nèi)共標(biāo)記150株450朵花苞，花期結(jié)束15 d后摘除所有的紙袋和網(wǎng)袋。

于2017年5月10日在3個(gè)地熊蜂傳粉網(wǎng)室分別隨機(jī)選取3組幼果，用于統(tǒng)計(jì)不同授粉方式牡丹蓇葖果的結(jié)籽率。同時(shí)在3個(gè)地熊蜂傳粉網(wǎng)室分別隨機(jī)選取5個(gè)幼果(未經(jīng)套袋處理的植株)，在空白對(duì)照網(wǎng)室CK1內(nèi)隨機(jī)取15個(gè)幼果，在大田對(duì)照區(qū)域CK2隨機(jī)取15個(gè)幼果，用于統(tǒng)計(jì)不同授粉區(qū)域牡丹蓇葖果的結(jié)籽率。統(tǒng)計(jì)每個(gè)聚合蓇葖果的單個(gè)蓇葖中的胚珠數(shù)、胚珠發(fā)育成的種子數(shù)，計(jì)算結(jié)籽率。結(jié)籽率是指單果的種子數(shù)占胚珠數(shù)的百分?jǐn)?shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行處理，采用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花特點(diǎn)

鳳丹牡丹花的花粉量大，無(wú)蜜腺。地熊蜂在鳳丹牡丹上主要是采集花粉。從牡丹初花期到末花期地熊蜂均進(jìn)行采訪(fǎng)。地熊蜂在單花上采集花粉時(shí)間較長(zhǎng)，并且采集1次后，會(huì)飛起在空中收集花粉，接著繼續(xù)落在花上進(jìn)行第2次采集；單花往返采集多次后，離開(kāi)花朵到下一朵花上進(jìn)行采訪(fǎng)。地熊蜂在采集牡丹花粉時(shí)，從雄蕊的外輪向內(nèi)部不斷采集，或沿雄蕊外輪周緣采集，或從雄蕊的內(nèi)輪開(kāi)始采集；地熊蜂在單花上采集花粉時(shí)，會(huì)爬上柱頭；同時(shí)在單次采集后，在花的正上方收集花粉；不斷收集花粉的動(dòng)作使地熊蜂體表的花粉會(huì)再次落上柱頭。在同一朵花上，會(huì)有多只地熊蜂同時(shí)采訪(fǎng)，它們相遇后會(huì)相互驅(qū)逐(圖2)。

2.2 地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花行為

2.2.1 單次訪(fǎng)花時(shí)間和單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間 地熊蜂采訪(fǎng)鳳丹牡丹的單次訪(fǎng)花時(shí)間在1.05～448.39 s，平均為(10.99±0.59)s(n=985)。其中，單次訪(fǎng)花時(shí)間在1～5 s最多，為41.83%；單次訪(fǎng)花時(shí)間在1～40 s的占總樣本數(shù)的97.36%(圖3)。單次訪(fǎng)花時(shí)間超過(guò)40 s的，僅為2.64%。采用SPSS 20.0分別對(duì)不同日期和同一日期不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花時(shí)間進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明：不同日期地熊蜂單次訪(fǎng)花時(shí)間具有顯著性差異(F=13.676，P<0.05)；不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花時(shí)間沒(méi)有顯著性差異(F=2.228，P>0.05)(表1)。

地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間在0.28～41.78 s，平均為(6.25±0.17)s(n=907)，其中，單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間在0～4 s最多，占總樣本數(shù)的39.58%；單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間在0～20 s的占總樣本數(shù)的97.68%；單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間超過(guò)20 s的，僅占2.32%(圖4)。采用SPSS 20.0分別對(duì)不同日期和同一日期不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同日期地熊蜂采訪(fǎng)鳳丹牡丹的單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間有顯著性差異(F=14.499，P<0.05)；不同時(shí)段地熊蜂采訪(fǎng)鳳丹牡丹的單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間沒(méi)有顯著差異(F=0.577，P>0.05)(表1)。

a.采訪(fǎng)初開(kāi)花；b.采訪(fǎng)盛開(kāi)花；c.采訪(fǎng)末期花；d.2只地熊蜂同時(shí)采訪(fǎng)1朵花；e.地熊蜂采粉時(shí)爬上柱頭；

圖3 地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花時(shí)間Fig.3 The single visit time of Bombus terrestris

2.2.2 單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間和訪(fǎng)花間隔時(shí)間 地熊蜂在鳳丹牡丹上的單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間在1.74～744.54 s，平均為(63.51±5.92)s(n=301),其中,單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間在10～20 s最多，為42.19%(圖5)；單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間在200 s以?xún)?nèi)的占93.02%。單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間超過(guò)200 s的，僅占6.98%。采用SPSS 20.0分別對(duì)不同日期和同一日期不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同日期地熊蜂采訪(fǎng)鳳丹牡丹的單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間沒(méi)有顯著性差異(F=1.810,P>0.05)；不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間也沒(méi)有顯著性差異(F=0.655,P>0.05)(表1)。

表1 地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花行為指標(biāo)Tab.1 The foraging behavior of Bombus terrestris on Paeonia ostii ‘Fengdan’

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示不同日期或時(shí)段的差異達(dá)到差異水平(P<0.05)。

Note:The different lowercase letters after data of the same row indicate that the difference of different date or time reaches significant level(P<0.05).

由圖6可知，地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花間隔時(shí)間在0.80～79.55 s，平均為(10.27±0.65)s(n=186)，其中，訪(fǎng)花間隔時(shí)間在5～10 s最多，為31.18%；其次是0～5 s時(shí)間段，為27.42%；訪(fǎng)花間隔時(shí)間在0～30 s的占總樣本數(shù)的97.85%；訪(fǎng)花間隔時(shí)間超過(guò)30 s的，僅為2.15%。采用SPSS 20.0對(duì)同一日期不同時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花間隔時(shí)間進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同時(shí)段地熊蜂采訪(fǎng)鳳丹牡丹的訪(fǎng)花間隔時(shí)間沒(méi)有顯著性差異(F=1.091,P>0.05)。對(duì)不同日期同一時(shí)段地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花間隔時(shí)間測(cè)定結(jié)果失敗(表1)。

圖4 地熊蜂在鳳丹牡丹上的單次訪(fǎng)花間隔時(shí)間Fig.4 The single interval time of Bombus terrestris

圖5 地熊蜂在鳳丹牡丹上的單花訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間Fig.5 The single flower access time of Bombus terrestris

圖6 地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花間隔時(shí)間Fig.6 The single flower interval time of Bombus terrestris on Paeonia ostii ‘Fengdan’

2.3 地熊蜂在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花率

2.3.1 訪(fǎng)花頻率 地熊蜂每分鐘在鳳丹牡丹上的訪(fǎng)花朵數(shù)為1～4朵，平均每分鐘訪(fǎng)花朵數(shù)為(1.00±0.79)朵(n=82)，其中,每分鐘訪(fǎng)花朵數(shù)為1朵的占總樣本數(shù)的57.32%，每分鐘訪(fǎng)花朵數(shù)為2朵的占總樣本數(shù)的25.61%，每分鐘訪(fǎng)4朵花的僅占總樣本數(shù)的2.44%。

2.3.2 單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù) 地熊蜂在鳳丹牡丹上單花往返訪(fǎng)問(wèn)多次。對(duì)262只地熊蜂在鳳丹牡丹上單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)的測(cè)定結(jié)果表明，其單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)為1～46次，平均為(4±0.33)次，訪(fǎng)問(wèn)1～3次的最多，占總樣本數(shù)的72.91%，15次以上的極少，為3.44%(圖7)。

圖7 地熊蜂在鳳丹牡丹上的單花訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)Fig.7 The number of single flower visits of Bombus terrestris

2.3.3 訪(fǎng)問(wèn)柱頭次數(shù) 地熊蜂在采訪(fǎng)鳳丹牡丹花粉時(shí)，不時(shí)會(huì)爬上柱頭。地熊蜂采訪(fǎng)的138朵花中，上柱頭的有61朵，上柱頭的概率為44.20%。對(duì)地熊蜂的訪(fǎng)花朵數(shù)和上柱頭的次數(shù)進(jìn)行Pearson(皮爾森)相關(guān)系數(shù)法分析，結(jié)果表明，訪(fǎng)花朵數(shù)越多其上柱頭的次數(shù)越多，兩者有極顯著相關(guān)性(r=0.630**，P<0.001)。

2.4 地熊蜂的日活動(dòng)規(guī)律

通過(guò)對(duì)一天內(nèi)不同時(shí)段地熊蜂在10 min內(nèi)進(jìn)出巢的數(shù)量以及攜帶花粉回巢的采粉蜂數(shù)量的觀察，結(jié)果表明：地熊蜂開(kāi)始訪(fǎng)花的時(shí)間為6:30—6:40，開(kāi)始訪(fǎng)花的溫度為11.2～12.8 ℃，8:00—9:00時(shí)間段為地熊蜂出巢采集花粉的高峰期，10:30以后的時(shí)段，地熊蜂有效工作的數(shù)量普遍減少(圖8)。對(duì)不同時(shí)段3個(gè)地熊蜂傳粉網(wǎng)室中每10 min工作的地熊蜂與溫度之間的相關(guān)性測(cè)定結(jié)果表明：地熊蜂在8:30到達(dá)日活動(dòng)高峰期，此時(shí)溫度為18.9 ℃；7:30—9:00，溫度為15.0～20.0 ℃時(shí)，地熊蜂較活躍，每10 min平均有5.00～6.67頭工作；10:30以后溫度高于26.1 ℃，平均每10 min僅有1.00～1.33頭地熊蜂在工作。在一天內(nèi)，地熊蜂在鳳丹牡丹上的采粉花朵有選擇性。上午地熊蜂主要采集牡丹上不開(kāi)放的花朵。中午以后，地熊蜂在牡丹下部穿梭飛行，采集牡丹下部開(kāi)放的花朵。6:00—7:00，地熊蜂會(huì)采集葉片、花瓣上的露水。

圖8 地熊蜂在鳳丹牡丹上的日活動(dòng)規(guī)律Fig.8 The daily activity of Bombus terrestris on Paeonia ostii ‘Fengdan’

2.5 地熊蜂傳粉對(duì)鳳丹牡丹結(jié)實(shí)的影響

地熊蜂傳粉網(wǎng)室內(nèi)對(duì)鳳丹牡丹采取套硫酸紙袋、尼龍網(wǎng)袋和不套袋3種處理后，對(duì)鳳丹牡丹單個(gè)蓇葖果的結(jié)籽率測(cè)定結(jié)果表明，自花授粉(套硫酸紙袋)的平均結(jié)籽率為(1.68±0.63)%(n=50)，風(fēng)力授粉(尼龍網(wǎng)套袋)的平均結(jié)籽率為(12.46±2.43)%(n=46)，地熊蜂授粉(不套袋)的平均結(jié)籽率為(43.07±4.20)%(n=48)(圖9)。對(duì)3組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及多重比較，結(jié)果表明，地熊蜂授粉的結(jié)籽率顯著高于風(fēng)力授粉的結(jié)籽率和自花授粉的結(jié)籽率，風(fēng)力授粉的結(jié)籽率顯著高于自花授粉的結(jié)籽率。

對(duì)空白對(duì)照CK1、大田對(duì)照CK2和地熊蜂傳粉網(wǎng)室中的鳳丹牡丹單個(gè)蓇葖果的結(jié)籽率測(cè)定結(jié)果表明，CK1中單個(gè)蓇葖果結(jié)籽率平均為(27.99±2.70)%；CK2中單個(gè)蓇葖果結(jié)籽率平均為(52.45±3.25)%；地熊蜂傳粉網(wǎng)室中單個(gè)蓇葖果結(jié)籽率平均為(54.67±3.25)%(圖10)。對(duì)3組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及多重比較，結(jié)果表明：CK1的結(jié)籽率與CK2、地熊蜂傳粉網(wǎng)室的結(jié)籽率有顯著差異，CK2與地熊蜂傳粉網(wǎng)室的結(jié)籽率無(wú)顯著差異。

不同小寫(xiě)字母表示處理間的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)，下同

圖10 不同傳粉區(qū)域鳳丹牡丹結(jié)籽率比較Fig.10 Comparison of seed setting rate of of Paeonia ostii ‘Fengdan’ in different pollination areas

3 結(jié)論與討論

地熊蜂是一種重要的經(jīng)濟(jì)授粉昆蟲(chóng)，具有獨(dú)特的傳粉生物學(xué)特性，能夠?yàn)槎喾N農(nóng)作物授粉且能提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[22-24]。熊蜂在為溫室果蔬如西紅柿、辣椒、茄子、黃瓜、冬瓜、草莓、桃等授粉時(shí)，其授粉的坐果率、單果質(zhì)量都比人工授粉高，產(chǎn)量和品質(zhì)更高[25-27]。在河南省洛陽(yáng)地區(qū)有大量的油用牡丹栽植基地，筆者經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于傳粉昆蟲(chóng)的不足，導(dǎo)致大量油用牡丹的結(jié)實(shí)率偏低，農(nóng)民的收入也隨之降低，本試驗(yàn)通過(guò)增加地熊蜂授粉可以有效地提高油用牡丹的產(chǎn)量。

本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，地熊蜂在訪(fǎng)問(wèn)牡丹花時(shí)，會(huì)連續(xù)采訪(fǎng)多朵花，且在同一朵花的雄蕊群上多次起落采訪(fǎng)使得沉降在柱頭上的花粉量增加，同時(shí)地熊蜂強(qiáng)大的攜粉能力也增大了柱頭的異花受精概率。地熊蜂在采集時(shí)會(huì)根據(jù)牡丹花的花粉狀態(tài)選擇性采集花粉，這就拉長(zhǎng)了地熊蜂采集的距離，增加了異花授粉的機(jī)會(huì)。這與前人的研究結(jié)果相似，即熊蜂偏向于采集花粉活力較強(qiáng)的花，能在花粉活力較強(qiáng)的時(shí)候完成授粉，提高坐果率[28]，地熊蜂在油用牡丹上選擇性的采集行為還有待進(jìn)一步研究。

蜜蜂出巢進(jìn)行采集活動(dòng)與溫度、濕度以及光照等多種因素密切相關(guān)，且溫度的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光照和風(fēng)速等因素[29-31]。對(duì)地熊蜂在油用牡丹上的訪(fǎng)花行為分析結(jié)果表明，地熊蜂開(kāi)始出巢進(jìn)行采集活動(dòng)的時(shí)間為6:30—6:40，溫度為11.2～12.8℃，在8:30的時(shí)候到達(dá)訪(fǎng)花高峰期，此時(shí)的溫度為18.9 ℃，在10:30以后(溫度高于26.1 ℃)地熊蜂開(kāi)始陸續(xù)回巢。此外，在研究中還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境溫度逐漸升高的過(guò)程中，地熊蜂開(kāi)始采集處于較陰涼處的油用牡丹的下層花。楊佳林等[32]在研究地熊蜂為番茄授粉的訪(fǎng)花行為時(shí)得出地熊蜂的出巢溫度為8 ℃，采粉溫度為9 ℃，在13:00左右，溫度達(dá)到38 ℃時(shí)，地熊蜂達(dá)到訪(fǎng)花高峰期；李繼蓮等[33]在研究明亮熊蜂為草莓授粉的訪(fǎng)花行為時(shí)得出，明亮熊蜂開(kāi)始出巢采集的最低溫度為12～13 ℃，開(kāi)始訪(fǎng)花時(shí)間為8:00—9:00，停止訪(fǎng)花時(shí)間為15:55—16:05。本研究的結(jié)果與前人研究結(jié)果不同的原因可能是作物的花期不同、生長(zhǎng)地域的不同和授粉蜂種不同。

本試驗(yàn)不僅得出地熊蜂的訪(fǎng)花時(shí)間、訪(fǎng)花間隔時(shí)間、日活動(dòng)規(guī)律以及訪(fǎng)花率會(huì)影響地熊蜂的傳粉效率，而且得出地熊蜂在訪(fǎng)花過(guò)程中上柱頭的次數(shù)也是影響地熊蜂傳粉效率的重要因素，地熊蜂的訪(fǎng)花次數(shù)與上柱頭的次數(shù)呈極顯著相關(guān)，上柱頭的概率為44.20%。這就提高了柱頭的授精率和花粉的沉降量。傳粉者對(duì)植物花粉的移除數(shù)量和沉降在柱頭上的花粉量也是評(píng)估傳粉效率的指標(biāo)[34]，但由于地熊蜂在采訪(fǎng)油用牡丹時(shí)在一朵花上采集次數(shù)多、采集時(shí)間長(zhǎng)，在每次采集后均會(huì)在柱頭的上方梳理收集花粉，本研究認(rèn)為在梳理收集花粉的過(guò)程中也會(huì)有大量的花粉落入柱頭起到傳粉作用，具體精確的柱頭上花粉沉降量還有待進(jìn)一步研究。

作物授粉的結(jié)實(shí)率或結(jié)籽率是衡量授粉是否成功的重要依據(jù)。本研究在油用牡丹作物區(qū)增加地熊蜂授粉極大地彌補(bǔ)了鳳丹牡丹自花授粉結(jié)實(shí)率低甚至不結(jié)實(shí)的缺陷[5,35]。地熊蜂授粉的結(jié)籽率顯著高于空白對(duì)照的結(jié)籽率，在同株油用牡丹上地熊蜂授粉的結(jié)籽率顯著高于風(fēng)力授粉和自花授粉的結(jié)籽率，地熊蜂授粉可以顯著提高油用牡丹蓇葖果的結(jié)籽率，這與前人研究熊蜂授粉能提高作物結(jié)實(shí)率的結(jié)果基本一致[36-37]。本研究結(jié)果表明，通過(guò)地熊蜂傳粉的油用牡丹結(jié)實(shí)率顯著提高，通過(guò)地熊蜂是油用牡丹有效的傳粉者。但地熊蜂傳粉對(duì)牡丹籽產(chǎn)量和籽油品質(zhì)的影響有待進(jìn)一步研究。