關(guān)鍵詞：蘋果：授粉方式；地熊蜂；意大利蜜蜂；凹唇壁蜂；花粉管；坐果率

蘋果屬于異花授粉蟲媒植物。授粉是蘋果有性結(jié)實(shí)的生理前提與優(yōu)質(zhì)果生產(chǎn)的必然要求，授粉方式主要有人工授粉和昆蟲授粉。自1912年Sladen首次提出農(nóng)作物上應(yīng)用熊蜂授粉以來(lái)，熊蜂作為重要的授粉昆蟲而受到重視，100多年來(lái)國(guó)內(nèi)外科學(xué)家在相關(guān)方面做了大量研究，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著蘋果生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)專業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化水平的進(jìn)一步提升，其栽植中大量使用農(nóng)藥、化肥，使野生授粉資源越來(lái)越少，自然授粉已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代果園生產(chǎn)的要求。人工授粉雖然使蘋果產(chǎn)量得到一定程度的提高，但因成本高難推行而成為嚴(yán)重影響蘋果生產(chǎn)和果農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入的重要因素。利用昆蟲為果樹授粉，不僅可節(jié)省大量人力物力、減輕人工授粉的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且花朵坐果率高，蘋果產(chǎn)量高、品質(zhì)好，增產(chǎn)效果非常明顯，是提高蘋果產(chǎn)量品質(zhì)的重要措施。

蜜蜂是多種開花植物的重要傳粉昆蟲，蜜蜂授粉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。意大利蜜蜂于19世紀(jì)末引入我國(guó)，現(xiàn)已成為主要的飼養(yǎng)蜂種，具有采集專一性強(qiáng)、易維持強(qiáng)群、蜂巢內(nèi)采集蜂數(shù)量多等特點(diǎn)。壁蜂是膜翅目蜜蜂總科壁蜂屬的昆蟲類動(dòng)物，其授粉突出的特點(diǎn)：一是壁蜂一生在巢管中生活300d，不需人工飼養(yǎng)，并可躲避夏、秋季果園大量用藥季節(jié)，便于管理利用；二是授粉效率高、效果好。為此，本試驗(yàn)就果園意大利蜜蜂授粉、凹唇壁蜂授粉、地熊蜂授粉、人工授粉各授粉方式對(duì)蘋果花粉管萌發(fā)和坐果率的影響進(jìn)行系統(tǒng)比較研究，以期為果農(nóng)有效使用授粉昆蟲提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2023年4月15日在山東省龍口市七甲鎮(zhèn)熙瑞蘋果科技試驗(yàn)示范基地內(nèi)開展。果園面積13.33hm2。主栽品種“紅富士”，主要授粉品種“金冠”，樹齡10年，株行距3mx4m，樹勢(shì)中庸，樹高約3m。試驗(yàn)地為砂壤土，土肥水管理水平中等。

1.2供試蜂品種

意大利蜜蜂，由龍口市蜂源蜜蜂飼料有限公司提供：凹唇壁蜂，由煙臺(tái)必豐農(nóng)業(yè)科技有限公司提供：地熊蜂，由衡水沃蜂生物科技有限公司提供。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)設(shè)置風(fēng)媒傳粉組、自花授粉組、熊蜂授粉組、蜜蜂授粉組、壁蜂授粉組、人工噴花授粉組和人工點(diǎn)花授粉組。

自花授粉組用紙袋將蘋果花序包裹起來(lái)防止昆蟲、風(fēng)等因素影響試驗(yàn)。風(fēng)媒授粉組用防蟲網(wǎng)袋套袋處理。人工噴花授粉組采用自制噴粉器對(duì)花序進(jìn)行花粉溶液噴灑。人工點(diǎn)花授粉組用毛筆蘸取花粉并散到中心花雌蕊柱頭上進(jìn)行授粉，而邊花不授粉。蜜蜂、壁蜂、熊蜂授粉組則在果園通過(guò)釋放蜜蜂、壁蜂、熊蜂對(duì)果樹進(jìn)行授粉，授粉后用標(biāo)簽紙標(biāo)記好授粉昆蟲種類，并用防蟲網(wǎng)袋進(jìn)行套袋，防止其它種類昆蟲干擾試驗(yàn)。試驗(yàn)釋放意大利蜜蜂2箱、熊蜂4箱、凹唇壁蜂3000頭。意大利蜜蜂、壁蜂和熊蜂處理區(qū)間隔均在300m以上，以防止相互影響。每組處理蘋果樹均在50株以上。

蘋果授粉后2d，每個(gè)處理組采集20朵花，去除花瓣后放人FAA固定液中進(jìn)行固定。每朵花取兩個(gè)花柱進(jìn)行制片觀察，每組處理觀察40個(gè)花柱并記錄花粉管萌發(fā)數(shù)量。

1.4測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1花粉管萌發(fā)熒光觀察試驗(yàn)花柱和子房在FAA固定液中固定5d以上且花柱近無(wú)色后開始進(jìn)行制片，壓片前用去離子水沖洗掉花柱及子房表面的固定液，再放人1mol/L NaOH溶液中，繼而在恒溫箱60℃條件下軟化80min，經(jīng)蒸餾水沖洗3次后再用水溶性苯胺藍(lán)染色5min以上，然后壓片。使用徠卡DM400熒光顯微鏡在紫外光濾波片下觀察記錄花粉管萌發(fā)數(shù)并拍照。

1.4.2坐果率統(tǒng)計(jì)蘋果授粉15d后，將蘋果果把發(fā)綠且彎曲視為坐果，此時(shí)開始統(tǒng)計(jì)100個(gè)花序的花朵數(shù)、中心花坐果數(shù)、邊花坐果數(shù)，計(jì)算中心花坐果率、邊花坐果率及花序坐果率。每組處理25個(gè)花序，重復(fù)4次。坐果率（%）=坐果數(shù)／總花朵數(shù)×100。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用SPSS19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，用Microsoft Excel作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同授粉方式對(duì)蘋果花柱頭上花粉管萌發(fā)的影響

圖1顯示，不同授粉方式下蘋果花柱頭上的花粉管萌發(fā)數(shù)量存在顯著差異。自花授粉與風(fēng)媒傳粉授粉效果很差，自花授粉柱頭上花粉管萌發(fā)數(shù)量?jī)H為2.58個(gè)／柱頭，熒光顯微鏡下幾乎觀察不到發(fā)出藍(lán)色熒光的花粉管（圖2）；風(fēng)媒傳粉柱頭上花粉管萌發(fā)數(shù)量為3.33個(gè)／柱頭，柱頭上有極少量花粉管。人工噴花授粉、熊蜂授粉、壁蜂授粉效果較好，柱頭上花粉管萌發(fā)數(shù)量分別為95.18、93.63、87.88個(gè)／柱頭。這三種授粉方式的花粉管在花柱內(nèi)生長(zhǎng)并產(chǎn)生大量胼胝質(zhì)，熒光顯微鏡下發(fā)出大量藍(lán)色熒光，且三種授粉方式之間的花粉管萌發(fā)數(shù)量無(wú)顯著差異。蜜蜂授粉下花粉管萌發(fā)效果較為一般，花粉管萌發(fā)數(shù)為45.60個(gè)／柱頭，顯著少于壁蜂、熊蜂授粉。

2.2不同授粉方式對(duì)蘋果坐果率的影響

由圖3、圖4、圖5可以看出，授粉方式對(duì)蘋果中心花坐果率、邊花坐果率和花序坐果率有顯著影響差異。不同授粉方式下蘋果邊花坐果率從高到低的排序?yàn)椋好鄯涫诜踘t;壁蜂授粉gt;人工噴花授粉gt;熊蜂授粉gt;人工點(diǎn)花授粉gt;風(fēng)媒傳粉gt;自花授粉，分別為69.21%、68.01%、61.19%、20.34%、13.37%、4.26%和2.10%。

自花授粉及風(fēng)媒傳粉中心花坐果率與邊花坐果率均極低，自花授粉中心花坐果率為零，風(fēng)媒傳粉中心花坐果率為6.0%，表明蘋果坐果不能僅僅依靠自花授粉和風(fēng)媒傳粉，還需要人工輔助授粉或蟲媒授粉。蜜蜂授粉、壁蜂授粉與人工噴花授粉的中心花坐果率、花序坐果率差異不顯著，但人工噴花授粉的邊花坐果率顯著低于蜜蜂授粉、壁蜂授粉。這表明當(dāng)蜜蜂與壁蜂的數(shù)量足夠時(shí)蜜蜂授粉、壁蜂授粉可以達(dá)到與人工噴花相同的授粉效果，這三種授粉方式均能顯著提高蘋果坐果率。人工點(diǎn)花授粉與熊蜂授粉中心花坐果率高，達(dá)到99.00%，但邊花坐果率均較低，表明兩者可以提高中心花坐果而減少邊花坐果。

3討論與結(jié)論

蘋果為異花授粉植物，自花授粉花柱上花粉管萌發(fā)數(shù)量和坐果率極低，需要進(jìn)行人工授粉或昆蟲授粉。自然風(fēng)媒情況下蘋果中心花坐果率和邊花坐果率均低，即單靠自然風(fēng)媒不能達(dá)到滿意的授粉效果。

本研究中，人工噴花授粉、熊蜂授粉、壁蜂授粉處理效果好，柱頭上花粉管萌發(fā)數(shù)量最多。熊蜂個(gè)大多毛，可以攜帶大量的異花花粉，采集花粉時(shí)身體落在花朵的正上方，身體震動(dòng)可以抖落大量的異花花粉粒落到柱頭上。壁蜂腹部下長(zhǎng)有腹毛刷用于刷取花粉，成團(tuán)的花粉附著在腹毛刷上，采集花粉時(shí)亦是落在花的正上方，攜帶的大量異花花粉粒直接觸到蘋果花柱頭上。與熊蜂和壁蜂比，蜜蜂體毛較稀少，附著的花粉亦較少，另外采集花粉的蜜蜂占外出蜜蜂數(shù)量的10%左右，采集花粉時(shí)蜜蜂身體落在花朵一側(cè)，所以其攜帶的異花花粉粒落在柱頭上的數(shù)量亦明顯少人工噴花授粉、熊蜂授粉和壁蜂授粉，但蜜蜂種群數(shù)量大，可部分彌補(bǔ)這一劣勢(shì)。

壁蜂、蜜蜂與人工噴花授粉效果基本一致，其花序坐果率、中心花坐果率和邊花坐果率均高，因此壁蜂、蜜蜂授粉可以替代人工噴花授粉。但坐果率高了之后疏果難的問(wèn)題也隨之而來(lái)，疏花疏果需要消耗大量人力，生產(chǎn)成本提高。釋放熊蜂與人工點(diǎn)花授粉均可大幅度提高蘋果中心花坐果率，明顯抑制邊花坐果，可節(jié)省人工蔬果工作。

一般蘋果同一花序上的中心花質(zhì)量要好于邊花，開花亦早于邊花，所以人工點(diǎn)花授粉一般只點(diǎn)中心花。中心花授粉坐果下，分泌的大量植物激素可從周圍調(diào)集更多的養(yǎng)分物質(zhì)，而同一花序的邊花授粉和發(fā)育受到明顯抑制，坐果率大幅度降低。田間觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，在三種授粉昆蟲中熊蜂耐低溫能力最強(qiáng)，出巢時(shí)間也最早，訪花速度最快，再加上采粉時(shí)身體快速震動(dòng)，可使身上攜帶的異花花粉粒更多地散落到柱頭上，因此，與壁蜂和蜜蜂相比，熊蜂擁有更多的優(yōu)勢(shì)和更大的概率為最早開放的蘋果中心花授粉，具有人工點(diǎn)花抑制邊花授粉發(fā)育的特性。

綜上，熊蜂可替代人工點(diǎn)花為“紅富士”蘋果授粉，可減少人工蔬果工作；壁蜂、蜜蜂與人工噴花授粉效果基本一致，花序坐果率、邊花坐果率均高，需要人工蔬果。這一結(jié)果可為果農(nóng)有效使用授粉昆蟲提供技術(shù)支撐。