鐘義海 高景林 趙冬香 王釋婕 趙珊 韓文素
(1 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,海口 571101;2 農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,儋州 571737)
冬瓜(Benincasa hispidaL.)屬于葫蘆科冬瓜屬植物,是我國(guó)南方種植的主要瓜類蔬菜。黑皮冬瓜因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、易栽培、產(chǎn)量高、耐貯運(yùn)等特點(diǎn)和具有清熱、解毒、利尿、消腫等作用,深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1,2]。自20世紀(jì)70年代引入海南種植至今,栽培面積迅速擴(kuò)大,現(xiàn)已成為海南省農(nóng)民冬春季栽培的主要品種之一,黑皮冬瓜產(chǎn)量可達(dá)60000~75000kg/hm2,產(chǎn)值可達(dá)120000~150000元/hm2,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著[3]。
昆蟲(chóng)傳粉在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可替代,在中國(guó)的水果和蔬菜中,89%的種類得益于昆蟲(chóng)傳粉[4,5]。黑皮冬瓜是雌雄同株異花植物,在自然條件下主要靠昆蟲(chóng)進(jìn)行授粉[6]。近年來(lái),隨著黑皮冬瓜種植面積不斷擴(kuò)大,加之農(nóng)藥的過(guò)度使用,導(dǎo)致野生傳粉昆蟲(chóng)種類和數(shù)量不斷下降,使一定區(qū)域內(nèi)授粉昆蟲(chóng)數(shù)量相對(duì)不足,目前海南大面積黑皮冬瓜生產(chǎn)主營(yíng)靠人工授粉。而人工授粉存在授粉不均勻,授粉時(shí)間不好掌握且人工勞動(dòng)力成本不斷增加的問(wèn)題,加之海南黑皮冬瓜播種期較早,授粉季節(jié)一般在每年的農(nóng)歷正月前后,此時(shí)人工授粉用工難、費(fèi)用高已成為目前制約海南黑皮冬瓜生產(chǎn)的主要瓶頸[7]。因此,應(yīng)用昆蟲(chóng)為黑皮冬瓜授粉已成為當(dāng)前的迫切需要,而摸清海南省黑皮冬瓜的傳粉昆蟲(chóng)種類和優(yōu)勢(shì)傳粉昆蟲(chóng)顯得尤其重要。本文對(duì)海南省2個(gè)黑皮冬瓜主產(chǎn)區(qū)儋州市及澄邁縣進(jìn)行傳粉昆蟲(chóng)調(diào)查研究,旨在了解黑皮冬瓜傳粉昆蟲(chóng)種類、優(yōu)勢(shì)傳粉昆蟲(chóng)的訪花行為、訪花時(shí)間等信息,以期為生產(chǎn)上提高黑皮冬瓜傳粉效果提供理論依據(jù)。
調(diào)查地點(diǎn)位于海南省儋州市木棠鎮(zhèn),東經(jīng)109o21′,北緯 19o48′,海拔高度為 30m;澄邁縣美亭鄉(xiāng),東經(jīng) 109o05′,北緯 19o50′,海拔高度為50m,均為濱海平原。
1.2.1 訪花昆蟲(chóng)種類調(diào)查
于黑皮冬瓜盛花期,以隨機(jī)網(wǎng)捕方式采集正在黑皮冬瓜花上活動(dòng)的昆蟲(chóng),將收集到的昆蟲(chóng)放入試管中,70%酒精浸泡,帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定、保存。
1.2.2 訪花昆蟲(chóng)行為觀察
挑選10株盛花期的黑皮冬瓜連續(xù)觀察3d,重復(fù)3次。從早上7∶00開(kāi)始觀察,下午6∶30結(jié)束,每隔1h觀察統(tǒng)計(jì)每30min時(shí)程內(nèi)在標(biāo)記的花上訪花昆蟲(chóng)的種類和數(shù)量,并對(duì)每種昆蟲(chóng)的訪花行為進(jìn)行攝影、描述。記錄在每個(gè)花上的訪花昆蟲(chóng)種類、訪問(wèn)次數(shù)、停留時(shí)間,并捕捉昆蟲(chóng)作憑證標(biāo)本。
黑皮冬瓜花期在其花上活動(dòng)的昆蟲(chóng)有5個(gè)目,10個(gè)科,15種(見(jiàn)表1)。
表1 海南黑皮冬瓜訪花昆蟲(chóng)種類表
表2 黑皮冬瓜訪花昆蟲(chóng)訪花次數(shù)與比例
將選定的花一天中到訪的昆蟲(chóng)種類和訪花次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表2),可以看出,西方蜜蜂的訪花次數(shù)在所有訪花昆蟲(chóng)中所占的比例最高,為95.6%,其他昆蟲(chóng)僅占4.4%,表明西方蜜蜂是黑皮冬瓜的主要傳粉昆蟲(chóng)。
挑選10株盛花期的黑皮冬瓜從早上7∶00開(kāi)始觀察,下午6∶30結(jié)束,每隔1h統(tǒng)計(jì)每30min時(shí)程內(nèi)在標(biāo)記的花上訪花昆蟲(chóng)的種類和數(shù)量。從圖1可以看出,早晨7∶00,即可觀察到西方蜜蜂在黑皮冬瓜花上活動(dòng),隨著時(shí)間推移,西方蜜蜂訪花積極性逐漸增高,9∶00以后訪花頻率急劇上升,達(dá)到32蜂次/30min,9∶00~11∶00是西方蜜蜂訪花的高峰期,12:00以后蜜蜂訪花次數(shù)緩慢下降,但在15∶30分后還有大量蜜蜂在花上活動(dòng),日落前還有少量蜜蜂訪花。
圖1 黑皮冬瓜訪花蜜蜂日變化曲線
西方蜜蜂訪花目的是采集花粉和吸蜜,早上7∶00太陽(yáng)剛出來(lái),就已觀察到蜜蜂后足上攜帶有花粉塊。完全開(kāi)放的花朵,觀察到有多只蜜蜂在同一朵花上多次停留采集,我們還發(fā)現(xiàn)有2只蜜蜂同時(shí)在同一朵花上采集的現(xiàn)象,而未完全開(kāi)放的花朵,蜜蜂在門口停留片刻即離去。蜜蜂采集花粉時(shí)直接飛落在花柱上,圍繞花柱來(lái)回移動(dòng),前、中足不停將花粉掃往后足,蜜蜂一般在花朵上停留時(shí)長(zhǎng)10~15s,最長(zhǎng)觀察到可停留30s,往往沿著種植同列的冬瓜依次訪問(wèn)花朵,1次可訪問(wèn)多朵花。蜜蜂采蜜時(shí)直接飛落在花朵正上方,將頭部伸進(jìn)花絲中部,以吻吸蜜,但觀察期間很少觀察到蜜蜂采蜜行為。
其他昆蟲(chóng)訪花只是偶然降落到花上,或者在花上捕獵、取食或休息,傳粉作用不明顯。鱗翅目昆蟲(chóng)訪花目的是吸食花蜜,吸花蜜時(shí)一般不落在唇瓣上,身體懸空在唇瓣前方通過(guò)其細(xì)長(zhǎng)的喙吸蜜,接觸花粉的可能性不大;雙翅目昆蟲(chóng)訪花目的不明確,有時(shí)吸花瓣上的液汁,偶爾吸蜜,但其在花上停留時(shí)間短,傳粉效果遠(yuǎn)不如蜜蜂;鞘翅目、纓翅目種類昆蟲(chóng)在花上停留時(shí)間長(zhǎng),取食花粉或者以花為庇護(hù)場(chǎng)所,但其活動(dòng)范圍不大,傳粉效果不明顯。
2013年之前海南省冬瓜授粉主要采取人工輔助授粉,正常天氣下授粉一般在7∶00~10∶00進(jìn)行,但由于人工授粉容易擦傷雌瓜茸毛,發(fā)生落果現(xiàn)象,而且工人成本高,勞動(dòng)量大[8,9],蜜蜂授粉已成為當(dāng)前冬瓜授粉主推技術(shù)。蜜蜂授粉可以大大提高冬瓜產(chǎn)量,同時(shí),也是從根本上解決黑皮冬瓜授粉昆蟲(chóng)數(shù)量不足,人工授粉用工難、費(fèi)用高等問(wèn)題的重要途徑[10]。蜜蜂授粉也存在一些問(wèn)題,海南冬瓜授粉期主要在2~3月份,花期容易遇上低溫陰雨天氣,蜜蜂活動(dòng)少,坐果率低。另外,蜜蜂在冬瓜花上獲取的花蜜少,瓜農(nóng)不僅收獲不了蜂蜜,還需費(fèi)料、費(fèi)力飼養(yǎng)蜜蜂,蜂農(nóng)參與授粉的積極性不高。因此,開(kāi)展海南省野生授粉昆蟲(chóng)種類、種群數(shù)量及遺傳資源性調(diào)查、生物學(xué)特性研究、人工繁育技術(shù)研發(fā)等研究工作,開(kāi)發(fā)蜜蜂之外的其他授粉昆蟲(chóng)產(chǎn)品已成為當(dāng)今授粉工作者的研究方向之一。
隨著海南省冬瓜種植面積的擴(kuò)大、肥料農(nóng)藥的無(wú)序使用、生態(tài)環(huán)境的破壞以及人類對(duì)野生昆蟲(chóng)資源的野蠻性掠奪,授粉昆蟲(chóng)種類和數(shù)量日趨減少,甚至有些種類已不見(jiàn)在該地區(qū)分布。此次調(diào)查,除了瓜農(nóng)為了授粉而繁殖的西方蜜蜂之外,其他授粉昆蟲(chóng)種類和數(shù)量已急劇減少,包括之前在冬瓜花上常見(jiàn)的圓柄木蜂(Xylocopa tenuiscapa)等種類均未發(fā)現(xiàn),花薊馬、黃守瓜、瓜實(shí)蠅等蟲(chóng)害數(shù)量大幅降低,大蜜蜂和小蜜蜂數(shù)量也遠(yuǎn)低于常年平均水平,當(dāng)?shù)毓限r(nóng)在控制冬瓜蟲(chóng)害的同時(shí)也殺死了絕大部分授粉昆蟲(chóng)。因此,制定冬瓜標(biāo)準(zhǔn)化種植管理技術(shù)、合理使用化肥農(nóng)藥、推廣昆蟲(chóng)授粉措施、研究和保護(hù)當(dāng)?shù)匾吧诜劾ハx(chóng)資源工作亟需開(kāi)展。
致謝:授粉昆蟲(chóng)標(biāo)本得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)徐環(huán)李、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)劉曉艷以及廣西師范大學(xué)陳志林等老師的協(xié)助鑒定,在此表示感謝!