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棉花壁蜂传粉制种存在的问题及应对措施

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  摘要    壁蜂以耐低温、访花快、授粉好、管理简便的特点迅速应用于传粉昆虫。我国对壁蜂授粉技术的研究相对较晚,相关技术措施还不完善。本文总结了棉花壁蜂传粉制种过程中存在的问题,并提出了具体的应对措施,最后展望了壁蜂在大田制种上的应用前景,以期为壁蜂在农业中的应用提供参考。
  关键词    壁蜂;棉花;传粉;问题;应对措施;应用前景
  中图分类号    S562        文献标识码    A
  文章编号   1007-5739(2020)08-0025-01                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)
  世界上75%的主要农作物生产都要依赖于动物传粉[1],其中昆虫是最主要的传粉动物,昆虫传粉不但能提高作物的产量,还能改善其果实、种子品质[2]。近年来,中国传统的棉花杂交制种对劳动力需求大,制种成本高,给棉花规模化制种带来了新的挑战。由于棉花是虫媒花作物,因而利用昆虫传粉进行棉花制种成为制种的一种新方法。壁蜂以耐低温、访花速度快、授粉效果较好、价格低廉、管理简便的特点,逐渐为人们所重视。将壁蜂引入棉花授粉制种中,可以大幅度降低制种成本,对于棉花制种有着重要的意义。但是,目前利用壁蜂授粉进行棉花制种还存在一些问题,如农药毒害、外界花粉吸引、高温等因素的影响,这些因素成为壁蜂应用棉花制种的主要限制因素。
  1    棉花壁蜂授粉制种存在的问题
  1.1    农药对棉花壁蜂授粉制种的影响
  在棉花壁蜂授粉制种的过程中,壁蜂的活跃程度是制种成功与否的关键。随着抗虫棉在我国的普及与推广,棉铃虫的危害基本可以得到有效控制,但原来的次要害虫如棉蚜、盲蝽蟓等害虫逐渐上升为棉花的主要害虫。因此,在棉花制种过程中,棉蚜等害虫的防治仍然十分必要,而目前喷施化学杀虫剂是防治棉蚜的主要手段,在防治过程中,势必对传粉壁蜂造成危害,影响壁蜂在田间的活跃程度,甚至会引起壁蜂死亡,严重影响了壁蜂的传粉效果,造成制种效率低,达不到预期的制种效果。
  1.2    周围作物的花粉对制种田壁蜂授粉的影响
  不同的作物花粉分泌量和花蜜含糖量不同,对壁蜂的吸引力有高有低,即使同一作物、同一品种也各不相同。棉花盛花期为每年7月上中旬,同期开花的作物有夏播花生、玉米、大豆、绿豆、谷子等,如制种田周围距离其他同花期作物距离较近或连接在一起,会减少制种田单位面积的壁蜂数量和密度,从而影响到棉花壁蜂授粉制种的质量,进而影响到其制种产量、制种效果。
  1.3    高温对壁蜂传粉的影响
  壁蜂的授粉活动必须在一定的温度范围之内,温度不适,壁蜂的授粉活动将会受到一定程度的抑制。壁蜂的始飞温度较低,为10~11 ℃[3],阴天也不影响壁蜂的活动。壁蜂不耐高温,温度超过35 ℃后[4],出巢活动的蜂减少。由于棉花授粉关键期为7月中下旬,此期最高温度超过35 ℃,导致壁蜂的活动能力下降,成为壁蜂棉花制种产量下降的重要原因。
  2    应对措施
  2.1    减少农药的使用量或者采用生物措施防治害虫,最大限度减少对传粉昆虫的影响,提高制种效率首先,采用合理的种植方式,改善棉花的生存环境,降低虫害发生的程度,从而减少农药的使用,结合农事操作,如整枝、打杈、打顶等,减少田间虫卵量,降低虫口密度,以减少农药的使用。其次,合理使用生物农药,生物农药是指利用生物活体(如真菌、细菌、昆虫病毒、转基因生物、天敌等),或其代谢产物(如信息素、生长素、萘乙酸、2,4-D等),针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂,既能有效防治棉花害虫,又可以极大减少农药对制种田壁蜂的毒害作用,提高壁蜂授粉制种的效果。
  2.2    合理选择制种田
  选择合适的制种田,是减少壁蜂受外界环境影响的关键因素。通过研究,壁蜂的飞行范围为4 km以内,但超过500 m,壁蜂的活动就呈下降趋势。在选择棉花制种田时,应选择周围500 m范围内没有同花期的农作物的地块,以减少外界花粉对壁蜂的吸引,保证制种田壁蜂的数量和密度,增加制种产量,提高制种质量。
  2.3   合理密植,增加制种田密度,适当减少果枝,缩短开花时间,以避开后期高温对壁蜂的影响,提高制种效率花期温度高是影响壁蜂传粉效果差的主要因素之一,通過调控花期,避开高温,是提高壁蜂授粉效果的关键措施。以山西运城为例:常规棉花种植密度为60 000~67 500株/hm2,果枝数12~15个,开花期持续到8月底;随着密度增加到97 500株/hm2,果枝数降到7~8个,开花期持续到7月20日前后,基本避开了7月下旬与8月的高温天气,为壁蜂的正常传粉营造了有利的外部环境,提高了壁蜂传粉制种的效果。其次,棉花花期正值高温,可通过滴灌等节水灌溉措施,少量、多次浇水,适当降低棉田温度,为壁蜂传粉创造条件,同时缓解棉花因为高温产生的旱情,提高制种田产量。   3    应用展望
  利用壁蜂授粉,在果树上已取得了显著的经济效益[5-6],将成为大田农作物人工授粉的替代传粉昆虫。壁蜂授粉的优点是耐低温、价格低、管理简单等[7],为今后建立壁蜂授粉产业化奠定基础。目前,棉花制种壁蜂授粉还处于起步阶段,但是壁蜂授粉在大田棉花制种中的作用将会越来越大。一方面,可降低人工制种的劳动成本,提高了制种效率;另一方面,为大规模作物制种提供了可能,同时随着人们观念的改变,绿色、生态、环保是现代农业发展的趋势,利用壁蜂授粉也符合这一要求[8-9]。因此,棉花壁蜂制种授粉将会在生產中迅速得到广泛应用。
  4    参考文献
  [1] KLEIN A M,VAISSIERE B E,CANE J H,et al.Importance of pollinators. in changing landscapes for world crops[J].Proceedings of the Royal Society B,2007,274(1608):303-313.
  [2] 安建东,陈文锋.全球农作物蜜蜂授粉概况[J].中国农学通报,2011,27(1):374-382.
  [3] 王贵平,查养良,马明,等.不同苹果产区壁蜂授粉生物学特性及授·粉效应研究[J].中国农学通报,2013,29(34):171-176.
  [4] 吴翠翠,李朋波,曹美莲,等.壁蜂的行为特性及其在农作物传粉中的应用前景[J].中国农学通报2015,31(8):40-44.
  [5] 吕龙石,金大勇,朴锦.角额壁蜂辅助授粉对苹果梨生长的影响及经济效益分析[J].吉林农业大学学报,2004,26(4):426-428.
  [6] 吴雪梅.角额壁蜂管理使用技术及效益分析[J].黑龙江农业科学,2011(1):78-79.
  [7] 吴翠翠,夏芝,侯保国,等.网室内蜜蜂授粉和壁蜂授粉对棉花不育系的影响[J].山西农业科学,2018,46(12):2014-2017.
  [8] 李静,张换样,朱永红,等.网室内棉花不育系蜜蜂授粉试验[J].现代农业科技,2019(19):2-3.
  [9] 吴翠翠,李朋波,曹彩荣,等.棉花雄性不育系网室蜜蜂授粉技术研究[J].农学学报,2016,6(1):21-24.
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