重新认识养蜂产业在国民经济建设中的新作用

2015-02-11 15:15王凤贺
天津农林科技 2015年1期
关键词:传粉蜂场蜂产品

王凤贺

(北京市农林科学院 农业科技信息研究所,北京 100097)

提起蜜蜂大家都比较熟悉,很快想到公路两侧、山间古道、家庭院落常见的放蜂场景以及大街小巷、商店、社区等众多的蜂产品。大多数人对养蜂的认知,停留在产蜜阶段,知道蜂蜜对人体可起到保健作用,但对蜜蜂的生态作用却了解甚少。蜜蜂在采集花蜜的同时为植物传花授粉,帮助植物繁衍发展,维护植物多样性,对生态环境建设、果品安全生产起着重要作用。随着滥砍滥伐、植被种类锐减、空气污染、生态环境急剧恶化,蜜蜂在生态系统的作用显的尤为突出。

1 蜜蜂是自然生态的优秀建设者

我国地大物博、植被资源丰富,但由于人类的生产活动,致使环境污染,生态环境恶化,蜜蜂数量锐减,显著影响植被的繁殖力,造成一些植被数量锐减甚至灭绝。世界上约有蜜蜂2.5万~3万种,我国拥有属于蜜蜂总科的昆虫达3 000余种,对于维护我国植物多样性意义重大。蜜蜂与被子植物关系密切,被子植物为蜜蜂提供食物来源和赖以生存的自然环境,蜜蜂反为被子植物传粉,促进被子植物的生殖繁衍。蜜蜂与植物在亿万年的历史进化过程中形成了相互依存、协同发展的共生关系。

1.1 蜜蜂在生态系统中的重要作用

人类利用的植物有1 330余种[1],其中1 000种植物必须经蜜蜂传粉才可受精结实、繁衍。调查证实有14 317种分属于864 属,141科的植物被蜜蜂作为蜜粉源,分别占全国被子植物的58.77%,29.32%和48.45%。主要辅助蜜源植物66种,主要粉源植物 24 种。依靠蜜蜂授粉的显花植物在长期的协同进化过程中,每种植物与少数几种(甚至单一种)传粉昆虫形成了极强的互惠关系,蜜蜂作为传粉昆虫中的优势种,成为最理想的授粉昆虫。

人们传统观念中蜜蜂的最大贡献就是生产蜂产品,往往忽视蜜蜂更重要的价值——为植物传粉,保持植物的多样性,维持生态平衡。2004年的《Nature》杂志报告“如果没有蜜蜂和蜜蜂的授粉,整个生态系统将会崩溃”。法国《科学与生活》杂志报道:由于蜜蜂的减少,会诱发生态剧变。2006年3月19 日中央电视台(CCTV1)晚间新闻报道澳大利亚科技人员研究结果,由于授粉蜜蜂的减少,植物的繁殖力明显降低。2006年6月19日(CCTV4)新闻60分报道英国原有24种熊蜂,已有3种绝灭,严重影响农作物的授粉结实。2006年美国出现因蜂群衰竭失调(CCD)引起的蜂群丢失现象后, 美国国会经听证拨巨资对蜜蜂进行研究和保护。蜜蜂在自然生态系统的作用是不容忽视的,蜜蜂的减少会诱发生态剧变,也会严重威胁人类的生存[2]。

在自然生态系统中,绿色植物是生产者,通过光合作用将无机物生产成有机物,并放出氧气,为人类提供食物和氧气。绿色植物根系发达,有很好的水土保持作用。因此,绿色植物是生态系统中的核心。蜜蜂为绿色植物授粉,使之能受精结实,不断繁衍,兴旺发达,并促进植物遗传多样性的形成和发展,所以蜜蜂在生态系统中同样也起着十分重要的作用。蜜蜂作为生态环境植被修复因子,不仅成本低效果显著,且不会对环境造成二次污染。蜜蜂还能保持植物的多样性,维持生态平衡。蜜蜂对珍稀植物的保护、生态系统的恢复以及高原荒漠地区的开发利用具有重要作用,生物修复作用不可替代,具有广阔的运用前景。

1.2 蜜蜂与植物在外部形态方面的适应性

从蜜蜂外部形态结构看,蜜蜂是一个单元性的社会传粉昆虫,可进行人工大量繁育和随时转移,个体蜜蜂全身密生绒毛并分叉便于粘附花粉,三对足有固定的花粉刷、花粉耙、花粉篮等,收集绒毛粘附的花粉,并集中到花粉篮中形成粉团带回蜂巢饲喂幼虫。世界上约有17万种显花植物,他们开着五颜六色的花朵,分泌着芳香蜜汁,吸引蜜蜂前来采集花粉觅食。蜜蜂群体通过采集花粉、花蜜为食不断发展壮大,若没有这些天然食物的提供,蜜蜂就不能繁衍和发展。在数千万年的历史进程中,植物通过蜜蜂采集花粉而完成了自身受精作用,这些植物的花朵通过大量蜜蜂传粉受精、提高了杂交优势的利用,增加了植物遗传基因物质的转移,提高增加了植物的生命活力和籽种数量,有利于植物的繁衍和生物多样性的产生,最终实现了植物、生态多样性的修复和产生。所以蜜蜂处于动植物生物链的重要环节,蜜蜂数量的减少会引发环境危机。爱因斯坦曾预言:“如果蜜蜂从地球上消失,人类仅能活四年,没有蜜蜂就没有植物,没有植物就没有动物,也就没有人类”[3]。这句话并不是危言耸听,确有充分的科学依据,揭示蜜蜂传粉在生态系统建设中的重要作用。

2 蜜蜂授粉与安全果品生产

2.1 农作物的繁茂和生存与蜜蜂授粉密切关联

蜜蜂采访植物有某一特定的时间,有明显的专一性。蜜蜂每次出巢只认定一种植物的花朵,这主要是由蜜蜂的学习和记忆能力所致。每群蜜蜂每天可以采集成千上万朵花花粉,为同种植物不同植株传粉受精。同种植物的不同植株之间的花粉传播会导致等位基因的相互交流和等位基因之间的多种遗传组合,产生遗传多样性[4]。蜜蜂采蜜的半径在3~5 km,相对一定遗传距离的植株之间进行花粉传播,造成子一代产生明显的杂交优势,植物后代提高生产力和抗病能力,使其后代能吸收转化更多的营养物质,新陈代谢加快、种子粒数增多与饱满,果实更加硕大,促进了植物快速繁衍和发展,保持延长了生物多样性的产生。

植物更新繁衍,是自然生态系统维持的良性循环的有力保障,蜜蜂授粉增加植物遗传基因多样性,提高植物的籽种数量和生命活力,对植物繁衍发展有着无可取代的作用。同样,在农作物生产中,蜜蜂授粉使农作物增产和农作物增效提质,被形象地称为“农业之翼”。美国农业部报道蜜蜂授粉所带来的增产效益是蜂产品效益的143倍,而蜜蜂授粉的农业生态效益无可估量。

2.2 我国农业生产情况

在农业生产中依靠化肥、生长素、地膜、棚膜增加产量已到了无以复加的地步,全国化肥生产4 124 万t/a、400 kg/ hm2,超出了国外225 kg/ hm2安全上线[5]。农药312单位3 549 090 t、19%增长,全国粮食播种面积108 000(千hm2),用药2.19 kg/ 667 m2。兽药、饲料、添加剂、激素和抗生素等不断地长期使用,已对食品安全造成了不同程度的影响,如果不进行科学地使用,就会严重污染食物,因药残留超标而引起食物中毒的事件时有发生。寻求农业生产新的增产措施势在必行。随着农业结构的调整,规模化、区域化种植单一作物品种以及返季节蔬菜的销售和设施作物的迅猛发展对蜂授粉技术的需求显得极为迫切。农田长期应用化肥、农药造成野生传粉昆虫资源减少,人工授粉现象普遍存在; 设施农业快速兴起,由于棚室结构的限制,阻碍了传粉昆虫的进入和空气的流通,在没有传粉昆虫的环境中,人工辅助授粉必不可少,否则开花不结果或千朵花一穗果的现象十分普遍,为保证产量的获得,所以多种人工授粉方式在全国农业生产中普遍兴起。

农业生产中人工授粉方式有:人工对花(摘雄花对雌花)、鼓风机、振动棒、 激素蘸花等授粉方式。上述无论哪一种人工授粉方式均存在以下弊端:(1)授粉不能及时有效;(2)不能准确掌握最佳授粉时间;(3)作物上、中、下坐果不均匀;(4)在高温高湿环境下工作劳动强度大、对身体健康带来危害。人工授粉容易造成枝叶损伤增加植株感病机会;(5)激素蘸花对果品带来不同程度的污染;因此开展蜂授粉工作是市场的需求、更是人类健康的需求,研究应用推广蜂授粉技术可使上述问题得到解决。

2.3 蜜蜂授粉经济价值评估

蜂授粉技术提高农产品产量和品质。(1)研究表明,蜂授粉对我国36种作物生产贡献的经济价值高达3 042.20亿元,占这些作物总产值的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%[6],是我国养蜂业总产值的76倍。(2)养蜂业对促进现代果业发展和维护粮食安全十分重要,在异花作物中,蜜蜂授粉对水果和坚果贡献率最大,达到1 779亿元 ,占总价值的58.48%。蜜蜂授粉对于棉花、油菜籽、大豆生产也有巨大贡献,每年蜜蜂为棉花和油菜籽授粉后贡献价值分别为458.36亿元164.82亿元,相当于两类作物 产值的43%和76%。(3)蜜蜂授粉的替代价值大,山西省苹果和梨两种果品蜜蜂授粉的替代价值高达8.39×109,相当于全省水果总产值的6.44%。(4)70%以上的异花作物在没有蜜蜂授粉的前提下,开花不结果或千花一果现象较为普遍,设施作物又因棚室结构的隔绝与阻碍空气的流通显得更为突出,所以蜜蜂授粉的出现弥补了棚室作物传粉昆虫的不足。

据国家蜂产业体系专家研究表明:采用蜜蜂授粉油菜提高产量10%以上,水稻增产2.44%,苹果产量提高2倍以上。蜜蜂授粉使果实中的某些营养成分增加,100 g黄瓜中维生素C的含量增加0.25 mg,100 g西红柿中果糖和葡萄糖的含量增加0.14%。蜜蜂授粉使蔬菜籽种籽粒饱满、千粒重增加,提高10%~120%。蜜蜂为棉花传粉后棉籽千粒重增加3%,发芽率提高29%。水稻千粒重增加2.6%~2.94%;油菜千粒重增加5.1%~28.1%。我国西部大开发、退耕还林还草战略生物授粉媒介发挥着无法替代的作用。利用蜜蜂为三叶草授粉可增产4倍,切叶蜂为苜蓿授粉增产2~4倍。

2.4 蜜蜂授粉增产优势

蜂授粉技术是现代都市农业,尤其是设施农业生产必不可少的生物授粉技术,符合绿色安全农产品生产原则,与其它农业增产技术措施相比:具有低碳、安全、快速、省工、便捷、不占用耕地、不消耗能源,投资小见效快等优点。一些发达国外早已把蜂授粉技术作为一项农业专项投入,在政策上,鼓励和支持农场使用蜜蜂授粉;法律上,制定相应管理条例;实际中根据作物品种、种植面积、授粉季节等,配备一定数量的蜜蜂完成授粉工作。20世纪70年代,养蜂户已免费使用JPS通信系统,通往蜂场的公路可得到政府免费修补,在养蜂用具上也有相应的补贴政策。如美国400万群蜜蜂,有350万群用于作物传粉,日本的角额壁蜂、原苏联的红壁蜂大面积应用于果树传粉,加拿大切叶蜂为苜蓿传粉,每年度繁殖数亿头,欧盟共同体成员国每年利用熊蜂已达100多万群,除满足本国农作物需求以外,还向其他国家出口,20世纪90年代,国内先后从加拿大、日本、以色列、荷兰引进过切叶蜂、角额壁蜂和熊蜂,目前,荷兰熊蜂每年以3万箱的速度进入国内授粉市场。

2.5 我国蜂授粉研究进展

我国从事蜜蜂授粉在研究时间、研究内容及水平、人员力量投入、领导重视程度与群众接受能力等方面与国外都存在较大差距,特别是在推广蜜蜂授粉作物种类与应用面积方面差距明显。发达国家发展养蜂业主要以授粉为主,蜂产品大多依靠国外进口,而我国养蜂者均以生产蜂产品为主要收入,而授粉为辅助增收途径甚至不参加授粉工作,严重忽视了蜜蜂对人类最大的贡献价值。20世纪70年代中期,国内部分地区开始利用蜜蜂进行规模授粉,包括大连旅顺、山东烟台、栖霞果树等。真正从事蜜蜂授粉研究工作是从1986年开始,北京农林科学院养蜂研究室成立蜜蜂授粉课题组,授粉研究从大白菜亲本繁育授粉开始,逐步过渡到甘蓝、萝卜、花椰菜、黄瓜、芦笋、韭菜等蔬菜育种,涉及多个省市多家育种单位,最终成为籽种育种必不可少的生物技术。1990年初利用蜜蜂、壁蜂分别为西瓜、果树授粉,授粉面积从北京地区扩展到河北、山东、山西等地区。直到1998年,河北省满城县、乐亭县的棚室草莓蜜蜂授粉工作得到全面的示范推广。1999年,茄果类作物利用熊蜂授粉研究应用工作起步,2003年,第一个熊蜂工厂化生产车间在北京市顺义区三高科技园区建成,通过技术攻关,拥有一年四季均可供应授粉熊蜂的生产车间。

国内蜂授粉工作虽然起步较晚,但取得一定的进展,尤其在蔬菜育种、设施草莓、西瓜、番茄、彩椒、西葫芦、南瓜等品种,推广面积逐渐增加,通过蜜蜂、熊蜂授粉工作不但增加了产品的产量,更提高了果蔬的品质,保障了果蔬的安全。目前,北京蜂授粉工作在授粉蜂种(蜜蜂、壁蜂、熊蜂、中华蜜蜂、切叶蜂)的研究及配套应用方面已形成体系,从授粉蜂群的生产、销售、应用、回收以及配套的蜂具和操作规范都已向规范化、标准化方向发展。目前,根据多年经验制定的设施草莓蜜蜂授粉技术、设施西瓜蜂授粉技术、设施番茄熊蜂授粉技术地方标准已经实施,推广形势已形成区域化、规模化。授粉果品(蔬菜繁种、草莓、果树、西瓜、番茄等主流生产品种)的生产,销售方式已向市场化方向运作,打造绿色安全品牌。北京蜂授粉工作正以带动周边地区授粉产业的发展趋势在良性循环,目前,已在全国36个省市地区设立了授粉基地,年利用蜂授粉面积约数百万kg,授粉面积正逐渐增加,蜂群数量与授粉需求关系接近吻合,且将呈现蜂群供不应求的现象,国内蜂授粉工作蓄势待发,前景广阔。

3 我国养蜂生产与模式

3.1 蜂业生产

2005—2014年,国内饲养的蜜蜂数量稳定在730万群。蜂群中西方蜜蜂占 2/3 ,东方蜜蜂占 1/3。西方蜜蜂主要生产蜂蜜和蜂王浆,东方蜜蜂以生产蜂蜜为主。中国西南部、东北部地区以生产蜂蜜为主,养蜂发达地区的蜂农以生产蜂王浆为主,如江浙一带。2005年全国蜂蜜产量为29.3万t、蜂王浆产量3 000 t、蜂花粉产量为5 000 t、蜂胶产量 350 t、蜂蜡产量4 000 t。全国现有蜂农约30万人[7],分为专业养蜂者和业余养蜂者,蜂产品加工企业约2 000 家,蜂产品加工企业年产值约80亿元。年销售额在1 000万元以上的大型企业不到100 家,以中型和小型的企业居多。还有零散的个体销售者。中国蜂蜜50%出口到欧、美、日等国家和地区。全世界的蜂王浆90%以上产自中国,50%~60%蜂王浆出口,其中90%出口到日本。国产蜂蜡80%~90%出口。

3.2 中国养蜂生产模式

根据我国养蜂生产现状,可将蜂场分为三种类型:(1)定地饲养:北方80%蜂场多数以定地饲养为主;(2)部分小转地养蜂:主要采集本地及周边地区1~2个蜜源为主;(3)周年转地蜂场(流动蜂场):以追花采蜜为主,以南方蜂场为主,常年在外属流动放蜂。这三种模式各不相同,定地饲养型:受家庭经济条件和本地蜜粉源植物种类所限,属于被动养蜂“靠天吃饭”,遇到风调雨顺、年景好的时候就大年丰收;遇到小年只可解决温饱,不需要花钱购买给蜂群越冬所需饲料;若遇到干旱少雨年份属于歉年,蜂群不但没有经济收入还要花钱购买饲料进行饲喂,则属亏本经营。小转地放蜂采蜜:可根据天气变化、周边主要蜜源泌蜜状况提前踩点考察,主动出击,这些蜂场有较国定的放蜂路线,一般在100~200 km范围左右,由被动采蜜转为主动采蜜,效益稳定。周年转地放蜂采蜜:属于大流动放蜂采蜜,养蜂员常年在外较为辛苦,蜂场开支较大,经济效益相对不稳定,有风险。

3.3 如何使蜂群效益最大化

2011—2013年,分别对三种类型蜂场(定地、小转地、周年转地)进行运营模式研究,改变传统采蜜为主的经营方式,以授粉为主,兼顾采蜜的运营模式得出令人满意与振奋的结果:蜜蜂授粉收入占蜂场全年收入的40%以上,蜂场全年总收入增加了1倍左右,效果极为明显,实现了蜜蜂授粉架金桥、养蜂农业双丰收的双赢理念。有效引领推动了各大蜂场为现代农业授粉积极性,使授粉市场也逐步显现出用户认可接受、领导重视鼓励、蜂农积极参与的良好局面。从中得出结论:要使蜂场获得较高效益、实现蜂群效益最大化,就要转变传统蜂场经营模式,转变思想、与时俱进、挖掘蜜蜂对社会的最大贡献价值,结合本地区作物授粉情况,主动出击寻找新的经济增长点,改生产蜂产品为主向结合授粉为辅的方向转变,最终实现授粉为主,生产蜂产品为辅的良性蜂业发展模式。

4 结语

蜂蜜、王浆、花粉、蜂胶等产品是纯天然保健滋补品,含有丰富的营养和生物活性物质,也是医药、食品、纺织、烟草等工业的辅助原料。进入21世纪国内居民对生活质量和保健意识提高,绿色食品生产与消费需求上升。养蜂业为国民的健康贡献力量,利用50 多种蜜源植物生产天然的饮食、保健、医疗、美容蜂产品。蜜蜂搭建自然界植物花朵与人类之间的桥梁,是人类最亲密的朋友和具有发展潜力的昆虫。

[1] 罗文华,王瑞生,杨秀珍,等.蜜蜂与生态环境[J].中国蜂业,2011(9):39-41.

[2]匡邦郁,匡海鸥,杨文超,等.论蜜蜂与生态建设关系[C]//第三届中国畜牧科技论坛文集(蜂业研究与蜂产品).北京:中国农业出版社,2007.

[3]吴燕茹.蜜蜂的行为[J].生物学通报,2001,10:1-3.[4] 引自http://baike.baidu.com/viev/6597.htm.

[5]全晓书,刘晓莉.我国农业生产造成的环境污染日益严重 . [EB/OL],(2001-10-12).http;//news.xinhuanet.com/newscenter/2006-07/04/content_4794184.htm,.

[6]李海燕.中国蜜蜂授粉的经济价值研究[D].福州:福建农林大学,2012.

[7]刁青云,吴杰,姜秋玲,等.中国蜂业现状及存在问题[J].世界农业,2008(10):59-61.

[8]陈同斌,郑袁明,陈煌,等.北京市土壤重金属含量背景值的系统研究[J].环境科学,2004(1):117-122.

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