中华蜜蜂授粉对白刺花与白三叶种子结实及产量的影响

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中华蜜蜂Apis cerana cerana Fabricius又称中蜂,隶属于膜翅目蜜蜂总科、蜜蜂科、蜜蜂属,是东方蜜蜂Apis cerana Fabricius的一个亚种,是重要的蜂媒之一,具有可采集零星蜜源、耗蜜量低等优点,对植被多样性、农业增产增质和维护生态平衡具有重要作用。两种豆科植物白刺花Sophora davidii和白三叶Trifolium repens均能保持水土、涵养水源,在贵州的应用较为广泛,但因它们都属于异花授粉植物,具有特殊的繁殖系统,多具自交不亲和的特性,所以种子产量及品质较低,需要借助外力(如蜂媒)进行传粉才可以解决这一难题。为此,本文采用中华蜜蜂为该两种豆科植物授粉。本研究观察了中华蜜蜂对该两种豆科植物访花行为特点与规律,探究了中华蜜蜂与两种豆科植物花部综合特征之间的互作关系,以及阐述了授粉对该两种豆科植物种子产量与质量的影响情况。主要研究结果如下:(1)两种豆科植物上中华蜜蜂的日访花行为特点与传粉效率存在一定规律性和差异性。中华蜜蜂在两种植物上的访花行为均在盛花期最为活跃。单花滞留时间在初花期与末花期时的高峰期均在8:00、9:00与18:00;在盛花期的高峰期则不同(白刺花14:00;白三叶:18:00)。转移次数、访花速率、柱头触碰次数在三个花期中的高峰期均在10:00~15:00;且转移次数、访花速率、柱头触碰次数均与单花滞留时间呈极显著正相关关系(P<0.01)。中华蜜蜂的日访花规律在两种豆科植物的3个花期(初花期、盛花期、末花期)中的高出勤率为13:00~16:00,其中盛花期的出勤率最高,且初花期、盛花期与末花期均存在显著性的差异(P<0.05)。中华蜜蜂在全花期授粉的荚果籽粒数显著(P<0.05)高于无蜂授粉的荚果籽粒数,不同花期荚果籽粒数大小顺序为盛花期>初花期>末花期。(2)两种豆科植物花部综合特征在盛花期最佳,且与中华蜜蜂访花数量存在一定的正相关关系。花粉大小、柱头活性、花粉活性、泌蜜量与含糖量均在盛花期为峰值。花部综合特征中的花冠长宽、花瓣大小、泌蜜量与来访花的蜜蜂数量等访花行为均呈显著正相关,而花丝长、雌蕊长、花粉活性、柱头活性均与来访花的蜜蜂数量等访花行为均呈极显著正相关(P<0.01)。(3)中华蜜蜂授粉在提高两种豆科植物花粉生长和胚珠数情况时,也能够缩短花粉生长和胚珠数的发育时间。授粉后柱头上的花粉量、萌发率、花粉管生长、胚珠数均高于无蜂授粉柱头上的花粉量、萌发率、花粉管生长、胚珠数。白刺花在中华蜜蜂授粉后的柱头上的花粉量、萌发率、花粉管生长在第5d~6d、胚珠数在第2d的数量和状况最好,且比无蜂授粉时(花粉量5d、萌发率与花粉管生长8d、胚珠数3d)的最佳数量与状况所需的时间短。白三叶在授粉后的柱头上的花粉量、胚珠数在第4d的量最多,而萌发率、花粉管生长则在第6d的效果最佳,其中花粉量也比无蜂授粉时的最佳效果时间(7d)短,胚珠数则相反(4d),萌发率与花粉管生长不变(6d)。(4)中华蜜蜂授粉对两种豆科植物种子产量与质量均具有积极的影响作用,其中盛花期时授粉的效果最佳。全花期授粉的结荚率等产量与发芽率等质量显著(P<0.05)高于无蜂授粉的结实率等产量与发芽率等质量。全花期授粉与盛花期的种子产量和质量均高于无蜂授粉、初花期和末花期的种子质量和品质,其中结实率(白刺花64.20%;白三叶63.67%)、结荚率(白刺花63.00%;白三叶83.00%)、千粒重(白三叶0.58g)、发芽率(白刺花85.333;)、发芽势(白刺花32.433%;白三叶30%)等均在盛花期最高,仅有白刺花的千粒重则在初花期最高(2.15g)。
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