一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法及一种隔离网室装置

    专利2026-02-10  1


    本发明属于昆虫授粉,涉及利用熊蜂授粉的方法,具体为一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法及一种隔离网室装置。


    背景技术:

    1、苜蓿为多年生豆科植物,因其自交不亲和、自花结实率低,导致种子数量少且发芽率低。为了提高种子质量和产量,苜蓿生产需要借助昆虫进行异花授粉。

    2、虽然自然界昆虫种类多样,但是由于苜蓿花器在打开过程中具有特殊的弹花机制,多数昆虫无法打开花器,因而无法完成苜蓿的授粉。目前,常将切叶蜂应用于苜蓿的授粉。如201811160614.0的中国发明专利申请《苜蓿切叶蜂田间授粉方法》,公开了一种苜蓿切叶蜂田间授粉方法,但文献公布切叶蜂的正常释放密度为2000头/亩~6630头/亩,需求量大,而野生苜蓿切叶蜂数量少,人工繁殖的苜蓿切叶蜂羽化率低,导致本土苜蓿切叶蜂大规模繁育困难,无法满足授粉需求。因此,人们继续探寻适合苜蓿授粉的昆虫。在《西方蜜蜂和地熊蜂为紫花苜蓿授粉效果比较》(郭媛,宋卓琴等,应用昆虫学报[j],2017,54(6):1008-1014.)中,公开了熊蜂(即文献中地熊蜂)用于苜蓿授粉,但是因熊蜂的群势小很多,更适宜苜蓿种质资源在小规模田间繁种,当其在大面积网棚或大田应用时会因群势小、供应量不足而降低授粉效果,而蜜蜂(即文献中西方蜜蜂)进化程度高、易于饲养,大规模应用可充足供应,保证授粉效果,因此该研究认为蜜蜂更适合苜蓿大田繁种。然而,熊蜂因自身生理学特性,在针对苜蓿的授粉方面具有很多优势,比如熊蜂的携粉足,力量较大,熊蜂利用体重优势更容易打开苜蓿的龙骨瓣;访花频率显著高于蜜蜂,熊蜂访花频率为25.41朵/min,高于蜜蜂的20.59朵/min,单花访问时间2.8s,短于蜜蜂的4.17s,二者存在显著差异,说明熊蜂的访花频率,同时熊蜂在小花上的转移频率较高,熊蜂这种访花行为有利于苜蓿这类植物的授粉;携粉回巢率显著高于蜜蜂,从11:00开始熊蜂携粉回巢率明显高于蜜蜂,在12:00熊蜂携粉回巢率最高,可达30.57%,平均携粉率12.80%,蜜蜂10:00携粉回巢率最高,为7.29%,平均携粉回巢率为2.54%;而蜜蜂更喜黄色等鲜艳的花朵,对苜蓿的紫花敏感性差。综上所述熊蜂在苜蓿繁种上具有非常好的应用前景,但是其应用被群势小的不足所限制。为了充分发挥熊蜂在苜蓿授粉方面的优势,将熊蜂应用于苜蓿的田间繁种方面,就需要采取技术手段,既降低了蜂群的释放量,又能提高授粉效果,保证种子质量。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法及一种隔离网室装置,明确了网室架设、释放熊蜂、网室去除、种子收获的时机,和田间隔离网室装置架设标准。

    2、本发明采用的技术方案是一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,包括苜蓿大田移栽种植、放蜂授粉和种子收获,关键在于,在田间增设隔离网室装置,所述的隔离网室装置的结构包括框架1以及侧周与顶部设置的网罩2,上述的网罩2为尼龙网罩,再在尼龙网罩侧周用遮挡物3进行遮挡,在此基础上,所述的繁种方法的步骤为:

    3、s1、在繁种前一年,将需要移栽的待繁种的苜蓿新品系或种质资源材料移栽至大田隔离区;

    4、s2、在繁种当年开花期前,搭建隔离网室装置,在每行苜蓿的两侧设置丝网片或横杆;

    5、s3、在繁种当年开花初始时,将熊蜂蜂箱放入隔离网室装置中进行授粉;

    6、s4、在繁种当年盛花期结束、荚果形成后,移除隔离网室装置;

    7、s5、待种子成熟后收获。

    8、进一步的,上述的放蜂,见花放蜂,采用80头~150头蜂群,采集蜂密度20头/亩~80头/亩。

    9、更进一步的,上述的待种子成熟时收获是指,在种子中下部荚果变褐变黄时开始收获。

    10、进一步的,上述框架1为镀锡钢管架构,并采用伸缩杆立柱搭配伸缩杆横梁。

    11、进一步的,在s2步骤中,所述的丝网或横杆的高度为45cm~55cm,并由设置在苜蓿行两侧的立杆4固定。

    12、一种隔离网室装置,用于上述的苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,关键在于,上述结构包括框架1以及侧周与顶部设置的网罩2。

    13、具体的,上述的框架1为镀锡钢管架构,上述的网罩2为尼龙网罩,再在尼龙网罩侧周覆盖一层遮挡物3。

    14、优选的,上述的遮挡物3为彩布条或塑料布。

    15、进一步的,上述的框架1由可伸缩的立柱和可伸缩的横梁搭建构成;上述的尼龙网罩为40目及40目以下。

    16、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

    17、(1)本发明采用隔离网室进行大田隔离繁种。

    18、苜蓿作为多年生牧草,同一地域返青期、初花期均相差不大,时间隔离存在困难,因而在无法通过时间隔离进行繁种。现有技术中,常用的方法为空间隔离,虫媒花作物要求在1000米范围内不能有同种作物。在实际应用中,往往在同一地块根据不同育种目标选择,会培育形成多个稳定系(或育种材料),如果按隔离距离1000米的要求,生长在同一地块的多个稳定系的优良单株需要移栽到相距1000米的多个地点,不仅选址难,带来移栽成活风险,还需要增加人力物力运力,不方便管理。更重要的是,在自然条件下,自然界野生昆虫多样,但是能有效为苜蓿授粉的昆虫数量不稳定、授粉效果难以保证,进而影响授粉效果,降低结实率。

    19、本发明采用隔离网室进行苜蓿繁种的大田隔离,以尼龙网罩配合伸缩杆立柱和伸缩杆横梁构建的镀锌管架构,一次性投入少、总体成本低,其中所搭建的隔离网室结实耐用、方便拆卸、可循环使用多年,伸缩杆设计更便于根据实际需求调整网室面积,特别是对于较大面积的网室搭建,非常便利和灵活。本发明的隔离网室使用寿命可以长达20年以上,经济实惠,适合在科研院所苜蓿种质资源繁种农业生产中大规模推广应用。其中,镀锌管设施投入约3200元/亩,尼龙网和彩条布投入不足6元/m2,以20年的使用寿命计,本发明的隔离设施平均每年的成本小于500元/亩。

    20、本发明的隔离网室装置采用为40目及40目以下尼龙网罩,不仅可以防止外部昆虫携带花粉造成的种质资源之间的干扰,保证所需要繁育的种质资源的纯正,而且通风性能好,更适合苜蓿的自然生长要求,有助于提高种子质量。同时,隔离网室保证了所释放熊蜂的活动范围,提高了熊蜂的工作效率,从而保证了授粉效果。

    21、(2)本发明辅助苜蓿架构提高了熊蜂授粉质量。

    22、本发明采用镀锌杆配合约50cm高度支撑苜蓿枝条的横杆或者丝网片对苜蓿进行管理,不仅可以防止苜蓿株高过高、枝条自然倾斜甚至匍匐在地,阻碍授粉正常进行,还可以减少倒伏带来的损失,尤其是降雨导致的枝条贴地,荚果无法形成,甚至种子腐烂、荚果发芽等现象。

    23、本发明的这种苜蓿管理的支撑方式,既解决了因苜蓿自身特点对授粉造成一定阻碍这一问题,又能保证苜蓿在生长过程中的通风和采光,进一步提高种子质量。更为重要的是,本发明的操作方式简便,大大降低了繁种操作工作量。

    24、(3)本发明规范了熊蜂蜂群的选择、以及具体放蜂操作,在保证授粉效果和种子质量的前提下,降低了放蜂量。

    25、本发明的熊蜂数量为20头/亩~80头/亩,从蜂群数量来看,远低于蜜蜂或切叶蜂,虽然熊蜂的价格贵,但是熊蜂采花频率、携粉回巢率显著高于蜜蜂,单花采花用时更少,授粉效果比蜜蜂更具优势,因此本发明特别适宜网室田间繁种。因放蜂数量低,不影响人员在网室内工作,更为安全。

    26、同时,本发明在实施过程中授粉效果不仅在以结荚率、每荚种子数、种子千粒重、单株产量等参数来衡量制种效果更具优势,高于蜜蜂授粉效果,而且授粉效果均匀。

    27、此外,本发明明确了盛花期结束、荚果大部分形成后应尽快移除网室,加强通风,有利于种子的成熟和收获,综合提高了授粉、制种效果。

    28、综上所述,本发明采用熊蜂授粉以及隔离设施的综合应用,解决了熊蜂因群势小不适于苜蓿大田繁种的技术问题,不仅丰富了苜蓿繁种可选昆虫的种类,充分发挥了熊蜂具有的优势,也为科研院所苜蓿种质资源的繁种保存提供了更加明确的措施与途径;本发明使熊蜂在苜蓿授粉方面优势得到充分发挥,熊蜂授粉质量、苜蓿种子产量、质量显著提高,操作简单、安全性高,降低了生产总成本,具有更高的实用意义和经济价值。

    29、本发明为国内外各界科研院所育种专家对多年生、虫媒花作物苜蓿在内的各类作物田间授粉、繁种的实施提供了切实可行方法,以供借鉴。


    技术特征:

    1.一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,包括苜蓿大田移栽种植、放蜂授粉和种子收获,其特征在于,在田间增设隔离网室装置,所述的隔离网室装置的结构包括框架(1)以及侧周与顶部设置的网罩(2),所述的网罩(2)为尼龙网罩,再在尼龙网罩侧周用遮挡物(3)进行遮挡,在此基础上,所述的繁种方法的步骤为:

    2.根据权利要求1所述的一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,其特征在于,所述的放蜂,见花放蜂,采用80头~150头蜂群,采集蜂密度20头/亩~80头/亩。

    3.根据权利要求1所述的一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,其特征在于,所述的待种子成熟时收获是指,在种子中下部荚果变褐变黄时开始收获。

    4.根据权利要求1所述的一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,其特征在于,所述框架(1)为镀锡钢管架构,并采用伸缩杆立柱搭配伸缩杆横梁。

    5.根据权利要求1所述的一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,其特征在于,还包括,在s2步骤中,所述的丝网或横杆的高度为45cm~55cm,并由设置在苜蓿行两侧的立杆(4)固定。

    6.一种隔离网室装置,用于如权利要求1-5任意一项所述的苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法,其特征在于,所述结构包括框架(1)以及侧周与顶部设置的网罩(2)。

    7.根据权利要求6所述的一种隔离网室装置,其特征在于,所述的框架为镀锡钢管架构,所述的网罩(2)为尼龙网罩,再在尼龙网罩侧周覆盖一层遮挡物(3)。

    8.根据权利要求7所述的一种隔离网室装置,其特征在于,所述的遮挡物(3)为彩布条或塑料布。

    9.根据权利要求7所述的一种隔离网室装置,其特征在于,所述的框架(1)由可伸缩的立柱和可伸缩的横梁搭建构成;所述的尼龙网罩为40目及40目以下。


    技术总结
    本发明公开了一种苜蓿熊蜂授粉田间繁种方法及一种隔离网室装置,包括苜蓿大田移栽种植、放蜂授粉和种子收获,本发明明确了网室架设、释放熊蜂、网室去除、种子收获的时机,和田间隔离网室装置架设标准,本发明所用的隔离网室装置的结构包括框架以及侧周与顶部设置的网罩,将苜蓿种植田分隔成独立的空间,综合提高了熊蜂授粉效果,使熊蜂在苜蓿大田繁种方面充分发挥了授粉优势,大大提高了苜蓿的种子数量和质量,并且操作简单、安全性高,降低了生产成本,具有更高的实用意义和经济价值。

    技术研发人员:赵海明,李源,游永亮,武瑞鑫,刘贵波
    受保护的技术使用者:河北省农林科学院旱作农业研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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