過去30年,全球農(nóng)業(yè)對傳粉的依賴程度越來越高,但野生傳粉昆蟲的持續(xù)減少,和家養(yǎng)蜜蜂的增長速度緩慢,使得家養(yǎng)蜜蜂傳粉的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足農(nóng)業(yè)傳粉的需求。
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所傳粉昆蟲資源與育種團(tuán)隊,聯(lián)合阿根廷里奧內(nèi)格羅國立大學(xué),對全球養(yǎng)蜂業(yè)及農(nóng)業(yè)傳粉的現(xiàn)狀進(jìn)行了一項新的研究,研究成果發(fā)表在《農(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境》上。
油料作物是全球范圍內(nèi)對蜜蜂依賴度最高的蟲媒作物。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院供圖
野生蜜蜂銳減,家養(yǎng)蜜蜂夠嗎?
植物的傳粉方式主要有兩類,風(fēng)媒和蟲媒。通過風(fēng)傳粉的是風(fēng)媒植物。在農(nóng)作物中,大部分禾本科的糧食作物,都是風(fēng)媒作物。通過動物尤其是昆蟲傳粉的,稱為蟲媒植物,在農(nóng)作物中,油菜、向日葵、蘋果、梨、杏、桃、瓜類等眾多被子植物,都是典型的蟲媒植物。
在動物中,鳥類、蝙蝠類、蝸牛類、昆蟲類都可以傳粉,其中尤以昆蟲為主,而昆蟲中,蜜蜂無疑是最知名的傳粉者。團(tuán)隊首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所安建東研究員告訴記者,在眾多傳粉昆蟲中,膜翅目蜜蜂科蜜蜂屬的昆蟲,是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的傳粉蜂種。蜜蜂的形態(tài)學(xué)、生物學(xué)及社會學(xué)特點(diǎn),非常適合為農(nóng)作物傳粉,這或許是它從眾多昆蟲中脫穎而出的原因之一。
在過去漫長的時間里,野生傳粉昆蟲和家養(yǎng)蜜蜂共同承擔(dān)著為農(nóng)作物傳粉的任務(wù),但受環(huán)境破壞、農(nóng)藥不合理使用等諸多因素影響,野生傳粉昆蟲數(shù)量銳減。在野生傳粉昆蟲不斷下降的背景下,家養(yǎng)蜜蜂能否滿足農(nóng)業(yè)授粉需求?在此之前,并無相關(guān)研究,但了解這一問題,卻至關(guān)重要。
“這是因為,全球農(nóng)業(yè)對傳粉的依賴度越來越高。過去60年,全球農(nóng)業(yè)蟲媒作物種植比例持續(xù)上升。到目前為止,75.7%的主要作物依賴?yán)ハx傳粉,昆蟲傳粉產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價值占全球作物總產(chǎn)值的9.5%。因此,弄清楚當(dāng)前全球家養(yǎng)蜜蜂的服務(wù)能力,對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展極為重要。”安建東說。
家養(yǎng)蜜蜂服務(wù)能力在下降
聯(lián)合國糧農(nóng)組織2022年公布的數(shù)據(jù)顯示,2020年,全球養(yǎng)殖蜜蜂約9399萬群,而在前一年,這個數(shù)據(jù)為9349萬群。
那么,全球農(nóng)業(yè)中,對家養(yǎng)蜜蜂的需求量有多少呢?科學(xué)家們追蹤調(diào)查了近三十年來的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),到2019年,全球農(nóng)業(yè)對傳粉蜜蜂的需求量高達(dá)21061萬群,是實際蜂群數(shù)量的2.3倍。
哪些農(nóng)作物更需要蜜蜂?科研人員追蹤了全球49種依賴蜜蜂傳粉的作物種植情況和蜜蜂蜂群數(shù)量。安建東介紹,在眾多作物中,油料作物的授粉需求占全部作物授粉需求的70%以上,其中大豆和油菜兩種作物占比高達(dá)50%以上。
設(shè)施農(nóng)業(yè)也是主要的需求者,如中國6000萬畝的設(shè)施農(nóng)業(yè)中,在大棚中使用蜜蜂傳粉,已經(jīng)越來越普遍。安建東介紹,“比如北京郊區(qū)的草莓大棚中,基本全部采用蜜蜂傳粉的方式進(jìn)行生產(chǎn),設(shè)施草莓種植戶每年會主動租賃或者購買蜜蜂蜂群進(jìn)行傳粉;一些蔬菜制種的企業(yè),也會租賃蜜蜂進(jìn)行傳粉?!?br />
但家養(yǎng)蜂群數(shù)量增長的幅度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上市場需求的增長,研究發(fā)現(xiàn),過去三十年,家養(yǎng)蜜蜂的服務(wù)能力,下降了22.5%。
需求快速增長,蜂群增長卻很慢
蟲媒作物的規(guī)模為何快速增長?安建東介紹,這可能和種植者的選擇有關(guān)。
“人們更愿意去種蟲媒作物。首先,大部分蟲媒作物的經(jīng)濟(jì)價值都比較高,如油料作物、堅果類作物、水果等。相對而言,一些非蟲媒的作物,如小麥、水稻、玉米等,收益明顯較低。其次,在植物本身的特性影響下,大部分蟲媒作物的單產(chǎn)提升難度,遠(yuǎn)高于非蟲媒作物,但市場上對蟲媒作物的需求卻在快速增長,這就使得這些作物的種植面積不斷擴(kuò)大,相應(yīng)的,對蜜蜂數(shù)量的要求也更高了。”
對于同一群蜜蜂,其蜂群中蜜蜂的數(shù)量、傳粉的有效范圍會存在一定的波動性。安建東介紹,“蜂群內(nèi)的蜜蜂數(shù)量,是動態(tài)變化的,越冬期和春夏季節(jié)差異明顯。以傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式來說,每群的數(shù)量大約在五千只到四萬只之間波動。傳粉的有效范圍,則受開花植物密度、花蜜和花粉質(zhì)量、天氣等因素影響,國內(nèi)外已針對很多主要的開花作物開展了蜜蜂傳粉實驗,確定了單位面積的不同作物,需要配多少群蜜蜂才能達(dá)到較好的傳粉效果,例如每公頃蘋果、梨、杏等果樹大約需要配3-4群蜜蜂,每公頃油菜大約需要配5群蜜蜂等。”
與快速增長的全球農(nóng)業(yè)的授粉需求相比,家養(yǎng)蜂群的增長速度卻相對較慢,安建東介紹,全球需求以每年1.78%的平均速度增長,而家養(yǎng)蜜蜂蜂群年增長速度只有0.95%。
作物多樣性影響蜜蜂需求
“在全球傳粉蜜蜂嚴(yán)重不足的背景下,農(nóng)作物多樣化水平越高,農(nóng)業(yè)授粉需求越穩(wěn)定?!卑步|說,“與作物多樣化水平較高的亞洲相比,作物單一化種植較嚴(yán)重的美洲、歐洲的農(nóng)業(yè)授粉需求在過去30年間存在著較大波動,無疑加劇了全球糧食安全生產(chǎn)問題?!?br />
在中國,發(fā)達(dá)的養(yǎng)蜂業(yè)也為蟲媒作物提供了更多的傳粉服務(wù),安建東介紹,“比如油菜,油菜是典型的蟲媒作物,需要蜜蜂傳粉才能結(jié)籽;同時,油菜也是優(yōu)秀的蜜粉源植物,蜜蜂能夠在油菜花上采集到大量的花粉和花蜜,蜂農(nóng)在油菜花期能夠組織蜂群生產(chǎn)大量的優(yōu)質(zhì)蜂王漿,獲得可觀的收入。每年油菜花期,有大量的蜂農(nóng)將自己的蜂場轉(zhuǎn)到油菜主產(chǎn)區(qū),生產(chǎn)蜂蜜、花粉、王漿。在這個過程中,蜂農(nóng)無償?shù)貛椭筒朔N植者完成了傳粉工作?!?br />
而在蟲媒作物較為單一的阿根廷、巴西、美國等美洲國家,家養(yǎng)蜜蜂數(shù)量缺口更大,遠(yuǎn)不能滿足作物授粉需求。
如何提升全球家養(yǎng)蜜蜂的服務(wù)能力?安建東說,“既要大力發(fā)展養(yǎng)蜂業(yè),提高蜜蜂養(yǎng)殖數(shù)量,也要保護(hù)環(huán)境,提高野生傳粉昆蟲的數(shù)量和豐富度?!?/span>