圖為三條熊蜂訪問石竹花。黃家興 攝
圖為安建東在熊蜂標本室。王武 攝
圖為東方蜜蜂訪問油菜花。黃家興 攝
編者按 黨的二十屆三中全會提出,當前和今后一個時期是以中國式現(xiàn)代化全面推進強國建設、民族復興偉業(yè)的關(guān)鍵時期。中國科協(xié)科普部聯(lián)合新華網(wǎng)、科普時報社,特邀院士專家,暢談科技強國。本期“科普話強國”欄目,帶領(lǐng)讀者走進中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所,探索興農(nóng)“蜜”方。
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科普話強國
“不論平地與山尖,無限風光盡被占。采得百花成蜜后,為誰辛苦為誰甜?”唐代詩人羅隱的這首《蜂》描述了勤勞的蜜蜂。
從古至今,在自然界的奇妙舞臺上,蜜蜂扮演著不可或缺的角色。它們不僅是花間舞者,更是植物繁衍的關(guān)鍵使者。
人類和蜜蜂是什么關(guān)系
蜜蜂是一種非常古老的生物,早在1億多年前,地球上就已經(jīng)有它的存在了,比我們?nèi)祟愒诘厍蛏仙畹臅r間都早。
歐洲壁畫上有這樣一個場景——早在六七千年前,就有人類去采集蜜蜂的蜂蜜。蜜蜂最初是野生的,人們獲取野生蜜蜂的蜂蜜非常不易。這是人類對蜜蜂探索的第一個階段——野生蜂蜜的發(fā)現(xiàn)與采集。
后來,人類開始人工飼養(yǎng)蜜蜂。我國是人工利用蜜蜂最早的國家,東漢的姜岐是有文獻記載的“第一名中華養(yǎng)蜂者”,被稱為“中國養(yǎng)蜂鼻祖”。距今2000年左右,在現(xiàn)在的甘肅天水,姜岐開始收集野生蜜蜂,放到山里一個固定位置,成群飼養(yǎng)它們。他不僅自己飼養(yǎng),還帶了很多徒弟,最多時超過300名。這是人類對蜜蜂探索的第二個階段——人工養(yǎng)蜂技術(shù)的萌芽。
多樣化蜂產(chǎn)品的開發(fā)是人類對蜜蜂探索的第三個階段。人類不斷改進蜂箱、技術(shù),提高蜂蜜產(chǎn)量,開始生產(chǎn)蜂王漿、蜂花粉等,獲取更加豐富的蜂產(chǎn)品。
人類對蜜蜂探索的第四個階段——蜜蜂傳粉的生態(tài)作用。養(yǎng)蜂人發(fā)現(xiàn),蜜蜂不僅能夠生產(chǎn)蜂蜜,而且蜜蜂傳粉還能使農(nóng)作物產(chǎn)量大幅提高,維護植物的多樣性,使生態(tài)環(huán)境更美好。
蜜蜂傳粉為何能改善作物品質(zhì)
植物的傳粉媒介分為風媒和蟲媒兩大類。其中,通過風傳粉的是風媒植物,以蜜蜂等昆蟲傳粉的為蟲媒植物。世界范圍內(nèi)大面積種植的農(nóng)作物有100多種,其中3/4都依賴蜜蜂等昆蟲傳粉。
蟲媒作物需要蜜蜂等昆蟲傳粉之后,才能提高產(chǎn)量。研究表明,如果沒有蜜蜂等傳粉昆蟲,我國水果類作物平均產(chǎn)量會下降40%多,蔬菜類作物平均產(chǎn)量會下降30%多,油料作物平均產(chǎn)量會下降20%多。在全球范圍內(nèi),對于水果、蔬菜和油料這三大類農(nóng)作物,蜜蜂的貢獻非常大。
全球食物總產(chǎn)值的9.5%,是蜜蜂等傳粉昆蟲貢獻出來的。如果沒有蜜蜂等傳粉昆蟲,全球數(shù)億人就要挨餓甚至餓死。
除了提高產(chǎn)量之外,蜜蜂傳粉還能顯著改善果實品質(zhì)。以溫室番茄為例,如果用人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑(俗稱化學激素)涂抹或噴施花朵,番茄也能坐果,但是由于果實沒有經(jīng)過正常的授粉受精,發(fā)育不良,導致番茄空心、硬邦邦,口感寡淡。同樣條件下,經(jīng)熊蜂傳粉的番茄,果實籽粒飽滿,汁液豐富,口感酸甜適度,也就是人們常說的“更有番茄味”。而且果實中葡糖糖和果糖含量顯著升高,而檸檬酸和蘋果酸含量明顯降低。
所以,蜜蜂等傳粉昆蟲對農(nóng)業(yè)的貢獻非常大。愛因斯坦曾經(jīng)預言,如果蜜蜂從地球上消失了,人類最多能存活4年。因此,蜜蜂是人類的朋友,人類離不開蜜蜂。
蜜蜂為什么擅長傳粉
不管在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)還是自然生態(tài)系統(tǒng),傳粉昆蟲遠不止蜜蜂,雙翅目蠅類、膜翅目蝶類蛾類、鞘翅目甲蟲都是傳粉昆蟲,但是膜翅目蜂類昆蟲貢獻最大,如下原因使它們從眾多昆蟲中脫穎而出。
一是,蜂類昆蟲絕大部分體表密布絨毛,便于黏附和攜帶花粉,在它們訪花過程中,即從一朵花飛到另外一朵花的過程中,就起到了給植物傳粉的作用。
二是,有些類群,比如熊蜂屬很多物種,具有優(yōu)良的聲震傳粉特性,當它們訪問茄科、野牡丹科、馬先蒿屬等植物花朵時,翅膀會發(fā)出“嗶嗶嗶”的高頻震動聲音,這種聲震傳粉行為有利于特定植物花粉的釋放。
三是,蜜蜂還具有一個生物學特性,就是群體優(yōu)勢,比如蜜蜂屬的東方蜜蜂和西方蜜蜂,一群蜂通常有幾萬只甚至幾十萬只蜜蜂生活在一起,龐大的個體數(shù)量也是為大面積農(nóng)作物傳粉的一大優(yōu)勢。
四是,蜜蜂屬昆蟲還具有不停地訪花習慣,因為它們的后代太多了,需要源源不斷地補充新鮮的花粉、花蜜去喂養(yǎng)后代,它們不停地訪花,其實也提高了為植物傳粉的效率。
因此,在所有傳粉昆蟲類群里,蜜蜂成功“出圈”。
為什么我國養(yǎng)蜂空間很大
我國是農(nóng)業(yè)和人口大國,水果、蔬菜、油料作物的占比高、需求也很高。蜜蜂等傳粉昆蟲為我國84種主要農(nóng)作物傳粉后,增產(chǎn)產(chǎn)生的經(jīng)濟價值高達7000多億元,相當于我國農(nóng)作物總產(chǎn)值的19.1%。
從9.5%和19.1%這兩個數(shù)字可以看出,我國農(nóng)業(yè)對傳粉昆蟲的依賴度正好是全球平均水平的兩倍,因為我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中蟲媒作物種植的比例更高,國人的食材種類更為豐富。
蜜蜂傳粉對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻很大,這是一項不占耕地、不增投資的重要農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施。蜜蜂釀蜜可以讓養(yǎng)蜂人通過售賣蜂蜜獲得收入,蜜蜂傳粉對蘋果、梨、辣椒、茄子、油菜、向日葵等作物生產(chǎn)的貢獻更大。保護蜜蜂等傳粉昆蟲,就是保護我們的口糧。
我國農(nóng)業(yè)對傳粉蜜蜂的需求缺口很大——我國依賴蜜蜂傳粉的農(nóng)作物主要有34種,要滿足這些農(nóng)作物的授粉需求,我國還需要養(yǎng)3倍以上的蜜蜂。因此,我國的養(yǎng)蜂空間還有很大。
蜜蜂還有哪些貢獻
蜜蜂對周圍的環(huán)境變化極為敏感,是生態(tài)監(jiān)測的“小哨兵”。蜜蜂的貢獻遠不止傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),它最大的貢獻在生態(tài)系統(tǒng)。
在全球范圍內(nèi),農(nóng)作物的種類只有100多種,但開花植物的種類約有35萬種,其中90%以上的開花植物種類都需要蜜蜂等昆蟲傳粉。只有保護好蜜蜂等傳粉昆蟲,植物多樣性才能豐富,生態(tài)系統(tǒng)才能穩(wěn)定。
因此,保護蜜蜂不僅是保護食物,也是在保護地球這個美好的家園。保護蜜蜂等傳粉昆蟲,不僅有益于建設農(nóng)業(yè)強國,也是我們實現(xiàn)綠水青山的重要舉措之一。
(作者系中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所研究員)