過去30年，全球農(nóng)業(yè)對(duì)傳粉的依賴程度越來(lái)越高，但野生傳粉昆蟲的持續(xù)減少，和家養(yǎng)蜜蜂的增長(zhǎng)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(guó)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(duì)，聯(lián)合阿根廷里奧內(nèi)格羅國(guó)立大學(xué)，對(duì)全球養(yǎng)蜂業(yè)及農(nóng)業(yè)傳粉的現(xiàn)狀進(jìn)行了一項(xiàng)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(duì)蜜蜂依賴度最高的蟲媒作物。中國(guó)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(dòng)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(dòng)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(wú)疑是最知名的傳粉者。團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家、中國(guó)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(huì)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(zhǎng)的時(shí)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(wú)相關(guān)研究，但了解這一問題，卻至關(guān)重要。
“這是因?yàn)椋蜣r(nóng)業(yè)對(duì)傳粉的依賴度越來(lái)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(jià)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(duì)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(guó)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(wàn)群，而在前一年，這個(gè)數(shù)據(jù)為9349萬(wàn)群。
那么，全球農(nóng)業(yè)中，對(duì)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(lái)的數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，到2019年，全球農(nóng)業(yè)對(duì)傳粉蜜蜂的需求量高達(dá)21061萬(wàn)群，是實(shí)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(guó)6000萬(wàn)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(lái)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(huì)主動(dòng)租賃或者購(gòu)買蜜蜂蜂群進(jìn)行傳粉；一些蔬菜制種的企業(yè)，也會(huì)租賃蜜蜂進(jìn)行傳粉。”
但家養(yǎng)蜂群數(shù)量增長(zhǎng)的幅度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，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(zhǎng)，蜂群增長(zhǎng)卻很慢
蟲媒作物的規(guī)模為何快速增長(zhǎng)？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(jià)值都比較高，如油料作物、堅(jiān)果類作物、水果等。相對(duì)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(chǎng)上對(duì)蟲媒作物的需求卻在快速增長(zhǎng)，這就使得這些作物的種植面積不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的，對(duì)蜜蜂數(shù)量的要求也更高了。”
對(duì)于同一群蜜蜂，其蜂群中蜜蜂的數(shù)量、傳粉的有效范圍會(huì)存在一定的波動(dòng)性。安建東介紹，“蜂群內(nèi)的蜜蜂數(shù)量，是動(dòng)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(lái)說，每群的數(shù)量大約在五千只到四萬(wàn)只之間波動(dòng)。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(guó)內(nèi)外已針對(duì)很多主要的開花作物開展了蜜蜂傳粉實(shí)驗(yàn)，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(zhǎng)的全球農(nóng)業(yè)的授粉需求相比，家養(yǎng)蜂群的增長(zhǎng)速度卻相對(duì)較慢，安建東介紹，全球需求以每年1.78%的平均速度增長(zhǎng)，而家養(yǎng)蜜蜂蜂群年增長(zhǎng)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。”安建東說，“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(dòng)，無(wú)疑加劇了全球糧食安全生產(chǎn)問題。”
在中國(guó)，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(shí)，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(chǎng)轉(zhuǎn)到油菜主產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)蜂蜜、花粉、王漿。在這個(gè)過程中，蜂農(nóng)無(wú)償?shù)貛椭筒朔N植者完成了傳粉工作。”
而在蟲媒作物較為單一的阿根廷、巴西、美國(guó)等美洲國(guó)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。”
