磴口县农林业对蜜蜂授粉的依赖程度分析

吴秀花，姜永智，张嘉益，张 颖，

杨 荣1,2，郭 烨1,2，白 雪4，张振业5

(1. 内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010010；

2. 沙地生物资源保护与培育国家林业局重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010010；

3. 磴口县补隆淖镇人民政府，内蒙古 巴彦淖尔 015200；

4. 磴口县统计局，内蒙古 巴彦淖尔 015200；

5. 磴口县农牧和科技局，内蒙古 巴彦淖尔 015200)

全球约 75% 的作物不同程度的依赖昆虫授粉，蜜蜂是公认的最好的授粉昆虫[1]。美国大约有130种作物依赖蜜蜂授粉，欧洲 84% 的作物依赖以蜜蜂为主的昆虫授粉[2]，其中水果、蔬菜、油料、牧草等对昆虫授粉的依赖程度较高。依赖蜜蜂授粉程度较高的作物一般种植面积相对小，但经济价值高[3]。同时，蜜蜂授粉对农林业生产也有明显的促进作用[4]。通过对中国36种主要依赖蜜蜂授粉作物价值的评估表明，2006—2008年，蜜蜂授粉年均贡献的价值高达 3 042.2 亿元，是中国蜂业总产值的76倍，相当于中国农业总产值的 12.3%[5]。与自然授粉相比，利用蜜蜂授粉向日葵平均结实率增加 3.21%，增产 11.42%[6]，经蜜蜂授粉的苹果坐果率、着色、单果重及产量均优于自然授粉[7]，蜜蜂授粉大豆的产量和品质远高于人工授粉和自然授粉方式的[8]，樱桃不同授粉方式下净收益大小为：人工+蜜蜂授粉>蜜蜂授粉>人工授粉>自然授粉[9]。

然而，由于气候变化、自然授粉昆虫栖息地面积的减少及破碎化、农药的使用、外来物种入侵、病原菌扩散及其相互作用，使得全球范围内自然授粉昆虫数量不断减少。近半个世纪以来，世界各国虫媒作物种植面积均呈上升的趋势，种植面积增加量超过了 300%，同期全球人工饲养蜂群数量平均仅增加了约 45%[10]。人工养蜂的影响因素中，生态环境因素最大为 45%，而生态环境因素中的蜜蜂数量减少是最主要的因子[11]。有研究表明，全球人工饲养蜂群数量的增长速度低于农业对蜜蜂授粉需求的增长速度[10]，这也引发了对未来授粉昆虫短缺的担忧[1,12-13]。

磴口县地理坐标为40°9′—40°57′N，106°9′—107°10′E，位于巴彦淖尔市西南部，面积416 660 hm2。暖温带大陆性季风气候，降雨量少，日照充足，热量丰富，昼夜温差大，积温高，无霜期短。研究区地处河套黄河灌溉区上游，水资源丰富，地下水资源分布状态较为稳定，埋深浅，极易开采。主栽作物小麦、玉米、向日葵、油用向日葵、番茄、甜瓜，适宜发展大田瓜果种植、设施农业，而这些均对蜜蜂授粉的依赖度较高。

本研究通过对当地的历年种植统计数据及主要依赖蜜蜂授粉农林作物种植形势的变化情况等研究，为预测今后农林业发展对授粉蜜蜂的需求状况提供依据，预防农林业生产中可能发生授粉蜜蜂短缺，促进区域蜜蜂授粉产业的可持续发展。

通过收集整理磴口县主要种植农作物及其播种面积、年末实有果园面积等数据，参照已有相关研究[14-17]，将磴口县种植规模大、昆虫授粉依赖性强的23种作物分类，大体上归为5类，包括蔬菜15种，大田瓜果4种，木本水果2种，油料作物1种，牧草1种(表1)。

作物对蜜蜂授粉依赖度值参考相关文献获得[14-16]。主要种植农作物及其播种面积、年末实有果园面积等数据来自2010—2020年巴彦淖尔市统计年鉴。蜂群配置数量参考《蜜蜂授粉技术规程(试行)》(农办牧〔2010〕8号)[17]。

表1 磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物分类及授粉依赖度Tab.1 Categories of major CDBP of Dengkou county

2.1 主要依赖蜜蜂授粉的农林作物种植分析

磴口县第一产业历史上主要以小麦、玉米等大田粮食作物种植为主。近年来，随着种植结构的调整，经济作物的比例有所上升。2010—2020年，主要依赖蜜蜂授粉作物种植面积总体呈上升趋势。2019年和2020年，5类对蜜蜂授粉依赖性较强的作物总种植面积分别为39 370 hm2和42 353 hm2，占全年总种植面积的 48.45% 和 52.78%，较2010年分别增长 114.6% 和 130.86%。与2010年相比，5类对蜜蜂授粉依赖性较强的作物中，除木本水果和蔬菜种植面积下降外，大田瓜果、牧草、油料作物的种植面积都有不同程度的增长，这3类作物2019年的增幅分别为 7.16%、203.39% 和 1 836.64%，2020年的增幅分别为 25.36%、652.67% 和 1 699.07%；
2019年各类作物的种植面积平均增幅为 114.6%，2020年为 130.86%(图1,表2，表3)。增长最快的向日葵也恰是对蜜蜂依赖性很强(依赖度为 0.9)的作物。

图1 2010—2020年磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物种植面积发展趋势Fig.1 Total planting area trend of major CDBP from 2010 to 2020 in Dengkou county

表2 磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物种植面积变动情况Tab.2 Planting area trend of major CDBP in Dengkou county

表3 2010—2020年磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物种植面积Tab.3 Planting area of major CDBP from 2010 to 2020 in Dengkou county

2.2 农林业植物授粉对蜜蜂需求的分析

一个15框蜂的蜜蜂强群可承担连片分布的授粉作物的面积为向日葵 0.67～1.00 hm2，牧草类 0.40～0.53 hm2，果树类 0.33～0.40 hm2，瓜果蔬菜类 0.47～0.67 hm2[1]，每公顷对蜜蜂(15框蜂)的需求量分别为向日葵1.0～1.5 群、苜蓿 1.9～2.9 群、苹果和梨 2.5～3.0 群、瓜果蔬菜类 1.5～2.2 群。依此估算，2020年磴口县农林业生产对授粉蜜蜂的需求量为53 308～79 635群，考虑田间施药等引起的蜂群自然损耗、地区性小农户经营规模小、种植分散不连片等原因，实际需求量将可能远高于估算值(表4)。

表4 2020年磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物对授粉蜜蜂的需求Tab.4 The needs for the bee pollination of major CDBP in 2020 in Dengkou county

表4 2020年磴口县主要依赖蜜蜂授粉作物对授粉蜜蜂的需求(续表)Tab.4 The needs for the bee pollination of major CDBP in 2020 in Dengkou county(Continued Table)

2.3 设施农业发展情况

从统计数据看，磴口县2010年基本未发展设施农业，2011年设施农业的总面积和其占农作物总种植面积的比例分别为 345.70 hm2和 0.76%，到2020年则分别为 2 183.30 hm2和 2.72%，2011—2020年，设施农业占农作物总种植面积的比例平均为 1.92%。设施农业前6年的平均增长率较快，2011—2016年分别较上一年增长 50.7%、26.2%、36.4%、30.8%、19.2% 和 20.2% ，2020年与2011年相比，设施农业面积的增幅为 531.6%，其中温室种植面积的增幅为 107.4%，大棚为 944.8%(图2)。这也表明，近10年来，磴口县仅设施农业需蜂量约增加5倍多。一个 0.07 hm2的大棚草莓一般需要1群4框的蜜蜂授粉，需蜂量约为向日葵的4～6倍，与大田作物相比较，设施农业的需蜂量更大。

图2 2010—2021年磴口县设施农业发展趋势Fig.2 Trend of facility agriculture from 2010 to 2021 in Dengkou county

2.4 养蜂业现状和趋势

因未能收集到磴口县养蜂业的有效数据，列出磴口县与巴彦淖尔市的作物播种面积等相关数据参照，以巴彦淖尔市的养蜂业相关数据做简单分析，以供参考。对比巴彦淖尔全市，磴口县农作物总种植面积为全市总种植面积的 10.67%，主要依赖蜜蜂授粉作物面积占全市的 9.96%，常住人口占全市的 5.86%(表5)。

表5 2018年磴口县与巴彦淖尔市主要依赖蜜蜂授粉作物面积、人口对比Tab.5 Contrast on planting area of major CDBP and population data between Dengkou county and Bayannur in 2018

2018年巴彦淖尔市从事养蜂专业户181户，蜂箱4万余箱，养蜂合作社和蜂产品加工销售企业10家，蜂蜜年产量1 400多t。第七次全国人口普查数据显示，巴彦淖尔市常住人口1 538 715人，一户按4口人计，约为384 679户，181户养蜂专业户约占 0.047%，依据这个比例计算，磴口县养蜂户约为11户，不足50人，蜂箱2 000余箱，养蜂从业人员少，养殖蜜蜂数量少，蜜蜂养殖有很大的需求和发展空间。

蜂产业发达国家多以蜜蜂授粉产业为主，获取蜂产品为辅，有研究估算蜜蜂授粉的经济价值是获取蜂产品价值的143倍[18]。澳大利亚蜂群有46～50万群，其中有 60% 以上的蜂群用于农作物授粉[19]。我国大田作物租赁蜜蜂授粉的比例非常低，设施作物如温室草莓、桃和杏等水果的生产过程中，租赁蜜蜂授粉比例已经达到 80% 以上，应用蜜蜂授粉的重要性逐渐被人们所认识[20]，但在部分欠发达地区，如本研究区域，商业授粉蜜蜂供应基本为零，仍依赖人工授粉。而人工授粉在作物授粉季节对劳动力的需求量大且集中，由于农村劳动力外流，人口老龄化等因素，使得人工授粉的成本激增，迫使授粉方式发生改变[21]。我国授粉作物种植面积逐年增长，蜂群数量增速缓慢，供需极不平衡，需求远高于供给，这加大了农林业对蜜蜂授粉的压力[22]。本研究区域10年间，仅设施农业的需蜂量约增加5倍多，且需求仍有上升的趋势，蜜蜂授粉需求将面临较大的缺口。

据中国市场调研在线发布的《2017—2023年中国蜜蜂养殖行业发展现状调研与发展趋势分析报告》显示[23]，国际市场对蜂蜜、蜂王浆、蜂花粉、蜂胶等主要蜂产品的需求量将稳步增长，并随着蜂产品深加工技术的开发利用，向医药保健品、化妆品等方向发展，其附加值不断提高，效益总体呈上升趋势。蜜蜂养殖既获得了蜂产品收益，也通过授粉提高了作物的品质，增加了农林业的经济效益，促进农林业生态健康发展，有利于生态环境的改善。因此，依据本研究提出以下建议：一是政策引导，提高供需双方对蜜蜂授粉价值的社会认知度，使种植户充分意识到蜜蜂授粉的优势，愿意租蜂授粉，促进蜂农提供服务的积极性。二是建立科学的授粉服务定价评估体系，合理区分不同植物授粉特点，在此基础上科学估算供需双方成本收益等经济影响，从而合理定价。三是建立和完善商业化授粉体系，将商品化、专业化的授粉蜂群养殖与蜂产品产业发展有机结合起来，充分发挥蜜蜂授粉的经济和生态价值。

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