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106年9月(第303期)

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設施栽培作物蜂授粉技術與效益


文圖   苗栗區農業改良場 徐培修

一、前言

  氣候日漸嚴峻,為降低環境對作物的負面影響,許多作物的種植方式由露天栽種轉為利用設施栽培。在溫網室的輔助下有利於妥善調控環境因子,提供作物最佳生長條件, 進而提高農產品品質,並達到穩定生產的目標。精緻化的溫網室農業是近年主流,但相對設施栽培隔絕自然授粉條件,如風、水及昆 蟲等媒介,因此過去農民必須採用人工授粉, 費工費時且成本昂貴,以致設施內授粉技術成為現今重要議題。綜觀全球主要農作物,大約有 85 % 仰賴蜂類(Hymenoptera: Apidae) 授粉,對世界農業經濟影響每年高達 1,530 億歐元,占食用農產品總產值 9.5%。所以蜂類可稱為世界上最重要的授粉昆蟲,為取代設施內人工授粉之最佳潛力資源。

二、蜜蜂與授粉行為

  臺灣普遍飼養之蜜蜂為西洋蜂(Apismellifera),在分類學上屬蜜蜂科(Apidae)蜜蜂屬(Apis)。蜜蜂為社會性昆蟲,蜂群通常由 1 隻蜂后、少量的雄蜂和眾多的工蜂組成,依社群階級分化其行為,蜂后產卵繁衍後代,雄蜂的作用是與蜂后交配,工蜂的工作相當多樣且繁雜,用以維繫蜂群正常機能。其中工蜂之分工又以日齡為依據細分,前半時期擔任巢內餵食工作稱為內勤蜂,後半時期從事野外採集工作稱為外勤蜂。蜜蜂授粉意指外勤蜂採蜜或採粉時,沾附雄蕊散出之花粉將其傳播至雌蕊柱頭,進而使胚珠受精的過程。

三、設施栽培現況

  農委會近年致力推動設施栽培並輔導產業轉型精緻化生產, 吸引更多農民投入現代化生產體系。農業設施栽培主要包括隧道棚、水平棚架、網室及溫室等,根據主計處統計,近十餘年來全 臺設施栽培面積由 11,631 公頃增加到 30,726 公頃,成長 2.6 倍,設施栽培農戶數由 14,523 戶增加到 48,016 戶,成長 3.3 倍。半露天的棚架多數用於果樹類生產,以梨、柿、木瓜及棗為大宗,溫網室多數用於瓜果類生產,以瓜類及茄科為主,少數種植草莓,這些作物多半屬於須要藉由外力授粉才能結果的種類,雖然人工授粉已行之有年,但是農業人力資源匱乏且工資昂貴的問題卻日益嚴峻。因此授粉為目前設施栽培增加產量的瓶頸之一,為了省工並降低成本,利用西洋蜂授粉技術的需求隨之應運而生。

四、蜜蜂授粉效益

  苗栗區農業改良場針對高經濟價植的大果番茄、草莓及苦瓜進行實驗調查,評估蜜蜂授粉應用於設施作物栽培的效益。大果番茄品種「桃美」具有自花授粉不親和的特性,自然著果率極低僅約 8%,人工授粉效果亦不佳僅有 43%,因此農民多半不採用此方式授粉,坊間慣用僱工噴施番茄生長素促使其單偽結果,實驗顯示效果極佳可達 89%。而應用蜜蜂授粉亦可大幅提升著果率達 92%,效果與施用藥劑無顯著差異,優於人工授粉 2 倍以上,遠高於自然著果率 10 倍以上。實驗各處理的果實品質及風味間均無顯著差異,顯示此番茄品種一旦成功授粉,即可產出穩定品質之果實,因此提升著果率即可提升產量及產值。此外,藥劑處理的果實並不產生種子。

  草莓品種「豐香」可自花授粉,但是自然著果率低僅約 59%,人工授粉效果可提升至 75%,而應用蜜蜂授粉則可 100% 完全著果。最大的差別在於設施內自然畸果率高達 81%,人工授 粉仍有 40%畸形果實,然而蜜蜂授粉則完全沒有畸形果實。此外,比較果實品質發現,蜜蜂授粉後果實重達 17 公克,顯著高於人工授粉果實 12 公克及無授粉果實 7 公克,不過在果實風味方面實驗各處理間無顯著差異。實驗結果顯示蜜蜂授粉非常適合設施草莓栽培,可大幅提升果實產量及產值。

  苦瓜品種「蘋果」為異花授粉,一定要藉由外力授粉,自 然著果率為 0%,坊間慣用僱工授粉,實驗顯示效果極佳可達90%,而應用蜜蜂授粉亦可達 90%著果率。 進一步比較果實品質發現,蜜蜂授粉後果實重 達 565 公克,顯著高於人工授粉果實 390 公克,約可增加果實重量 45%,顯示蜜蜂授粉不但可減少人力成本,還可提升產值。

五、授粉蜂群之管理

  因溫室一般非開放空間,若冒然將蜂群 移入設施內,易因不適應狹小環境衝網而折損蜂勢。為達最佳授粉效果,應事先隔離原巢中外勤蜂,促使原巢中內勤蜂分工重組,因自設施內成長之外勤蜂較能熟悉溫室內之光度及空間飛行模式,藉由蜂群馴化處理,即可減少衝網。外勤蜂隔離方法為日間將蜂群先行搬離原位 5 公尺以上,傍晚再將授粉蜂群移入設施內。 蜂群移入時機為花期前 2 ~ 5 日, 移入後通常會有 2 日環境適應期,之後蜂群便會開始進行授粉工作。

  溫室內必須提供乾淨水源供蜜蜂飲用,水面上盡可能養殖浮萍或水芙蓉等植物,使蜜蜂採水時有合適立足之地。蜂群於移入前須進行檢查,確定蜂后健康,並提供子脾、封蓋子脾及粉蜜脾使蜂勢結構完整。然而因設施內食物來源有限,蜜粉源經常不足,蜂箱內必須定期 提供充足糖水及花粉來維持蜂勢,以延長蜂群授粉效期。此外,當蜂后不適應環境時產卵數可能驟降,須每周檢察蜂王產卵情形,如發現異常減產,2 周後務必要補充即將羽化之蜂蓋子脾加強蜂勢,否則容易出現工蜂斷層,進而導致蜂群快速衰弱滅亡。

六、結語

  將西洋蜂引入溫網室內授粉,可提升多數作物的著果率,減少畸形果產生,提升產量及產值,更可減少授粉成本,人工授粉成本每月每公頃超過 8 千元,甚至達 3 萬 6 千元,而西洋蜂授粉成本每月每公頃約 2 千元~5 千元,將成為設施栽培授粉的好幫手。我國設施栽培面積逐年增加,精緻化種植的蔬果品質好,深受消費者喜愛。利用蜜蜂取代人工授粉,可降低生產成本,並提升果品品質,減少化學著果劑施用,健全友善環境發展,為專職設施栽培農民應具備的技術。

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