武文卿，李 川，武正成，樊緒成，郭 媛*

（1.山西省農業(yè)科學院園藝研究所，山西太原 030031；2.山西省農業(yè)廳，山西太原 030001；3.山西省晉中市祁縣農業(yè)委員會，山西祁縣 030900）

番茄屬茄科為一年生蔬菜，營養(yǎng)豐富、色澤鮮艷[1]。隨著現代農業(yè)飛速的發(fā)展，露地栽培番茄的產量，已經無法滿足生產者與消費者的需求[2]。近年來，設施番茄栽培面積不斷增大，在番茄總面積中占比越來越高。棚膜與防蟲網的使用，使得日光溫室的空間密閉，形成了相對獨立封閉的栽培系統(tǒng)，雖然在反季節(jié)生產中可為番茄生長發(fā)育提供所需的環(huán)境條件，但也阻礙了設施與外界空氣的流通、阻止了授粉昆蟲的進入。缺乏傳粉媒介的設施番茄自然授粉率下降[3－4]，在番茄開花期間必須采取輔助授粉措施來促進坐果[5]。授粉技術成為設施番茄生產過程中的重要配套技術之一。授粉是影響設施番茄生產產量和品質的重要因素，與番茄坐果率與授粉是否良好有直接的關系[6]?；ㄆ谥貜褪诜劭稍黾又^的花粉數量，柱頭充分吸收花粉就使得授粉受精的幾率大幅增加，因而花期重復授粉的番茄坐果率較高[7]。為保證番茄產量，目前采用的授粉方式主要有人工噴施激素、人工振蕩授粉、熊蜂授粉和蜜蜂授粉，不同的授粉方式都有其優(yōu)缺點。

1 設施番茄不同授粉方式

1.1 人工噴施激素

設施番茄生產中主要用2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）和對氯苯氧乙酸（PCPA）來防止落花[8]，方法有噴灑法、浸蘸法和藥液涂抹法。藥液涂抹法是用毛筆蘸少量藥液涂抹于花梗上，每隔1～3d點1次。噴灑法是用噴壺將藥液噴于花上，視情況每隔5～7d噴1次。這一方法在一些農業(yè)發(fā)達國家已被禁止，但在國內使用廣泛且普遍[9]。

激素處理是通過化學物質刺激子房發(fā)育成為果實，整個過程沒有經過正常授粉受精，果實中沒有種子，此種方式的授粉時間和激素濃度難以控制。激素使用不當會造成植株中毒、褪花不及時、增加番茄灰霉病發(fā)生幾率。噴施生長素在增加產量上效果明顯，卻會帶來人工勞力負擔重的問題，激素污染和殘留是該授粉技術的一大缺點[10－11]，激素殘留帶來食品安全的隱患[12]，長期食用會給人類身體健康帶來不同程度的傷害。

1.2 人工振蕩授粉

人工振蕩授粉法是在番茄開花期，使用番茄振蕩授粉器振蕩花序進行輔助授粉[13]。振蕩授粉器最初是從國外引進的一種小型機器，目前國內廠家進行了研制改裝，每臺售價約800～1 500元。如北京瑞雪環(huán)球科技有限公司生產的“瑞雪環(huán)球”牌番茄授粉器。

使用振蕩授粉器的振動棒在上午10∶00～14∶00輕觸番茄花穗柄0.5～1.0s，每隔2d需授粉1次[5]。振蕩授粉器一次投入可多年使用，此方法能夠提高番茄的坐果率、產量和品質。番茄灰霉病菌一般是從開敗的花瓣中侵入，繼而侵入果蒂引起果實腐爛。振蕩授粉器授粉可使殘留花瓣自然脫落，從而減少了灰霉病的發(fā)生[4]。與噴施激素相比較，雖然避免了使用植物生長調節(jié)劑帶來的食品安全問題，但也會增加勞力負擔。與昆蟲授粉相比較，不受熏藥、噴藥、設施內溫濕度的限制。此方法需要大量的勞動力，使用不當又容易造成植物莖稈的損傷，從而引發(fā)病毒侵染果實[12]。由于普通種植戶對新技術認知接受程度有限，同時又缺乏可靠的技術指導，該方式目前并未得到廣泛應用。

1.3 熊蜂授粉

20世紀80年代末，歐洲及美洲的發(fā)達國家開始研究利用熊蜂為設施番茄等經濟作物授粉，發(fā)現經熊蜂授粉后可增加番茄產量、品質得到改善、經濟效益大幅提高[2]。20世紀90年代，在全球范圍內得到更廣泛應用[9]。

在番茄溫室內，熊蜂的出巢溫度低、日工作時間長、趨光性差、比較耐寒。當溫度達到8.3℃時，就可進行正常采集授粉，日工作時間平均為6.9h。當環(huán)境溫度在24～40℃，濕度在20%～65% 時，溫度和濕度與熊蜂活動均呈負相關。棚內濕度較大時，熊蜂的飛翔能力會降低[3]。熊蜂主要采用振動方式為番茄授粉，平均每分鐘訪花13.3朵[14]。熊蜂放進溫室后會存在撞棚現象，1d 后大部分熊蜂能正常采集花粉，每箱熊蜂的授粉歷期大約為52 d[15]。

熊蜂個體大為番茄授粉后效果較好，果實畸形果率低、外形美觀、硬度大、飽滿、多籽，顏色比較均一，商品性好[16－17]。熊蜂授粉可減少植株染病的幾率。但是，熊蜂的繁殖和回收率低，價格昂貴，大面積推廣仍然具有局限性。

1.4 蜜蜂授粉

在番茄溫室內，蜜蜂出巢溫度為11.3℃，授粉溫度為12.83℃，日工作時間平均為5.05 h。蜜蜂的出巢溫度高，日工作時間短，趨光性強。蜜蜂主要采用接觸方式授粉，平均每分鐘訪花9.3朵[14]。

蜜蜂授粉坐果均勻、減少畸形果，提高商品果率。蜜蜂授粉同樣減少了人體同植株的接觸，減少了植株染病的幾率。蜜蜂為番茄授粉省時省力，但是蜜蜂用于設施授粉時需要一定的蜂群管理技術，目前并沒有大面積應用。

2 設施番茄不同授粉方式的生產成本與產出效益

2016～2017年兩年間，通過實地考察、用戶填表和座談會3種方式調查了山西省晉中市祁縣昭馀鎮(zhèn)、古縣鎮(zhèn)、賈令鎮(zhèn)、西六支鄉(xiāng)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共45戶與番茄授粉相關的人群，其中包括30戶番茄種植戶、10戶養(yǎng)蜂戶與5戶授粉經銷戶。主要調查的內容為種植戶授粉方式、種植戶授粉成本、種植戶番茄產出效益、養(yǎng)蜂戶授粉方式、養(yǎng)蜂戶蜜蜂授粉目標價格、經銷戶授粉器具或蜂群推銷難度、番茄振蕩器授粉應用、昆蟲（熊蜂、蜜蜂）授粉應用問題等。

2.1 種植戶類型

調查的種植戶中，一般農戶最多。普通農戶（25戶）每家種植1或2個塑料大棚，不另外雇工；種植大戶（2戶）每家種植3個以上塑料大棚，只在忙時臨時雇工；合作組織（2個）采取自家種植、自家管理、入社統(tǒng)銷方式；農業(yè)企業(yè)（1個）采取技術人員指導，長期雇工方式（圖1）。

圖1 設施番茄種植戶類型

2.2 種植戶授粉方式

調查的30戶種植戶中，超過一半（63.3%，19戶）的種植戶目前的授粉方式是采用激素授粉的方法來提高坐果率（圖2）。1戶采用人工振蕩授粉，因為之前已經購買了振蕩授粉器，如今每年使用可免除購買激素的費用；4戶采用熊蜂授粉，賈令鎮(zhèn)賈令村每年有固定經銷戶統(tǒng)一組織從外地購買。由于一部分購買戶不懂蜂群管理技術，導致蜂群未完成授粉工作已經全部死亡。6戶采用蜜蜂授粉；其中包括1個農業(yè)企業(yè)與2個合作組織（圖2）。從1998年開始，古縣鎮(zhèn)任何堡村每年在設施番茄授粉前有專人組織去鄰村購買蜜蜂，最初購買戶數很少，購買蜜蜂時，懂行的會挑適合授粉的蜂群購買；2006～2013年，全村設施番茄種植戶夠買蜜蜂的逐漸增多，購買數量大，買回的授粉蜂群質量參差不齊，有的無法完成授粉工作，后續(xù)很多種植戶因為不懂技術不再購買蜂群，再次使用激素授粉。使用昆蟲為設施番茄授粉的種植戶普遍反映授粉效果好、番茄品質高于人工噴施激素。

圖2 設施番茄種植戶授粉方式

2.3 種植戶授粉成本

比較5種設施番茄授粉成本，從高到低依次為：激素點花＞熊蜂授粉＞激素噴花＝振蕩授粉＝蜜蜂授粉（圖3）。

圖3 設施番茄不同授粉方式授粉成本

普通塑料大棚面積約為667m2，設施番茄花期約為50 天。采用激素點花的方法，購買激素費用約5元左右。番茄整個花期需點花15 次左右，每次需要2人點3h，按目前市場行情，每小時每個人工費為10元，整個花期人工費需要900 元，激素點花授粉總費用約905元。采用激素噴花的方法，購買激素與噴壺費用約50元左右。晴天上午用噴壺將藥液噴于花上，視情況每隔5～7d噴1次。番茄整個花期需噴花8次左右，每次需要2個人噴2.5h，整個花期人工費需要400元，激素噴花授粉總費用約450元。振蕩器授粉時，振蕩器是一次性消費，按每年100元損耗費，視情況每隔7 d振蕩1次。番茄整個花期需振蕩7次左右，每次需要1人振蕩5h，整個花期人工費需要350元，激素噴花授粉總費用約450元。春季為設施番茄授粉用熊蜂每箱售價為500元左右，整個花期需要對熊蜂進行3～5次喂水喂蜜喂粉等管理措施，費用約為50元，熊蜂授粉總費用約550元。春季為設施番茄授粉用蜜蜂每脾售價為100元左右，需要3～4脾蜜蜂，整個花期需要對蜜蜂進行3～5次喂水喂蜜喂粉等管理措施，費用約為50元，蜜蜂授粉總費用約450元。如果采取恰當的管理措施，蜜蜂可回收再用，這樣就大大降低了授粉成本。

農戶目前仍在使用激素點花或者噴花的方式授粉，究其原因是昆蟲授粉成本高、管理技術難掌握。因為一般農戶不雇工，很多農戶不將自己投入的工計算在番茄生產成本中。

2.4 種植戶番茄產出效益

山西省祁縣667m2的普通塑料大棚產量約為7 500～10 000 kg，設施大果番茄2016年價格3.0元/kg，2017年價格3.6元/kg，昆蟲授粉的大果番茄用于采摘時價格為10.0元/kg，昆蟲授粉的櫻桃番茄用于采摘時價格更高，為20.0～30.0元/kg。從經濟成本計算，大果番茄用于采摘時每千克產出效益高于普通出售價格6.4～7.0元，667 m2的普通塑料大棚可高出4.8～7.0萬元。從生態(tài)成本計算，昆蟲授粉為最有效手段，全程基本無人工投入，對生態(tài)環(huán)境的影響為零，其他3種方式與其相比具有無可比擬的優(yōu)勢。

2.5 養(yǎng)蜂戶授粉方式

圖4 養(yǎng)蜂戶授粉方式

調查的10戶養(yǎng)蜂戶中：2戶為出售蜜蜂，每脾100元；1戶采取代養(yǎng)蜜蜂，一箱蜜蜂售價500元，為設施番茄授粉后交回養(yǎng)蜂戶，每年收取100～200元管理費，第二年繼續(xù)用于授粉；剩余7戶只生產蜂產品，他們表示目前沒有合適的授粉機制，不愿進行出租、出售或代養(yǎng)蜜蜂來完成授粉工作。

2.6 養(yǎng)蜂戶蜜蜂授粉目標價格

由于設施番茄授粉時間為早春，而此時正值一年中的蜂群春繁，如果養(yǎng)蜂戶出售、出租或代養(yǎng)蜜蜂為設施番茄授粉很可能會影響春繁，從而影響采蜜。養(yǎng)蜂戶的目標價格為他們獲得的授粉收入不能低于甚至是要高于單純依靠生產蜂產品所獲得的收入。

2.7 其他問題

調查的5戶授粉經銷戶都為農資經銷戶，主要經銷化肥與農藥，經銷戶本身對振蕩器、熊蜂、蜜蜂如何應用于授粉知之甚少。種植戶缺乏蜂群管理經驗，一些科學技術認可度高的種植戶購買試用后出現應用問題經銷戶無法解決，而蜂農在出租或出售蜂群后就不再有后續(xù)服務，時常造成授粉任務未完成而蜂群已經大量死亡，嚴重影響了租蜂授粉的積極性。

消費市場及消費者沒有形成有機無公害及綠色食品的氛圍，沒有意識到蜜蜂授粉技術是綠色無公害農產品的重要技術保障，是我國城市菜籃子工程建設的重要部分。市場上標明為“無公害、綠色或有機”的番茄價格高，很難形成廣泛應用蜜蜂授粉及無公害、綠色和有機番茄產品消費的社會意識和氛圍。

3 設施番茄不同授粉方式的產量與品質

3.1 人工噴施激素

早春或晚秋，由于氣溫低，設施番茄落花落果嚴重，噴施激素可促進結實、防止落花落果[18]。當番茄花序有2～3朵開放時，馬新立（1998）[19]用小型噴霧器在花上噴20～30mg/kg濃度的番茄靈，一次即可使果實迅速膨大，不會出現畸形果。在花開放時使用15～20mg/kg濃度的2，4-D 溶液涂抹花梗，可防落果，提高產量。噴施激素廉價、簡單、易操作，此方法已經被廣大的番茄種植戶認可與接受并大面積使用。

3.2 人工振蕩授粉

在冬春設施番茄的應用上，李軍等[20]研究表明與自然授粉相比，振蕩授粉與施用激素都可以提高春番茄坐果率、促進果實的發(fā)育。第1穗花施用番茄靈坐果率高，第2、3 穗花振蕩授粉效果好。在坐果整齊度、果實的膨大速度和早期產量上，振蕩授粉不如施用番茄靈效果好，但是振蕩授粉后番茄紅素含量顯著升高。王景盛等[4]研究表明番茄振蕩授粉與激素點花都能有效增加冬春溫室的番茄坐果率，振動授粉還能明顯降低畸形果率，提高單果的質量，提升精品果率。劉淑梅等[13]認為振蕩授粉器適合于大果番茄的開花早期使用，當花序開到3層以上花時，授粉器振動力有限，坐果率會降低。

在設施櫻桃番茄的應用上，劉淑梅等[13]研究結果表明：振蕩授粉后植株坐果率、單株產量、可溶性固形物含量分別比自然授粉高7.7%、29.1%和4.1%，與植物生長調節(jié)劑處理差異不顯著；較自然授粉商品果率高5.6%，單果重低3.1%，落果率最低。振蕩授粉器處理果實，果色亮、熟性早，較植物生長調節(jié)劑點花節(jié)省一半左右的用工時間。江偉等[21]研究結果表明：與噴防落素相比，授粉器授粉對櫻桃番茄糖度、果形及品質均有所改善，可降低畸形果率15.9%、產量增加6.2%、產值增加24.0%（按奉化市櫻桃番茄批發(fā)市場價格計算）。

3.3 熊蜂授粉

Banda等[22]認為由于熊蜂授粉更充分，溫室番茄采用熊蜂授粉產量高于人工振動授粉。Asada等[23]采用4 種日本本土熊蜂為番茄授粉，坐果率為84%～100%，空洞果0～7%，表明不同的熊蜂品種坐果率也不同。Al Attal等[24]進行了授粉方式對番茄籽數量的影響研究，熊蜂授粉坐果率可達到99.1%，熊蜂授粉產籽數高達177.0粒。

大果番茄和櫻桃番茄都可利用熊蜂授粉，目前用于番茄授粉的熊蜂主要為進口熊蜂、明亮熊蜂、地熊蜂。國內科研工作者分別在北京、山東、吉林、遼寧、新疆、重慶、武漢、浙江等地進行了熊蜂為設施番茄授粉試驗，結果表明利用熊蜂為溫室番茄授粉可提高番茄的坐果率、果實種子數、單果重量、單株產量；降低畸形果率；降低有機酸含量；增加果實維生素C 含量、總糖含量、可溶性固形物含量；降低灰霉病發(fā)病率；改善果形、縮短番茄花期、提早果實成熟時間[25-30]。

3.4 蜜蜂授粉

目前關于蜜蜂為設施番茄授粉效果的試驗研究較少。安建東等[16]采用蜜蜂對設施番茄進行授粉，蜜蜂組在產量和單果重上略高于噴激素對照組、果實種子數、固形物含量、總糖含量和VC含量均顯著高于對照組。蜜蜂授粉可降低果實畸形果率，改善番茄果實的營養(yǎng)品質，但對產量和果實大小沒有影響。

4 設施番茄不同授粉方式應用建議

目前的設施農業(yè)主要有塑料小拱棚、塑料連棟大棚、現代化智能溫室三種。塑料小拱棚及塑料大棚投入成本低、安裝簡單，普通農戶現代番茄種植使用最多的是這類設施。受激素成本低、綠色產品意識薄弱、其它授粉方式成本高等因素的影響，普通種植戶短期內無法完全接受振蕩器或昆蟲授粉技術。噴施激素雖然費時費力，存在激素殘留等安全問題，目前或今后很長一段時間仍然是普通種植戶采取的主要授粉措施，但是，利用激素授粉時一定要注意使用量的問題。

隨著綠色農業(yè)的發(fā)展，人們對有機綠色食品的追求程度日益擴大，而激素在有機生產中是絕對禁止的，因此使用非化學激素進行授粉的方法逐步得到重視與應用。櫻桃番茄作為果蔬兩用蔬菜，在番茄生產中占有重要的地位，其果實品質直接影響口感及種植效益[13]。櫻桃番茄花量大，采用常規(guī)激素處理方式，平均每3d必須進行1次噴花，勞動強度過大，利用人工噴花會大大增加成本[28]。因此，無論是集約化、規(guī)?；N植主體還是普通種植戶都可利用振蕩器或者昆蟲授粉技術進行生產，大大降低勞動成本投入。

番茄振動授粉器是一次性投入，操作便利。普通大果番茄栽培生產中，后期由于低穗位花序坐果，使用振動授粉器后振動力有限，因此，建議生長后期振動授粉器應與其他授粉方式配合應用[5]。

中國36種主要授粉農作物蜜蜂授粉經濟價值評估中西紅柿2006～2008年年均產值270.51億元，番茄蜜蜂授粉依存度0.66，蜜蜂授粉的經濟價值178.54億元[31]。2008年昆蟲授粉對中國水果和蔬菜產生的經濟影響研究中指出番茄平均價格515.2美元/噸，總產值17 471.3百萬美元，昆蟲授粉價值873.6百萬美元[32]。

昆蟲授粉可降低人工成本；由于授粉期間只可使用低毒農藥、完全不用化學激素，避免了藥劑對番茄的污染；降低了生產者長期在高溫高濕環(huán)境下接觸藥品的機會；蜜蜂和熊蜂對于花粉都具有很強的辨別能力，他們能在番茄花粉成熟的最佳時間完成授粉，果實經過正常的授粉后，果實大且營養(yǎng)品質高、畸形果率低、種子數量多[14]。利用昆蟲授粉綠色環(huán)保，是現代農業(yè)生產發(fā)展的方向，是一項社會、生態(tài)、經濟效益都十分顯著的技術，對新型農業(yè)經營主體規(guī)模化的農場番茄產業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

現代農業(yè)飛速發(fā)展，設施農業(yè)對無公害授粉技術的需求日益增強，采用昆蟲和振蕩器授粉是生產安全、高效、有機番茄的良好配套技術，同時符合現代社會對綠色、安全、有機產品的需求[21]。根據不同地區(qū)、不同種植環(huán)境培育的番茄品種繁多，各地氣候也有所差異，系統(tǒng)地研究國內不同地區(qū)、不同品種的番茄授粉時蜂群管理措施及番茄增產效果及機理可為國內番茄授粉產業(yè)提供技術指導，促進無公害農業(yè)生產的快速發(fā)展。

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