(九)传粉昆虫:甘为植物当“红娘”

 

 

  冬去春来,万物复苏。在那百花争艳的季节,如果你稍加留心,就一定会发现有许多昆虫不停地穿梭于花丛之中。它们中既有“嗡嗡”不停的小蜜蜂,亦有五彩缤纷的蝴蝶。尤其是后者,似乎与花形影不离,哪里有蝴蝶,哪里就一定有花。因而,“蝶恋花”往往被人们作为美的象征加以描述,也常被用来比喻英俊男儿追求美丽姑娘的行为。然而在自然界,“蝶恋花”仅是植物与昆虫相互依赖,共生共存这一生命现象的一个侧面。事实上,与蝴蝶喜欢花一样,植物也同样喜欢昆虫,并想方设法为自己的花涂脂抹粉,娇装打扮,以招引更多的昆虫。只不过这种“花恋蝶”的现象不太引人注目而已。

  1.植物引虫有方昆虫媒术多样

  植物开花结实,为我们提供了食粮,是人类赖以生存的基础。在植物开花结实的过程中,需要借助于外力的帮助,进行花粉授受,其形式多样,而最主要的要数虫媒与风媒。所谓虫媒,即昆虫为植物充当红娘,传送花粉,使植物完成交配结实的过程。当然,昆虫为植物传粉也并不是无私的援助,它们通过这一行为从植物那里获得报酬——花粉、花蜜等食物,使自己得以生存与繁衍。在植物与传粉昆虫这一共生系统中,经过漫长的进化过程,植物与传粉昆虫为了实现各自的自身利益,形成了多样的吸引和利用对方的生存战略。

  虫媒植物为了让更多的昆虫为自己服务,首先要将昆虫吸引到花上来,所以植物的花一般都色泽鲜艳芬芳。然而只靠色彩、香气等广告手段,大多数的情况下,是很难长期诱引传粉昆虫的。因此,大部分虫媒花都以某种形式为服务者提供一定的报酬。有些以分泌花蜜的形式来招引食客;有些则生产大量的花粉;也有些则向传粉昆虫提供一些能成为昆虫信息素材料的气味性物质,或向昆虫提供一些树脂等营巢材料。

  除了吸引较多的传粉昆虫为己授粉外,为了实现异花授粉的目的,最好希望访花者接下来的去处为同种异株植物。因此,植物还必须控制报酬量,若分泌的花蜜量太少,来访者不足的话,授粉效果当然不会好。但如果花蜜量分泌过多,一朵花的蜜量已经满足访花者要求的话,来访者就不会继续它的服务,导致授粉效果下降。

  植物的花形构造也是在长期进化过程中获得的一种重要性状。对于传粉者来说,取得花蜜的容易程度取决于花形,尤其是蜜腺的位置。有些植物具有细长的筒状花,花腺位于花的里面。对于这样的花,只有口吻长的昆虫才能吸吮花蜜。有的植物则具有皿状花,蜜腺露于外面,因而即使口吻短的昆虫也能利用。具有此类花的植物有时为了限制利用花蜜的昆虫种类,只在特定的时间带分泌花蜜。正是这样,植物使用各种手段来选择自己意中的媒人。

  而作为媒人的昆虫,也是千姿百态,各具千秋。它们对报酬的要求也各不相同。有些蛾类羽化时已具有成熟的卵巢,这些昆虫仅是为了自身活动所需的能源而利用花蜜,所求量及时间都有限,因此它们干起活来也是三心二意,虽上门说媒,却没有热情,成不成与己无关。此类媒人一般不太受到植物老太的欢迎。有些社会性昆虫为了维持种群及哺育幼虫,需要长期利用大量的花蜜、花粉,因此它们必须辛勤地劳动,充当起专业红娘,一次又一次地上门,不厌其烦地说情,有时甚至挨门串户地家访,其传授花粉的成功率高,故获得的报酬也丰厚。

  正因为昆虫为植物作媒的目的不同,所以采取的获得报酬的战略也不同。蜜蜂、熊蜂等社会性昆虫从种群整体来看,能利用很多种类的花,但对每只具体蜂来说,一般仅访问为数不多的种类。将花的种类限定于一定范围,并通过学习行为,掌握进出花的方法,增加单位时间内的访花数量,能提高采蜜效率。有的昆虫为了提高采蜜效率,将利用的植物种类减少到最低程度,甚至于专一化,这样就会在同种花之间连续采蜜,其结果是植物授粉效率得到了提高。而花蜜需要量不大的鳞翅目、双翅目的昆虫则往往随机地访问多种花,因此作为传粉昆虫效果相对较差。

  2.昆虫“红娘”的故事

  (1)红苜蓿与熊蜂。如上所述,传粉昆虫对植物,尤其是被子植物的繁盛起了极其重要的作用。这种关系可以追溯到距今一亿八千万年前的中生代。但是人们真正认识传粉昆虫的重要性是在18世纪后期,距今有100多年的历史。当时,大量的英国人移居新西兰,并带去了一种牧草——红苜蓿,然而人们不久发现红苜蓿在新西兰不能结实,只好不辞劳苦地每年从英国进口种子。究其原因,是因为红苜蓿花筒太长,当地的蜜蜂不能为它授粉。1885年,他们从英国引进了几种口器较长的熊蜂,并成功地定居于新西兰,解决了红苜蓿不结实的问题。

  (2)梨园与蜜蜂。传粉昆虫作为一项农业技术,真正开始受人注目是在19世纪末。1892年,美国弗吉尼亚州梨园的结果率很低,农家为此而烦恼,也引起了农业部的重视。调查发现,在不同品种混栽的梨园,其结果率较高。究其原因,是因为梨是异花授粉植物,且花粉粘而重,不能风媒而造成的。于是就提出了将蜜蜂导入梨园的倡议,此后又建立了养蜂农户向梨园出租蜜蜂的制度,使果园的结果率大幅度提高,笑容又回到果园经营者的脸上。同时也给养蜂农户带来了一笔不小的收益。

  3.现代农业更需“红娘”

  (1)现代农业的需求与“红娘”家谱。近代农业的发展,尤其是农药的大量使用,大幅度提高了粮食产量,同时也使农业环境发生了恶劣的变化,自然界本来常见的传粉昆虫种类及数量都迅速减少。另一方面,近年来,设施农业在发达国家发展迅猛,在我国也初具规模。由于设施农业与传统农业完全不一样,往往是在大型全自动调温玻璃温室或塑料大棚等封闭式空间内种植农作物,犹如一座现代化农业工厂。可以想象温室内不可能自然发生传粉昆虫,因此需要人为地导入并释放。此外,一些农业新技术的应用也为传粉昆虫提出了新的需求。例如杂交育种,在生产杂交种子时往往需要传粉昆虫的帮助。传粉昆虫有时甚至成为制约杂交育种发展的关键技术。

  由于上述种种原因,目前世界范围内传粉昆虫的需求量正在不断增加。使用较多的为蜜蜂,广泛地应用于草莓、甜瓜、西瓜等设施栽培的瓜果及果园、蔬菜种子园等露地作物。在美国每年大约有100万箱蜜蜂用于传粉,其中加利福尼亚占70%,主要用于杏仁的生产。其他则应用于果园、蔬菜、种子生产等近50种作物,其产值高达189亿美元。在日本每年有10万多箱蜜蜂用于传粉,其中8万多箱用在温室栽培果瓜,余下2万多箱主要用于苹果、梨等果园。

  除了蜜蜂以外,使用较多的传粉昆虫还有熊蜂。熊蜂是一类个体较大的社会性昆虫,如前所述,它在新西兰的红苜蓿生产上崭露头角而一举成名。近年,温室番茄的大规模生产,更使它出尽风头。由于番茄花构造特殊,比较小气,不愿分泌花蜜,故一般的蜜蜂不愿为其服务。无奈种植者以前主要依靠人工、机械、化学等方法授粉,不但花费劳力多,而且果实质量也差。十多年前,在欧洲熊蜂工厂化生产获得成功,为温室番茄生产带来了福音。目前,荷兰100%、北欧90%的番茄农户都使用熊蜂传粉技术。我国上海等地近年从欧洲引进了部分高档自控温室,并开始从欧洲进口熊蜂,其价格贵得惊人,每头蜂达10多元人民币。我国的熊蜂资源十分丰富,现在一些科研单位正在研究国产熊蜂资源的利用及大量繁殖技术。

  壁蜂是又一类重要的传粉昆虫。其资源丰富,全世界共有3000多种。由于其成虫的活动期短,目前主要应用于果园及牧草的种子生产。利用方法比较简单。一是当地壁蜂资源的利用。春天,在果园内向阳避风的地方,为当地自然发生的壁蜂准备一些竹筒等细长有空的营巢材料,待壁蜂作巢定居后,可就地放置,让壁蜂来年自然出蜂,也可将蜂巢拿回室内给予一定的温度管理,使壁蜂出巢的时间与植物开花期保持一致。另外也可以考虑引进种蜂。

  (2)“红娘”必须具备的素质。蜜蜂、熊蜂、壁蜂之所以能广泛地应用于植物授粉,是因为它们具备了良好的传粉昆虫必须具备的特性。一般来说,在选择传粉昆虫时,应考虑候选昆虫必须具备较高的传粉效率、连续访花性、容易饲养管理等习性。

  4.“红娘业”的将来

  传粉昆虫的重要性正逐渐被人们所认识,这将为推广普及传粉昆虫技术打下一个良好的基础。可以预料不久的将来,我们的餐桌上将增加不少传粉昆虫辛勤劳动过的果实。

  就目前而言,传粉昆虫的利用可以仿照国外的经验,先从蜜蜂的应用开始。我国是养蜂大国,每年有700多万箱蜂用于产蜜。开始阶段可利用现有蜂群,以种子园、果园、蔬菜生产为重点,将产蜜与授粉有机地结合,达到一箭双雕的目的。然后再逐步发展植物授粉专用的蜂群。

  随着传粉昆虫需求的增加,也会对传粉昆虫的研究提出更高的要求。目前我国有关传粉昆虫的基础研究很少。应用上无论是品种,还是规模都远不及欧美与日本。引进传粉昆虫虽能加快应用传粉昆虫的步伐,但也不能忽视外来种对我国自然生态系的影响。从长远来看,只有发展我国自己的传粉昆虫产业,才是普及传粉昆虫技术的唯一出路。

(茅洪新)