郝悅 Yanping Chen│文、圖
1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京 100093;2 Bee Research Laboratory, USDA-ARS, Beltsville, Maryland 20705, USA
授粉是所有開花植物延續(xù)生命的必經(jīng)過程?;ǚ鄹街诨▍仓写┧蟮膭?dòng)物身上,靠它們不知不覺的完成了授粉。自然界中約75%的開花植物依賴動(dòng)物授粉。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,世界上約35%的糧食作物依靠授粉動(dòng)物來繁殖。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,每年全球價(jià)值2350~5770億美元的糧食生產(chǎn)依賴于授粉動(dòng)物的直接貢獻(xiàn)。但是近年來,由于受到殺蟲劑、疾病、寄生蟲和環(huán)境污染物的威脅,以及面臨氣候變化和棲息地喪失,許多授粉動(dòng)物正在嚴(yán)重衰退。蜜蜂正在消失,帝王蝶和蝙蝠瀕臨滅絕,這一嚴(yán)峻形勢引起了全世界的高度重視。
為恢復(fù)和重建授粉動(dòng)物的棲息地,美國漁類和野生動(dòng)物保護(hù)局在中西部130萬英畝的土地上進(jìn)行恢復(fù)和保護(hù)授粉動(dòng)物的行動(dòng)。位于首都華盛頓特區(qū)中心地段的史密森尼授粉花園建于1995年,是政府專門設(shè)立的保護(hù)授粉動(dòng)物教育基地。花園里面的所有植物、草和樹木都經(jīng)過精心挑選,為傳粉昆蟲提供營養(yǎng)和棲息地。在這里游客不但可以看到蜜蜂、蝴蝶、甲蟲、蜂鳥、蛾等授粉昆蟲,了解它們的特征,還可以查看正在進(jìn)行的授粉過程。除史密森尼花園外,還有國家公園管理局、美國農(nóng)業(yè)部林業(yè)局、美國環(huán)境保護(hù)局、史密森尼自然歷史博物館、美國漁業(yè)和野生動(dòng)物保護(hù)局、美國植物園、人民花園等聯(lián)邦機(jī)構(gòu)為宣傳和保護(hù)授粉動(dòng)物做出了不懈的努力。
圖1 2019年美國授粉周活動(dòng)徽標(biāo)和地點(diǎn)
圖2 位于華盛頓特區(qū)USDA總部的2019年全國授粉活動(dòng)現(xiàn)場
2007年,美國參議院一致批準(zhǔn)將6月的一周定為“全國授粉周”,向解決授粉者種群數(shù)量下降的緊迫問題邁出了必要的一步。至今該活動(dòng)在公益組織“授粉者同盟協(xié)會”的管理下已連續(xù)舉辦10年,成為全美規(guī)模最大、遍及最廣的保護(hù)和慶祝授粉動(dòng)物的活動(dòng),為幫助公眾構(gòu)建保護(hù)授粉者的意識做出了重要貢獻(xiàn)。第10屆“全國授粉周”活動(dòng)的主題是“瀕危授粉動(dòng)物和它們的棲息地”,于2019年6月17~23日舉行,遍布全美49個(gè)州和首都約400個(gè)地點(diǎn),包括公園、學(xué)校、教堂、農(nóng)場、企業(yè)等(圖1)。受國家外國專家局培訓(xùn)項(xiàng)目資助,在美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心Judy Chen教授的邀請下,筆者赴貝茨維爾蜜蜂實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)學(xué)習(xí)一年,期間有幸參加了位于華盛頓特區(qū)USDA總部的第10屆授粉周慶?;顒?dòng)(圖2)。該會場的主辦方包括聯(lián)邦政府和州政府部門及社會公益組織,活動(dòng)參加者主要來自學(xué)校、家庭和養(yǎng)蜂者。在這里,大家通過獲取有趣的教育資料,和科學(xué)家交談,參與游戲和品嘗授粉果實(shí)等方式,了解到授粉動(dòng)物尤其是蜜蜂的重要性以及保護(hù)措施(圖3)。
蜜蜂是數(shù)量最龐大、最高效的授粉昆蟲,幾乎可以為任何作物授粉。當(dāng)蜜蜂為生存收集花粉和花蜜時(shí),它們?yōu)樘O果、蔓越莓、甜瓜和西蘭花等作物授粉。約90%的藍(lán)莓和櫻桃依賴蜜蜂授粉;有的作物,例如杏仁,完全依賴蜜蜂授粉。因此,沒有授粉就沒有充足的可口的糧食、蔬菜、水果、甚至肉類(某些動(dòng)物飼料依賴蜜蜂授粉,例如三葉草和紫花苜蓿)。作為唯一可以大規(guī)模飼養(yǎng)的授粉昆蟲,蜜蜂是美國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。美國約有21萬養(yǎng)蜂者和300萬群蜂,其中絕大多數(shù)是養(yǎng)蜂愛好者,一般飼養(yǎng)不多于25群。僅有1%的養(yǎng)蜂者以飼養(yǎng)蜜蜂為生,他們一般管理著300群以上的蜂群,每年為全國各地提供授粉服務(wù),同時(shí)獲得蜂蜜和蜂蠟等產(chǎn)品。每年全美有60%的蜂群被運(yùn)送至加州為杏仁授粉,授粉花費(fèi)約占種植成本的15%。來自國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)局(NASS)的數(shù)字顯示,美國每年由蜜蜂授粉創(chuàng)造的作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值約200億美元,是蜂產(chǎn)品產(chǎn)值的100倍。
2006年“蜂群崩潰失調(diào)(CCD)”在美國發(fā)生以來,蜜蜂種群不明原因急劇下降。政府、高校和社會公益組織迅速采取系列行動(dòng)措施拯救蜜蜂,包括增加相關(guān)科研投入,加大蜜蜂保護(hù)的教育宣傳力度等。2007年,美國農(nóng)業(yè)部制定了CCD行動(dòng)計(jì)劃,組織包括聯(lián)邦和州政府的10個(gè)機(jī)構(gòu)、22所高校和其他私人團(tuán)體的科學(xué)家們合力調(diào)查CCD的原因。2015年,奧巴馬總統(tǒng)公布了第一個(gè)改善蜜蜂和其他授粉動(dòng)物健康狀況的國家戰(zhàn)略:要求恢復(fù)700萬英畝的蜜蜂棲息地和各種蜜源植物,還建議花費(fèi)8250萬美元用于蜜蜂研究。根據(jù)一項(xiàng)由全美22%的蜂農(nóng)參與的調(diào)查顯示,除CCD外,近年來蜂群還遭受越來越嚴(yán)重的越冬損失和轉(zhuǎn)地?fù)p失。根據(jù)馬里蘭大學(xué)創(chuàng)辦的非營利組織“蜜蜂信息網(wǎng)”進(jìn)行的最新年度調(diào)查,美國各地的養(yǎng)蜂者從2018年4月到2019年4月?lián)p失40.7%的蜂群,其中冬季損失率為37.7%。這是13年以來的最高冬季損失,比平均值高出8.9個(gè)百分點(diǎn)。蜂群的損失直接影響蜜蜂授粉的成本,種植者被迫為蜜蜂支付更高的租金,導(dǎo)致食物供應(yīng)下降和價(jià)格上升。因此,蜂群健康問題仍然是最重要的農(nóng)業(yè)問題之一。
圖3 左:筆者在美國授粉周活動(dòng)現(xiàn)場; 中:筆者向小朋友介紹蜜蜂在蜂房的活動(dòng); 右:參觀者通過VR視頻體驗(yàn)帝王蝶的生存困境
圖4 美國蜂蜜皇后Hannah向小學(xué)生 講解蜜蜂知識
圖5 白宮的蜂箱(左)和私家授粉花園(右)
蜜蜂和人類唇齒相依,戚欣與共。對人類食物供應(yīng)的危機(jī)意識和對蜜蜂健康的密切關(guān)注,使得越來越多的資金涌入蜜蜂保護(hù)和研究事業(yè)。以科學(xué)研究為基礎(chǔ),尋求有效的治療方法是蜜蜂產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局是專門為農(nóng)業(yè)問題提供解決方案的內(nèi)部研究機(jī)構(gòu),設(shè)有4個(gè)獨(dú)立的蜜蜂實(shí)驗(yàn)室,其中位于馬里蘭州的貝茨維爾蜜蜂實(shí)驗(yàn)室已有百年歷史,是國際上最具權(quán)威性的蜂學(xué)研究機(jī)構(gòu)之一,也是蜜蜂基因組計(jì)劃的發(fā)起者之一。該實(shí)驗(yàn)室致力于蜜蜂疾病機(jī)制及防治的相關(guān)研究,在病毒、螨蟲、微孢子病等主要病蟲害的生物學(xué)研究和防治方法方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型藥物、療法和蜂群管理方法等提供了新思路;Apivar、HopGuard等新藥和RNAi基因靶標(biāo)療法的開發(fā)在實(shí)際應(yīng)用中顯現(xiàn)出巨大潛力。除了科學(xué)研究,貝茨維爾蜜蜂實(shí)驗(yàn)室還向全美的蜂農(nóng)提供蜜蜂疾病檢測服務(wù),以及為世界各地的蜂學(xué)研究人員、學(xué)生和愛好者提供交流訪問的機(jī)會,積極推動(dòng)蜜蜂健康事業(yè)。至今已接待近10位來自中國的訪問學(xué)者,并和中國多家高校、院所建立了長期的合作關(guān)系。
除政府機(jī)構(gòu)外,全美超過50所大學(xué)的70多個(gè)實(shí)驗(yàn)室致力于蜜蜂科學(xué)研究。此外,超過20%的蜂農(nóng)直接參與各類科研項(xiàng)目。借助“eXtension”和“Bee Informed Partnership”等信息共享平臺,廣大蜂農(nóng)和公眾可獲知最新的可靠的研究結(jié)果,及時(shí)了解各地蜂群越冬情況和蜂群健康情況,迅速對蜂群缺失采取緩解和預(yù)防辦法。除政府機(jī)構(gòu)、高校和蜂農(nóng),蜜蜂保護(hù)行動(dòng)還受到許多社會公益組織和企業(yè)的大力支持,包括“美國蜂蜜協(xié)會”、“北美授粉動(dòng)物保護(hù)組織”、“授粉者伙伴”、“Apis項(xiàng)目”、“加州杏仁協(xié)會”、“伯特蜜蜂”、“哈根達(dá)斯”、“波音公司”等。
為向公眾普及養(yǎng)蜂業(yè)各個(gè)方面的知識,美國養(yǎng)蜂業(yè)組織自1959年起,每年從養(yǎng)蜂者的女兒中選拔蜂蜜皇后和蜂蜜公主,不但提供獎(jiǎng)學(xué)金,而且贊助她們在全國范圍內(nèi)旅行和教育公眾關(guān)于蜜蜂的授粉作用以及農(nóng)業(yè)對蜜蜂的依賴程度(圖4)。此外,為推動(dòng)下一代的蜜蜂教育,“兒童與蜜蜂”計(jì)劃已連續(xù)進(jìn)行了20多年,著重教育下一代美國人了解蜜蜂的重要性并激勵(lì)他們參與蜜蜂保護(hù)。“打造自己的授粉花園”是美國近年來非常流行的民間公益活動(dòng),在自己的花園、社區(qū)、學(xué)校、公司、教堂等種植當(dāng)?shù)孛墼粗参?,既為授粉?dòng)物提供食物和棲居場所,又能美化生活環(huán)境(圖5)。在“國家授粉花園網(wǎng)”、“國家野生動(dòng)物聯(lián)盟”、“兒童園藝”、“家庭園藝種子協(xié)會”等公益組織的大力倡導(dǎo)下,短短幾年間,全國登記的授粉者花園數(shù)量已經(jīng)超過100萬個(gè)。
通過參加美國授粉周活動(dòng),筆者深深感受到美國對蜜蜂保護(hù)和授粉知識的普及。中國擁有世界上最豐富的蜜蜂資源,約有800萬群蜂,然而只有5%的蜂群用于授粉,這主要源于我們對蜜蜂授粉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的認(rèn)識嚴(yán)重不足。我國蜂業(yè)經(jīng)濟(jì)年產(chǎn)值約300億,主要來自蜂產(chǎn)品。如果我們能借鑒美國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),有效利用蜜蜂為經(jīng)濟(jì)作物授粉,這個(gè)數(shù)字可以再多上百倍。近年來,為改善中國蜂業(yè)現(xiàn)狀,中國政府為蜂業(yè)研究加大投入力度,提出依靠科技進(jìn)步發(fā)展綠色蜂業(yè)經(jīng)濟(jì),重視蜜蜂生態(tài)效益,引導(dǎo)蜂農(nóng)科學(xué)養(yǎng)蜂,鼓勵(lì)蜂學(xué)專家精準(zhǔn)扶貧,呼吁公眾愛蜂護(hù)蜂。相信社會各界的不懈努力,定會促進(jìn)我國的蜜蜂事業(yè)向著持續(xù)健康高效發(fā)展的方向前行。