油茶树上,洁白的油茶花绽放枝头,小蜜蜂嗡嗡地在花丛中忙着采集花粉。空中,无人机贴着油茶林飞行,进行授粉作业。10月30日,来自广东、湖南、江西、重庆等地30余位专家汇集麻城市风簸山油茶基地,现场观摩蜜蜂采集油茶花粉、无人机辅助授粉演示。
这是省林科院主持的“油茶蜂花粉高效采集与无人机辅助授粉技术”项目在油茶生产中的应用场景。如今这一科研成果在湖北、四川、广西等地推广应用,解决了油茶“千花一果”、坐果率低的国际性难题,为提高油茶产量和品质提供湖北方案。
“花”而不实,坐果率低
——油茶产业提质增效遭遇难题
油茶是我国主要木本油料之一,它不与粮争地,耐贫瘠,适生范围广,一次种植多年受益,兼具生态效益和经济效益,被誉为山上“铁杆庄稼”。
2023年,国家三部委联合印发《加快油茶产业发展三年行动方案(2023—2025年)》,扩大油茶生产上升为国家战略。到2025年,全国油茶种植面积预计达到9000万亩以上,茶油产能目标设定为200万吨。全国油茶主产省份与国家林草局签订目标任务书,扎实推进油茶生产扩面提质增效行动,发展壮大“绿色油库”,保障国家粮油安全。
根据国家设定的茶油产能目标推算,进入盛果期的油茶高产林平均亩产茶油需达40公斤。因此,植株坐果率要达到20%—30%,结实率要达到15%—25%,才能实现高产。然而,目前大部分油茶林跟国家丰产林标准还有一定距离。
油茶产量为何上不去?业内人士介绍,坐果率低和“花”而不实是油茶生产的国际性难题。
“植物花开得再多,如果授粉不充分,也会出现坐果率低,甚至‘花’而不实的现象。”湖北省林业科学研究院副研究员夏剑萍介绍,油茶自花授粉基本不孕,自交坐果率仅3%。油茶需要异花授粉来实现坐果。研究发现,油茶花的花粉粒体积大且黏重,限制其传播能力。在自然条件下,油茶传粉依赖特定的传粉蜂,例如大分舌蜂和油茶地蜂等土栖蜂类。
“人们在油茶集约化生产过程中,由于喷洒农药和进行机械化整地等活动,破坏土蜂栖息地,导致自然授粉昆虫数量减少,进而影响油茶授粉效率和坐果率。”夏剑萍说,尽管油茶花粉数量多,但由于自然授粉不足,结实率通常只有5%—7%。
如何让油茶多结果?夏剑萍说,为了实现产业目标,除推广优良品种,保障油茶树足够养分外,对油茶进行人工干预授粉,是现阶段提升坐果率的有效且低成本手段。
小蜜蜂上阵,无人机加持
——湖北方案解决油茶增产瓶颈
2019年,湖北省林业科学研究院承担“油茶蜂花粉高效采集与无人机辅助授粉技术”研究项目。该项目是中央财政林业科技推广示范项目、湖北省林业局重大科技攻关项目,获得国家自然科学基金支持。项目主持人夏剑萍介绍,该项目开展油茶蜂花粉的高效采集、无人机辅助授粉综合研究,解决油茶因为花粉限制导致的低产低效问题,为油茶产业的提质增效提供技术支撑。
按照每亩5克—10克的花粉用量计算,预计到2025年,全国油茶实施人工辅助授粉所需花粉量将达到45万公斤至90万公斤。因此,开发规模化的授粉用花粉收集和生产技术显得尤为紧迫。
自然界中,蜜蜂是采集花粉的能手。项目组从油茶林下规模化养殖蜜蜂入手,以获取足够的花粉源。从事昆虫研究的夏剑萍说,大分舌蜂、油茶地蜂是高效传粉蜂,但这些昆虫未被驯化,还无法规模化养殖用于林业生产。西方蜜蜂因具有可移动性、数量大的优势进入项目组视野。然而,油茶花蜜中含有棉子糖、水苏糖等化学成分,西方蜜蜂幼虫和成蜂食用后容易中毒。油茶林下规模化养殖西方蜜蜂还需突破技术瓶颈。
经过摸索,科研人员通过调整西方蜜蜂的育王时间、饲喂方式,控制幼虫和幼蜂不接触或尽量少接触油茶花蜜,避免出现中毒现象。他们制定出油茶林下西方蜜蜂健康养殖技术标准,为规模化养殖铺路。同时,他们建立一套蜂花粉收集、干燥、质检和储存的工厂化生产工艺,保障采集的花粉活力高。
紧接着,项目组研究科学高效的人工授粉技术。夏剑萍说,油茶林常常几百上千亩连片栽培,分布低山丘陵地区,依靠人力授粉效率低且成本高,使用无人机授粉效率高、操作灵活、成本低,是油茶林目前最适宜的授粉方式。
一次又一次、一年又一年,科研人员反复实验,筛选合适的无人机机型,配制油茶授粉液,确保花粉活性,提高授粉效果。最终,项目组确定无人机授粉关键技术参数,制定无人机授粉技术规程。
项目组20余名科研人员经过5年潜心研究,完成“油茶蜂花粉高效采集与无人机辅助授粉技术”项目,提出油茶提质增效的湖北方案。该项目申请发明专利4项、授权软件专著3项,制定团体标准1项。
油茶增产空间大,蜂产品收益可观
——我省500万亩油茶林蕴藏巨大价值
10月17日,“油茶蜂花粉高效采集与无人机辅助授粉技术”项目获得专家评审通过。专家组认为,该项目的科技成果整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,生态效益和经济效益显著。
此项科研成果已在湖北、四川、广西等3个油茶产区推广应用。这些技术的综合运用不仅直接增加油茶种植户经济收益,还提升油茶出油率和品质,增强市场竞争力。目前项目组推广油茶林养蜂面积1万余亩,无人机授粉5000余亩。试验表明,通过对不同栽培类型的油茶林实施无人机辅助授粉,油茶坐果率至少提高5%,株坐果率最高可达65%;增产幅度最低20%,最高达300%,平均增产50%。
该技术投资成本大约为30—50元/亩。通过无人机授粉,试验区油茶的鲜果产量可以从原来的100—200公斤/亩增加到300—500公斤/亩。按照市场价格2元/公斤计算,这意味着每亩油茶林可以增加350元—550元收入。
初冬时节,武汉市黄陂区西李家大湾油茶基地生机勃勃。基地负责人韩长勇介绍,这片油茶林面积200亩,往年平均亩产鲜果400斤。2023年10月,在项目组专家帮助下,他实施无人机辅助授粉,今年平均亩产1350斤鲜果,同比增加237.5%。增产效果非常明显。
油茶林下养殖蜜蜂,蜂产品收益也非常可观。每群蜂平均可产约5公斤花粉,毛收入500元/群,除去饲料、人工等成本,每个花期可获纯利330元/群。麻城市野山花养蜂专业合作社利用该技术,在福田河镇油茶基地养蜂5年,最高峰达到4000箱,5年间仅在油茶花季新增销售额725万元,新增利润478万元。
蜜蜂和无人机犹如奇兵利器,为油茶增产保驾护航。省林业局油茶办负责人陈清波介绍,湖北是全国第四大油茶主产区,目前种植面积超过500万亩,蕴藏巨大的生态价值和经济价值。随着这项技术推广应用,绿水青山转化为金山银山的路径更宽广。
(责编:白楚云)