蜜蜂工蜂从各种开花植物中采集花粉和花蜜作为食物来源。蜜蜂通常在距离蜂巢1-2英里的地方觅食,但有时它们会走得更远,包括10英里以外的地方。然而,现代景观的大部分由农田组成,这限制了蜜蜂在这些地区的觅食选择。

在新颖的实验室设置中蜜蜂因食物的质量而不是数量而繁荣

此外,当夏末农作物减产时,玉米大豆重产区的蜜蜂数量会大量减少,这就提出了农业景观如何影响蜜蜂带来的食物类型以及这种食物是否会影响蜂王生产的问题蛋。伊利诺伊大学香槟分校昆虫学助理教授AdamDolezal(IGOH)和Dolezal实验室的博士后研究员AshleySt.Clair在《可持续食品系统前沿》上发表的一篇新论文中探讨了这些问题。

他们的研究涉及两个组成部分。第一个涉及将蜜蜂群落放置在不同的农业和野花草原景观中,并测量收集的花粉的种类和数量,以及蜂王产卵的数量。研究人员发现,花粉的数量不会因作物与草原位置的不同而有所不同,但花粉的种类会有所不同,主要区别在于草原附近的蜜蜂比农田附近的蜜蜂收集到更多的月见草花粉。

此外,与靠近农田的蜂群相比,靠近草原的蜂群产卵更多,尤其是在夏末,当作物供应减少时。St.Clair解释说,这个结果确实每年都有所不同,因为蜜蜂的田间实验需要考虑很多变量。

“在该领域梳理这些差异非常复杂。我的意思是,它可能是玉米、杀虫剂、菌落的随机性……可能是各种相互作用,”St.Clair说。“我们想看看我们是否可以在实验室中复制这些发现,因为这意味着花粉营养实际上是我们在八月份看到的蜂王产卵减少的指标,而不是其他一些环境因素。”

对于研究的第二部分,研究人员使用小型微蜂群蜜蜂箱在受控实验室环境中测试营养对产卵的影响问题,第一项研究以这种方式复制了田间实验。笼子由两个透明部件组成,它们围绕着一个注塑成型的264孔蜂窝板卡在一起,供蜜蜂储存食物和蜂王在其中产卵。底部有一个槽,可以将食物放入其中工蜂收集,但蜂王无法访问。

这些笼子最初是由IGB主任吉恩罗宾逊(GNDP)实验室设计的,用于自动化养蜂。然而,St.Clair和Dolezal发现它们是在实验室环境中将多个蜂群聚集在一起的绝佳方式,每个蜂群可容纳约60-100只蜜蜂。

蜂群被喂以三种处理饮食中的一种,这些饮食模仿了研究中野外发现的饮食混合物:作物混合物、草原混合物或100%月见草,添加这些食物是为了看看它的营养价值是否是蜜蜂蜂群的原因喜欢它作为田间的花粉来源。然后,研究人员计算了每个蜂群的蜂后每天产卵的数量。

与在田间发现的情况一致,与作物或报春花饮食相比,蜂王在草原饮食下产卵更多。该研究的田间和实验室组成部分的结果表明,与农作物的饮食多样性较低相比,在给予多样化的饮食时,蜜蜂蜂群表现得更好,就像在草原花田中发现的那样。

“结果表明,花粉的质量比它们带进来的数量更重要,”圣克莱尔说。“有一些特定的花粉,比如月见草,当它们混合在一起时整体上更有营养。然而,在实验室中,月见草本身并不能提供足够的营养来改变蜂后的生育能力。所以,这里的收获是蜂蜜蜜蜂需要多样化的饮食。”

那么,农民和/或养蜂人可以做些什么来帮助蜜蜂度过八月的食物短缺呢?研究人员解释说,由于其他原因,农民已经在实施的草原带带来了帮助蜜蜂的额外好处。

通过在水道和农场边缘放置原生草原植物条带,农民可以减少农场的侵蚀和水流失,还可以为蜜蜂提供额外的食物来源。通过这样的实验室研究,研究人员可以就在带状植物上种植哪些类型的草原植物提出更好的建议。

“这是一种思考我们在这些殖民地测量的东西的新方法,”Dolezal说。“能够看到当你在你的景观中有这个或那个时,你的女王更有生产力,这真的很有价值。”

该团队计划在接下来的研究步骤中使用微菌落笼系统,重点关注杀虫剂暴露和与花粉的相互作用对蜂王繁殖力的影响。一般来说,杀虫剂对蜜蜂来说是个大问题,但在这种多变的田间环境中,很难研究杀虫剂的具体效果。Dolezal解释说,这个实验室微菌落系统提供了一个极好的受控环境,可以在未来继续探索这些问题。

“你可以用这个系统做很多事情,而且来自一直在该领域工作的人,这就像魔术一样,”Dolezal说。“这个实验室系统将使我们能够进行操纵性实验,并非常仔细地观察蜜蜂群中发生的事情。”