导语：无人机与蜜蜂的第一次“亲密”合作

无人机和蜜蜂

近几十年来，蜜蜂这一物种遭到了近乎毁灭性的打击。环境污染、气候变化、新发病虫害不断增加（如瓦螨寄生虫）等等原因，导致了全世界50%以上蜜蜂的死亡。从环境科学与经济学两个角度来讲，蜜蜂数量的减少不仅影响了生态多样性，同样也影响到了大部分粮食、花卉、果树及其他有花作物的授粉，造成农作物减产。为此，南澳州农业科研中心的 Mickey Wang 带领其研究团队与极飞科技合作，第一次突破性地通过“电子蜜蜂”——无人机协助蜜蜂授粉的实验，找到了生态友好的农业解决方案。

没有蜜蜂的世界，人类只能活4年？

从1994年开始，蜜蜂开始神秘消失，引发了全世界的关注。世界各大知名报刊，包括美国的《华盛顿邮报》、德国的《明镜周刊》、英国的《独立报》，以及美国的《国际先驱论坛报》，争相报道了这一现象，并声称20世纪最伟大的物理学家爱因斯坦说过：“如果蜜蜂从地球上消失，人类将只能再存活4年。没有蜜蜂，没有授粉，没有植物，没有动物，也就没有人类。” ⁽¹⁾

该 “名人名言” 的证伪道阻且长，没有证据能够证明爱因斯坦是否真的说过这句话，也没有研究能够证实这句话里人类大限的科学与真实性，但毋庸置疑的是，这一说法的传播借着爱因斯坦的名号，为世人敲醒了警钟。

昆虫学家梅·贝伦鲍姆博士将蜂群神秘消失现象命名为“蜂群崩溃综合征”（又称蜂群衰竭失调，Colony CollapseDisorder，简称CCD) ⁽²⁾，这一征结是在许多因素的共同影响下出现的。波及地区从北美洲逐渐发展到欧洲和亚洲等地，从2006年末至今持续已有6年时间，尚无有效的应对措施。

来自新西兰的养蜂、蜂蜜生产组织BeesOnline的专家Maureen Maxwell表示：“如果没有蜜蜂授粉，这个世界将发生巨大的变化。蜜蜂直接影响着我们的大部分粮食和有花作物，没有蜜蜂，我们必须显著增加化肥的使用，这将导致大面积的水体污染，最终污染我们的食物和生存环境。” ⁽³⁾ 中国农业科学院蜜蜂研究所的研究表明，CCD引发的蜜蜂数量的减少，将会引起 “授粉危机”, 进而影响农作物的产量和生态平衡，还会危及蜂产品下游产业。⁽⁴⁾

“授粉危机”

以澳大利亚为例，近年来澳大利亚果园的面积不断扩大，气候变化、蜜蜂数量的下降导致果树天然授粉的工作效率受到了很大影响。以虫媒传粉作为主要传粉方式的果树（如：苹果、梨、杏仁、桃子、樱桃等），传粉率大幅降低，直接影响坐果率与产量。

坐果指经授粉、受精形成的幼果能正常生长发育而不脱落的现象

在受影响的果树作物中，传粉率下降对于杏仁树种植的打击最为明显。杏仁树又称为扁桃仁、巴旦木，是一种经济价值非常高的果树。据《澳华财经在线》、《国际果蔬报道》提供的数据显示，早在2014/15年，澳大利亚杏仁出口总额就已高达5.22亿澳元，成为全球第二大杏仁出口国。⁽⁵⁾ 2014/15年杏仁年产量已分别达到8万、9万吨之多，成为14财年产值最高的园艺出口产品。⁽⁶⁾ 据Statisa网（statisa.com）农业板块报道，2016/17年，仅针对西欧地区，澳大利亚杏仁出口额就已达1.95亿澳元。⁽⁷⁾

由以上数据可见，杏仁树早已成为澳大利亚最主要的经济作物之一。杏仁树的种植，不仅需要蜜蜂进行虫媒传粉，还需要杂交授粉（即异花授粉，不同品种的果树花相互传粉），才能产出果实。杂交授粉成功与否，高度依赖蜜蜂在不同品种的果树间采集花粉和花蜜的过程，即蜜蜂携带花粉，完成杏仁树异花杂交授粉的过程。

以市面上经济价值最高，最受民众欢迎的杏仁品种 Nonpariel 为例。由于杏仁树有自交不孕、自花不实的特性，通过杂交授粉种植出 Nonpariel 品种的杏仁，需要果农将Nonpariel杏仁树与其他杏仁品种混种，每种植两到三行Nonpariel品种，间隔种植一到两行授粉品种，通过蜜蜂在不同树种间的采粉、传粉进行杂交授粉。

杏仁果园里每一条不同品种的杏仁树颜色有所不同

在这种环境下，低效的蜜蜂传粉、授粉加之蜜蜂数量的减少，会对杏仁的产量造成很大的影响。首先，通过养殖蜜蜂在间隔耕种的树种间采粉传粉，蜜蜂的行为并不可控，授粉的均匀度直接关联蜜蜂的飞行采粉。举例来说，如果蜜蜂在 Nonpariel 杏仁树与另一品种杏仁混种树的区域采粉传粉，部分工蜂在授粉品种区域采集了足够花粉即返回蜂巢，可能无法将育种花粉均匀授粉到 Nonpariel 树种区域。其次杏仁树一般早春时期开花，这一时期天气变化无常，频繁的阴雨天气和寒流会造成蜜蜂无法正常出行采蜜。此外，由于杏仁果园都位于比较偏远干旱的沙漠地区，蜂箱需要被远距离的运输至果园，易引发CCD现象相，导致蜜蜂死亡。⁽⁸⁾ 沙漠地区风速过高，会导致蜜蜂无法正常飞行、蜂巢内温度波动大，削弱蜜蜂的免疫力，倘若无法及时补充优质花粉，恢复蜜蜂原有的蛋白水平帮助其增强体质，蜂群对疾病的敏感性会增加，这意味着病菌和原虫更易侵染蜜蜂。⁽⁹⁾

因此，找到既能保护蜜蜂物种与数量，又能与蜜蜂合作、解决蜜蜂授粉不足问题的新型授粉方式，是杏仁树、果树种植者们，以及相关领域的专家学者们迫切想要解决的。

正在采集杏仁花粉的蜜蜂，腿上的“花粉蓝”已经装满了两个大花粉球

解决方案

为了在保护蜜蜂的同时帮助果农解决授粉不足的难题，澳大利亚国立大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织合作（CSIRO），对杏仁树进行了为期三年的人工授粉研究，从中获取了大量的经验。基于该研究经验，南澳州农业科研中心的 Mickey Wang 带领其研究团队，分别对蜜蜂授粉结合人力授粉、蜜蜂授粉结合无人机授粉与单一蜜蜂授粉进行了比对实验，实验所使用的无人机由广州极飞科技有限公司提供，机型为 P20 植保无人机。

研究表明，传统的人力喷洒授粉耗时长，并且难以对高大的果树进行有效、快速的喷洒，人力喷洒辅助蜜蜂授粉显然并不现实。而通过使用极飞P20无人机实施的授粉实验，则取得了重大突破。

极飞 P20 植保无人机正在为杏仁树授粉

在蜜蜂采集杏仁花粉后，研究小组使用了极飞P20无人机均匀喷洒花粉，为杏仁树进行人工授粉。对比实验结果显示，无人机授粉不仅解决了异花杂交的授粉问题，相比仅通过蜜蜂授粉的果树，产量还提高了15%。

实验成功后，位于维多利亚州的Thurla农场与位于南澳河边地区的Clark Taylor农场相继与极飞科技展开合作，使用极飞P系列植保无人机对3750亩杏仁树进行了规模化授粉，效果超出了农场主的预期。通过无人机授粉与蜜蜂采粉结合，改变传统的杏仁树单一虫媒授粉方式，解决了果农们对蜂群数量不足以及蜜蜂工作效率的担忧，并且提高了果树的产量。

“电子蜜蜂”

无人机授粉操作简单，保证花粉均匀地喷洒在需要授粉的区域，成为了果园中的“电子蜜蜂”。在蜜蜂采集花粉后，可通过人工采集的其他花粉将所需花粉进行置换，保证蜜蜂有足够的食物。同时将待授粉果树的所需花粉与溶剂进行配比，再由无人机进行均匀的喷洒。由于无人机统一收集花粉，喷洒量大且集中，果农可以在不同区域集中种植采粉、授粉品种果树，蜜蜂可在采粉区域工作，“电子蜜蜂”则在授粉区域工作，二者协作，大大提高了果树种植、授粉的工作效率，降低了传粉、授粉成本。

Mickey Wang正在收集蜜蜂所采集的、用于无人机喷洒的杏仁花粉

一方面，蜜蜂只需留在采粉区采粉，能够保证及时补足花粉，保持蛋白质水平，降低虫害发生的几率，尽可能地保护采粉蜜蜂种群的数量与安全。同时，授粉环节由无人机取代，时间灵活，减少了因天气变化与其他原因对授粉造成的影响，使得大规模的人工授粉变得实际可行。如通过进一步的实验与推广被大范围应用于杏仁树授粉，形成无人机的“蜂群”效应，将对整个杏仁产业产生颠覆性的影响。

如果有一天，世界上不再有蜜蜂，后果之严重是我们难以想象的......

每一个物种都有其存在的合理性以及对于整个生态系统的价值，人为因素造成的物种灭亡，总有一天会祸及人类自身。远距离的“转地授粉”对蜜蜂造成的影响，仅仅是造成蜂群衰竭失调的众多人为因素之一，无人机授粉也仅仅是人类保护蜜蜂的一次成功尝试。

未来，希望更多的人能够关注蜜蜂与物种多样性的问题，参与到保护工作中来，不要让大灭绝时代成为现实。

注：部分图片来源网络

参考资料:

（1）https://www.guokr.com/article/3545/

（2）http://tech.sina.com.cn/d/a/2017-09-22/doc-ifymfcih2280213.shtml

（3）http://www.beesonline.co.nz，转引自https://www.guokr.com/article/3545/

（4）吴艳艳，周婷，王 强，代平礼. 蜂群衰竭失调现象研究进展[J].

动物医学进展，2013年，34(5)：95-99

（5）http://sydney.mofcom.gov.cn/article/ddgk/zwminzu/

201509/20150901103214.shtml

（6）https://www.guojiguoshu.com/article/1579

（7）https://www.statista.com/statistics/822593/australia-export-value-of-almonds- by-region/

（8）郑志阳，梁勤. 蜂群崩溃失调病（CCD）病因的分析[J]. 中国蜂业，2009年，60(6)：6-8

（9）RenéeJohnson. Recent Honey Bee Colony Declines.CRS Report For Congress. 2008:19.