CN101453887A - 用于蜂的便携式现场培养箱和蜂巢 - Google Patents

Abstract

一种用于提供传粉用独栖蜂的设备，所述设备包括蜂巢和便携式现场培养箱。所述蜂巢可以包括许多个波纹片，每一个片包括多个凹槽。当所述片被层叠在一起时，所述凹槽形成以镶嵌细工图案排列的空穴。所述便携式培养箱可以包括：用于容纳休眠的成体蜂的室，提供通向所述室的通路的开口，用于蜂从所述室离开的通道，用于加热所述室的装置，用于控制室的温度的装置，以及电源。将放置在所述培养箱中的休眠的成体蜂刺激成活动状态，并且离开所述培养箱。稍后离开的雌蜂在所述蜂巢中产卵。

Description

用于蜂的便携式现场培养箱和蜂巢

对在先申请的引用

本申请要求在2006年3月17日提交的美国临时申请60/783,741的利益，将其通过引用而结合在此。

发明领域

本发明一般涉及蜂生产，并且具体地，涉及用于对作物的传粉提供蜂的设备和方法。

相关技术

许多作物得益于通过蜂的传粉，并且一些高度依赖蜂传粉。这些包括下列食物作物-杏、苹果、鳄梨、蓝莓、油菜、罗马甜瓜、樱桃、蓝莓、蔓越橘(cranberry)、黄瓜、奇异果(kiwifruit)、油桃、桃、梨、辣椒、李子、西梅、树莓、南瓜(squash)(包括南瓜(pumpkin)和瓠果)、草莓、向日葵和番茄；还有用于种子生产的作物，例如苜蓿、芦笋、甜菜、甘蓝以及其它的十字花科植物、胡萝卜、三叶草和洋葱。在室内例如在隧道和温室中生长的作物以及以非常大的面积生长的作物经常遭受天然传粉者的缺乏之苦。

大多数的商业传粉使用蜜蜂进行。在较小的程度上，特别是在温室中，还将熊蜂(熊蜂种类)用作被控制的传粉者，并且在少量的农业专门区域中，利用独栖蜂(solitary bee)的一些种。本发明的目的在于改进独栖蜂作为被控制的传粉者的利用。

独栖蜂具有宽范围的筑巢习性。一些通过挖掘或建造蜂房来形成其中用于筑巢的空穴；其它的蜂(在它们中，切叶蜂(Megachilid bee)的许多种，例如壁蜂(Osmia)和切叶蜂(Megachile)种)寻找已有的空穴，例如中空的植物茎、木材中的甲虫钻孔、由其它昆虫形成的之前使用的巢，以及天然存在的裂缝。交配了的雌蜂采集花粉并且将其塞入空穴中，然后在花粉上产卵。含有一个或数个卵的空穴被封闭，所述卵孵化成为幼虫并且吃储存的花粉。发育在空穴中完成。最后，成体蜂从该空穴出来，以交配并继续该循环。

通过提供人造空穴，可以促进独栖蜂的几种将它们用作巢。人造巢可以用作诱捕巢，从而研究现有种群；从而改进生活环境，以吸引蜂或增加种群；并且从而将蜂操纵作为传粉者，以生产食物作物和种子作物，并且增强野生花的传粉。

已经提出了探求模仿上述天然空穴的用于独栖蜂的人造巢的许多策略。巢可以由管形成。可以将蜂将在其中自然筑巢的中空植物茎例如芦苇或竹捆扎在一起。巢的这些不复杂的形式是广泛已知的，并且例如在BoschJ和Kemp W，2001，“怎样控制作为果园传粉者的蓝果园蜂(How ToManage the Blue Orchard Bee As An Orchard Pollinator)”，可持续的农业网络(Sustainable Agriculture Network)，第20页中有描述。代替使用由中空植物茎提供的天然空穴，已经广泛使用了人造管。这些管包括工艺茎管或饮用吸管，如通过引用而结合在此的McGregor S E 1976，“耕作作物植物的昆虫传粉(Insect Pollination of Cultivated Crop Plants)”，美国农业部(UnitedStates Department of Agriculture)，第37页中所述。薄壁管和茎管易受拟寄生物攻击，因此增加了薄壁纸板管的使用。

例如通过在通过引用而结合在此的Cane J，Veirs D和Trostle G，2003，“怎样建造筑巢块体(How ToBuild A Nesting Block)”USDA-ARS-NPA，犹他州洛根的蜂生物学和系统学实验室(Bee Biology And SystematicsLaboratory)中所述的以及可在loganbeelab.usu.edu在环球网上得到的钻孔，可以备选地以材料的固体块体形成巢。木材通常被用作块体材料。然而，具有空穴的块体还可以由塑料模塑。与管巢类似，先前提供了另外的衬里，以改进对发育的蜂的移动和检验。

巢还可以由槽板形成。由于通过移动层叠体(stack)的邻近板以开启空穴，可以容易地在所述层叠体的一层中得到多个空穴，因此由槽板形成的巢提供了优于上述块体和管巢的显著优点。

槽可以以U形状形成，所述U形状与相邻板的平面一致，从而形成空穴，如在通过引用而结合在此的Bosch J和Kemp W，2001，“怎样控制作为果园传粉者的蓝果园蜂(How To Manage the Blue Orchard Bee As AnOrchard Pollinator)”，可持续的农业网络(Sustainable Agriculture Network)中所述。

备选地，可以在层叠体的每一个板的两侧上形成半圆形槽，相邻板的半圆形槽排列形成具有圆形横截面的空穴的阵列，如通过引用而结合在此的Mills的美国专利号5372535中所述。

在通过引用而结合在此的Mills的美国专利号5618220中，描述了对蜂巢的进一步改进，其中，使相邻板之间形成的空穴的阵列在所述一个末端逐渐变小，使得所述空穴在接近基材的所述一个末端闭合。

关于上述现有技术槽板巢的每一个，存在的问题在于，每单位体积的板材料所形成的空穴的数量一般是低的。因此，对于巢的尺寸，现有技术巢提供了差的蜂收率。因此，存在的需要是提高蜂收率。另外，槽板巢的重量和体积需要更大的劳动投入，以将它们分配在田地中，并且随后操作它们。因而，存在的需要是获得这样的蜂巢，所述蜂巢具有比槽板巢更小的体积和重量，同时保持容易进入以观察和操作内容物的优点。

在通过引用而结合在此的Wiederrich的美国专利号4319371中，描述了巢的备选类型，其中，在螺旋缠绕并且包含在抗捕食者和寄生物固定器中的平的和波纹材料的交替层之间，形成空穴。然而，在此实例中形成的空穴具有许多缺点。首先，由于空穴的阵列被螺旋缠绕并且因而在槽板巢构造的情况下，空穴不能容易地打开，因此难以进入空穴。其次，关于要被螺旋缠绕的层压结构，使用的平的和波纹材料必须必要地具有低厚度，因而使筑巢蜂遭受增加的拟寄生物攻击的危险。而且，制造这些类型的巢是劳动密集的并且相对昂贵。

在通过引用而结合在此的Mills的美国专利号7086924中，描述了蜂巢的进一步的改进。然而，该巢需要几种不同类型的部件。因而，存在的需要是获得由较少的不同类型部件装配而成的蜂巢，从而进一步降低制造成本并且简化装配。另外，由于部件的几何形状，美国专利7086924中所述的巢在呈现于寻巢雌蜂的每单位表面积的筑巢空穴的密度上受到限制。因而，存在的需要是获得每单位表面积提供更大的筑巢空穴的密度的巢。

巢空穴的供应本身没有保证在附近释放的蜂会留下并筑巢。一定比例的这些蜂将从该场所扩散并且降低传粉操作的效率。因此，存在的需要是改进巢对于单独蜂，最具体地是筑巢雌蜂的吸引性。

以上提及的作物植物的大多数的开花是在有限的时期内进行的。为了在商业规模上达到有效的传粉，必须保证在此时期中，蜂在现场并且可以在花上觅食。在使用蜜蜂时，存在的问题是，将具有大量工作者(worker)的蜂箱及时带到现场。独栖蜂具有不同的生活周期，因此它们的管理是困难的。

在野外，独栖蜂作为休眠成体或作为预蛹(prepupae)过冬。在前者的情况下，通过人工升高培养箱中的温度，可以刺激休眠成体提早从它们的茧摆脱出来，或者通过降低温度，防止休眠成体羽化，直至比正常更晚。在用于蜜蜂蜂王(queen honeybee)的饲养和维持的养蜂中，培养箱的使用是熟知的。为了控制独栖蜂的羽化，使得它们的飞行活性与预期的作物开花一致，可以将蜂放置在培养箱或冷却橱中，如Bosch J和Kemp W，2001，“怎样管理作为果园传粉者的蓝果园蜂(How To Manage the Blue Orchard BeeAs An Orchard Pollinator)”，可持续的农业网络(Sustainable AgricultureNetwork)中所述。

独栖蜂的某些种例如红壁蜂(Osmiarufa)、角壁蜂(O.cornuta)和果园壁蜂(Olignaria)的羽化，可能在延长的时期内进行，在一些情况下长达一个月。另外，雄蜂首先开始羽化，并且雌蜂接着在几天或一星期后羽化。尽管羽化的一般模式是熟知的，但是难以准确预测在某一温度形式下，在某一日期将羽化什么百分比的雄蜂和雌蜂。这提出了对于使用这些蜂作为商业传粉者的挑战。为了保证在开花时间有足够的蜂在飞行，将迫使一些蜂提早羽化。如果没有其它花可以获得，则这些蜂可能饿死，或者它们可能扩散并且不返回作物。另一方面，一些蜂将羽化过晚，以致不能进行任何传粉，在此情况下，由于不得不培养非生产性的蜂，操作效率降低。

用于在要传粉的作物上提供飞行的独栖蜂的一个常规途径是温热所述茧直至足够的活动的成体已经羽化。将这些蜂再次冷却，然后运输到传粉场所并且释放。此方法的缺点是发生的非常高的扩散率，这需要比进行传粉实际所必须的蜂更多的蜂。另一个途径是，将所述茧温热(通过分段升温或直接从冷却温度升至培养温度)到计算的所述蜂接近羽化的点，然后将它们运输到传粉场所并且使它们在环境条件下羽化。此过程的缺点在于，如果温度下降，则羽化将被延迟相当长的时期，使得在传粉的关键时期的飞行蜂的数量减少，乃至为零。因此，存在的需要是在整个羽化时期内能够控制蜂的温度，所述整个羽化时期包括放置蜂以对作物传粉的果园、田地或其它场所中的时间。

已知的是，与被允许羽化并且飞离它们的出生巢的蜂相比，在容器中被允许从放置在田地中的的疏松茧羽化的蜂显示了更高水平的扩散。因而，存在的需要是，在提供独栖蜂以对作物传粉时，提供其中蜂仍然被现场放置在它们的出生巢中的设备。

提供用于传粉的独栖蜂的常规方法结合了很小的灵活性，因为一旦已经将蜂移动到作物，就没有有效的方法来加快或减慢蜂的羽化，以响应作物的开花或周围条件。理想的是，在整个过程中保持一些控制。

独栖蜂和巢在需要传粉的作物中的利用迄今需要熟练工人来进行巢的配置和蜂的释放。因而，存在的需要是简化这些操作。

概述

本发明提供了一种用于提供对作物传粉的独栖蜂的便携式设备。该设备可以在特定时间提供许多活动的蜂，并且减少从要被传粉的作物的蜂扩散。该设备包括培养箱和蜂巢，所述培养箱和蜂巢优选作为集成单元配置，或可以作为单独单元被配置在相同的场所。可以将休眠的成体蜂放置在培养箱中，并且将其充分加热，以刺激休眠蜂变成活动的。在某些实施方案中，将休眠的成体切叶蜂例如壁蜂属(genus Osmia)或切叶蜂属(genusMegachile)的那些蜂在传粉的场所放置在该设备中，并且通过施加热对其进行刺激以使其在特定时间羽化。羽化的雌蜂可以在交配后在该设备中筑巢，使得它们的后代可以被回收并且用于未来的传粉。

本发明还提供了一种用于独栖蜂的巢，所述巢包括多个波纹片，每一个片包含多个凹槽，其中所述片层叠在一起，以形成用于蜂筑巢的空穴。每一个空穴是通过将一个波纹片的凹槽与邻近的层叠片的凹槽结合而形成的。由多个片形成的空穴排列成镶嵌细工图案。

本发明还提供了一种便携式现场培养箱，所述培养箱可以在预选时间或时间间隔现场使许多成体蜂从它们的茧羽化，而不管周围温度。该便携式现场培养箱包括：其中可以放置休眠的成体蜂的绝热室；通向所述室的开口；用于孵化了的蜂从所述室离开的通道；用于加热所述室的装置；用于控制所述室内的温度的装置；以及对加热装置、控制装置或所述两者供电的电源。

本发明还提供了一种为了对作物传粉而提供蜂，优选壁蜂属或切叶蜂属的独栖蜂的方法，所述方法通过下列步骤进行：在传粉的现场提供便携式现场培养箱和休眠的成体蜂；加热培养箱中的休眠蜂，直至所述蜂变成活动的；然后使所述蜂离开培养箱并且在传粉场所的范围内扩散。在某些实施方案中，在一个或多个出生巢中的休眠成体蜂被放置在便携式现场培养箱内，然后所述培养箱施加热，以刺激蜂羽化，优选与作物的开花基本同步。交配的雌蜂随后可以在所述出生巢的一个或多个中产它们的卵。

当关于附图考虑时，本发明的其它目的、特征和优点将从以下说明变得显然。然而，应当清楚理解的是，每一个附图仅为了说明和描述的目的而提供，并且不意在作为对本发明的限制的定义。

附图简述

现在将通过参考附图描述根据本发明的具体实施方案，其中：

图1是集成的便携式现场培养箱和蜂巢的横截面图；

图2是折叠形成空穴的阵列的一对波纹片的一段的透视图；

图3是使用容器的蜂巢的透视图；

图4是使用具有通风开口的容器的蜂巢的透视图；

图5是用于配置蜂巢的加料室；

图6是用于配置蜂巢的羽化室；

图7是用于蜂巢的折叠波纹片的层叠体的主视图；

图8是显示邻近折叠体的平坦区的一对折叠波纹片的横截面图；

图9是其中蜂作为疏松的茧放置的便携式培养箱的横截面图；

图10是其中在培养箱中同时在蜂的出生巢中放置蜂的便携式培养箱的横截面图；

图11是其中在培养箱中同时在蜂的出生巢中放置蜂的便携式培养箱另一个实施方案的横截面图；

图12是具有从蜂出口延伸的隧道的便携式培养箱的横截面图；

图13是蜂通过非返回工具离开的横截面图；

图14是便携式培养箱和蜂巢的横截面部分视图，其显示通过位于蜂巢内和附近的隧道离开便携式培养箱的蜂；和

图15是用于提供用于对作物传粉的蜂的包括便携式现场培养箱和蜂巢的设备的透视图。

详述

参考图1，显示本发明的实施方案，其包括用于作物传粉而提供优选为壁蜂属或切叶蜂属的独栖蜂的设备20，所述设备20包括可以单独或组合地在现场配置的蜂巢22和便携式现场培养箱24。将蜂作为茧28中的休眠成体在该设备中放置于绝热室26中，并且通过施加热对其进行刺激以便在为了作物传粉而选择的时间羽化。该设备还包括用于加热所述室的装置32和用于控制所述室的温度的装置34。羽化的蜂可以通过蜂出口装置30离开绝热室26。组合的巢和便携式现场培养箱被容纳在不受气候影响的外壳38中。雌蜂可以在该设备中将它们的卵产在蜂巢22中，使得它们的后代可以被回收并且用于进一步的传粉。在某些实施方案中，设备中可以包括多于一个蜂巢或培养箱。

该现场培养箱可以提供足够数量的成体独栖蜂从它们的茧羽化并且在传粉的场所是活动的，而不管周围温度。这可以减少用于传粉的蜂的数量，并且增加传粉操作的效率和收益性。另外，通过将便携式培养箱与蜂巢组合，可以减少雌性独栖蜂中发生的预-筑巢扩散(pre-nesting dispersal)，因为来自在便携式现场培养箱的出口周围的新羽化的蜂的香味和活动性对于寻找巢的雌性独栖蜂可以是非常有吸引力的。通过减少预-筑巢扩散，可以减少每单位面积的作物需要配置的蜂的数量，进一步增加传粉操作的效率和收益性。将便携式现场培养箱与蜂巢组合的另外的优点是，可以由不熟练的工人迅速并容易地进行用于传粉的蜂的配置。

用于蜂从所述室的离开的装置可以是一个或多个隧道、管、槽道或其它类型的通道，或它们的任意组合。在横截面上，该通道可以是圆形的、U-形的、正方形的、三角形的、梯形的，或允许蜂离开所述室的任意其它几何形状。

本发明还提供了一种包含多个在彼此顶部层叠的波纹片的蜂巢。参考显示实施方案的两个波纹片的图2，显示的是，单个波纹片在它的中点沿折线46折叠，以形成一对折叠的波纹片，所述一对折叠的波纹片包括第一波纹片40和覆盖第一片40的第二波纹片42，使得来自第一片40的凹槽与第二片42的凹槽对准，以形成空穴44的阵列。形成的空穴44在横截面上基本上为六角形。在其它的实施方案中，空穴可以是圆形的、U-形的、正方形的、三角形的、梯形的或可以支撑蜂筑巢的任意其它几何形状。每一个波纹片可以由可生物降解的蜡纸板制成。

空穴44可以具有约2mm至约10mm，优选约8mm至约10mm，并且更优选约8mm的平均内部横截面直径。形成凹槽的壁的每一个波纹片40、42的部分的厚度优选大于主要拟寄生物胡蜂(例如，暗纹齿腿长尾小蜂(Monodontomerus obscurus))的产卵器长度，所述主要拟寄生物胡蜂攻击意欲将巢供其使用的蜂的种。优选地，凹槽壁厚度为约1mm至约3mm厚，并且更优选地，约2mm至约3mm厚。因而，壁厚度优选足以防止雌性胡蜂通过巢空穴44的壁将它的卵产到含有蜂的茧中。在优选的实施方案中，在片的平面方向上，每一个空穴44距它的相邻空穴具有约18mm的间隔。而且，每一个空穴44优选具有约100mm至约200mm，优选约150mm至约180mm，并且更优选约150mm的纵向长度，并且每一个波纹片，在折叠时，优选具有约170mm的纵向长度。

在其它的实施方案中，每一个波纹片分别成型，而非成对成型。可以将片层叠，以形成具有镶嵌细工空穴的蜂巢。

在使用中，通过沿折线46展开波纹片40、42，可以容易地实现进入其中已经产有幼蜂的空穴44的内部，从而容易检验在它们的茧中的幼蜂以检查健康和生存力。如果观察到寄生物或其它的不合要求的条件，则使用者可以从巢空穴44移除寄生物以及死的或另外的不合要求的蜂，或备选地，可以移除不合要求的茧并且将它们分开贮存。接合每一对片的折线的供应提供了简单并易于装配和拆除的空穴构造，并且校正层叠部件的对准。

参考图3，在一个实施方案中，在敞开的容器或外壳54中，可以将每一对折叠的波纹片48、50与其它折叠的多对波纹片层叠。可以对外壳安置可拆卸密封盖58。可以将片层叠，使得每一个波纹片的折叠被放置在与基本上全部的其它波纹片的折叠相同的方向上，即，邻近容器的一侧。例如，图10显示了具有邻近与所描绘的培养箱的开口相对设置的壁的折叠的层叠片。

在某些实施方案中，将优选在五(5)和五十(50)个波纹片之间的至少两个、三个或四个波纹片层叠。再次参考图3，由于可以基本上同样地形成每一个波纹片，因此可以将一个波纹片的凹槽在相邻波纹片的凹槽以上或以下对准，以形成空穴52。在图3中，为了方便，仅显示了空穴的总数量的一部分。虽然如此，如例如在图7中所示，在整个波纹片上形成空穴。在不同的实施方案中，通过层叠折叠的波纹片而形成的阵列中的空穴52基本上具有类似的镶嵌细工的六角形横截面，从而提供了高的空穴数量与波纹片材料体积的比例。以此方式，每单位体积巢的蜂的收率可以相对大。

参考图4中所示实施方案，所述实施方案具有形成空穴64的折叠的多对波纹片60、62，容器或外壳66可以安置有可拆卸密封盖70，并且可以在盖、容器或外壳、或两者中安置通气孔72。这使得含有活蜂的巢部件能够被运输，而没有活动的蜂的明显损失。在实践中，可以在场地中配置以前，将含有来自前一年的休眠蜂的巢部件装配到容器中，而在贮存或运输期间没有应当羽化的有用蜂的明显损失。如同图3中一样，为了方便，在图4中仅显示空穴的总数量的一部分。

在实践中，可以安置加料室，使其附着到容器或外壳，或与容器或外壳集成，或与巢集成。图5显示了其中包括一个或多个室76、78、80的加料室单元74的实施方案，其中，可以提供食物和/或水以供羽化的成体蜂使用。每一个室由短的通道连接到入口82，这使得在层叠的波纹片和容器的盖之间形成的空间内或在别处的成体蜂能够接近食物和/或水。优选安置三个室76、78和80，其中分别供给蛋白质食物、糖类食物和水。用于提供食物和/或水的单元74任选代替至少一对折叠的波纹片而被插入在容器中，优选在折叠的多对波纹片的层叠体的顶部。对于蜂，尤其是在变得可以从被传粉的作物的花得到花蜜和花粉以前羽化的那些蜂，加料室可以提供下列各项的一种或多种：(a)水，(b)蛋白质食物，例如天然花粉或花粉代用品，(c)糖类，例如冰糖(sugar candy)或糖浆。此供应使得蜂能够保持它们的健康和力量，直至作物开花。

蜂巢还可以包括用于容纳含有休眠成体蜂的茧的羽化单元。参考图6中所示的实施方案，羽化单元84含有由一条或多条通道88连接的羽化室86，所述羽化室86优选通向蜂巢容器的盖和限定的蜂巢之间形成的空间。例如，图3描绘了在盖58和外壳54之间具有空间56的一个实施方案，并且图4显示了在盖70和外壳66之间具有空间68的另一个实施方案。至少一个含有休眠蜂的茧被插入到羽化室86中。含有羽化室86的羽化单元84可以代替一对或多对折叠波纹片插入在蜂巢容器中，优选在多对折叠的波纹片的层叠体的顶部和容器的顶部内表面之间。从茧羽化的成体蜂可以通过一条或多条通道18离开羽化室86并且到达容器的其它部分。预期其它实施方案，包括具有多个羽化室和/或通道的羽化单元。

在图7中的主视图中显示了多个层叠的折叠的多对波纹片。折叠对的每一个片90、92形成空穴94的阵列。清楚地显示了高密度的镶嵌细工空穴。参考图8，显示了沿折线106接合的波纹片100和102的折叠对的实施方案的截面图。每一个片优选在空穴104的闭合端和折线106之间结合平坦区108。平坦区108在空穴104的纵向上的宽度在约5mm和约25mm之间，优选约10mm。通过结合平坦区108，可以减小或基本上消除防止波纹片100和102完全且均匀接触的应力。通过提供波纹片100和102而在折叠时对于沿空穴104的全部长度接触，几乎没有留下寄生物接近空穴104中的蜂和食物供应的开口。

每一个波纹片可以由木浆或纸浆形成，从而使其可一次使用和生物降解。另外，木浆和纸浆是可以容易并精确地成型的廉价材料，因而以比现有技术巢更低的成本提供用于独栖蜂的巢。

木浆和纸浆可以包括防水剂，或波纹片可以用防水剂处理，所述防水剂诸如蜂蜡、植物树脂、或本领域中已知的其它试剂。通过使木浆、纸浆或波纹片防水，波纹片可以抵抗轻度风化作用。以此方式，木浆或纸浆-基的巢部件可以具有超过一个季节的使用寿命。通过结合防水剂，可以通过施用化学品例如次氯酸钠或过氧化氢将波纹片灭菌。通过作为防水剂，或在防水剂中，包含天然材料，木浆或纸浆-基的波纹片可以保持可生物降解的。

波纹片还可以用着色剂处理，或者在制造过程中掺入，或者在制造施用。筑巢雌蜂更容易并且更快发现它，以在波纹片具有许多种颜色的空穴的阵列中定位它们的单独巢。减少了从筑巢场所以及因此的果园或田地的扩散，因而提高了传粉操作的效率和收益性。着色剂优选具有淡的气味，以避免驱退筑巢雌蜂。

木浆或纸浆可以包括抗真菌剂，或波纹片可以用抗真菌剂处理，，所述抗真菌剂或者与木浆或纸浆集成，或者在波纹片的制造以后在外部涂敷。抗真菌剂可以是杀真菌剂或抑真菌剂。抗真菌剂的作用可以降低由花粉储备物上和发育和/或成体蜂上生长的真菌，从而提高传粉操作的效率和收益性。

可以将天然或合成香料优选引诱剂应用到蜂巢，以吸引已经为其提供巢的特定的蜂种。香料可以是聚集信息素或由雄性或雌性成体蜂产生的引诱剂信息素，或源自在先占用的巢空穴的其它香料。合成香料可以包括天然香料的成分。通过增强蜂巢的吸引性，可以降低漂移和扩散，因此允许将较少数量的蜂引入到作物，或允许使用相同数量的蜂将更大面积的作物传粉，从而提高了效率和收益性。

在其它的实施方案中，波纹片可以由其它材料制备，例如，塑料、纸板、木材或金属，或木浆、纸浆、塑料、纸板、木材和金属的任何组合。关于木浆和纸浆-基的材料，所述片可以结合或受处理于防水剂、着色剂、抗真菌剂、天然或合成香料，或它们的任意组合。

在实践中，可以在空穴中插入形成用于在波纹片的凹槽的轮廓内紧密配合的衬里例如纸茎管或片材。在这样的配置中，衬里的质地可以对寻巢雌蜂更具吸引力，衬里可以形成抵御一些寄生物的另外的障碍，并且通过衬垫的存在可以使随后对蜂的操作和处理便利。

本发明还提供了一种便携式培养箱。参考图9中的实施方案，显示了一种便携式现场培养箱110，其可以在适于对作物传粉的时间或时间间隔现场使足够数量的成体蜂从它们的茧羽化，而不管周围温度。通过减少或基本上消除过早或过晚的蜂羽化，以使其成为有效传粉者，本发明可以提供一种更加有效率和有利的传粉系统，其中，可以用最小数量的蜂将最大面积的作物传粉。

如图9中所示，可开启的盖或门124允许进入绝热室112的内部。休眠的成体蜂114作为茧被放置在绝热室112内。当蜂在升高的温度的刺激下从茧羽化时，它们受日光吸引并且经由出口通道116走出便携式现场培养箱110。用于加热绝热室112的装置126优选为电阻线圈，优选具有用于使空气循环的风扇。在一个备选实施方案中，可以使用珀尔帖(Peltier)热电器件，在此情况下，将它设置成在加热模式下运行。还预期本领域中已知的其它加热器件。用于控制温度的装置118可以是常规的恒温器，例如膨胀型恒温器或电子恒温器，或本领域中已知的其它温度控制器件。在优选的实施方案中，对恒温器进行设置，以将绝热室112维持在约22℃至约40℃，优选约28℃的温度。另外，可以安置用于更改绝热室112中的湿度的装置，例如具有芯的储水器。

在图9的实施方案中，便携式培养箱安置有电源120。电源可以作为培养箱的整体部分或与培养箱分开而被包括。电源优选是可再充电的铅-酸深循环电池，尽管可单独或组合地使用备选电源，例如其它类型的电池、线路电、风力发电机、无源的太阳能收集装置或太阳能发电机。图1还显示了连接到便携式设备的培养箱部分的电池36。在某些实施方案中，可以与培养箱一起包括两个或多个电源。当电源120是电池时，在对于传粉期期间的区域所典型记录的周围气候条件下，电池的能量容量优选使得可以将绝热室中的温度保持在选择的温度达最少3天，并且更优选5天。

在实践中，计算培养箱室的容积，以容纳充分的茧，从而提供适当数量的成体雌蜂，以对预期面积的作物传粉。要由来自一个设备的蜂传粉的预期面积在约0.4和约8公顷之间，优选约1公顷。根据本发明，可以将许多雌蜂茧，例如约750至约2500个，并且优选约750至约1250个，放置在便携式现场培养箱54中，以对覆盖约1公顷的作物传粉。作物的传粉需求不同，并且在各种环境中，将主要以经验确定雌蜂的适当数量。由于雌蜂是比雄蜂更重要的传粉者，因此雄蜂茧的数量不太关键。雄蜂与雌蜂的比例在种之间以及在相同种的不同种群中变化。在大多数的情形下，要放置在便携式现场培养箱中的雄蜂的数量可以与通常种群中雄蜂的数量成比例。

在优选的实施方案中，绝热室112的容积对于大多数的要被传粉的作物可以基于4升/公顷的容积，并且绝热容器的几何形状可以是这样的以便以不大于约35mm厚的层铺展所述茧，以使蜂一旦它们已经羽化，就能够容易地逃逸。更深茧层的使用增加了由其它蜂沉积在蜂上的胎粪的可能性，以及它们的翅将不可使用的附带风险。

在实践中，可以对选择的蜂种群的标准化样品进行试验培养，以测定雄蜂和雌蜂的羽化速率。可以在期望的传粉日期前进行该试验长达4周。可以记录羽化数据，并且与要被传粉的作物的开花的档案记录结合，加上对花从出芽的发育的现场观察，可以用于计算开始培养所在的日期以及培养的时期，以在适当的时间对作物提供蜂。可以统计地确定该过程，使得优选超过50％，更优选70至90％的预期比例的雌蜂，在优选1个星期，更优选少于5天的作物开花开始的时期内，活跃地筑巢。许多作物具有短的开花时期。例如，杏树在春天开花早，它们的开花时期短，并且开花可能遭受不利天气。在这样的情况下，可以使蜂的活动性与杏树的开花越精确地同步，传粉可能越好。

某些种的雄性独栖蜂典型比雌蜂提早几天羽化，并且在一些情况下，可能有利的是，操纵不同性别的蜂(sexes)的羽化，使得它们的羽化在更大的程度上一致。在对此方法的改进中，可以将雄性和雌性茧分离，并且通过改变培养温度或培养持续时间或所述两者，暴露于不同的培养形式。这可以使两种性别的蜂的羽化与开花的开始一致。

已知的是，对单独茧的扰动可以激发比未被扰动的茧更早的羽化。因而，可以在茧被放入绝热室之前或在绝热室内，通过振荡、通过施加压力或通过其它的扰动方法对茧进行扰动，以刺激提早羽化。

为了节约电池功率，可以在将蜂处理和/或过冬的设施处，使用连接到便携式现场培养箱的备选电源，在室内开始培养过程。当便携式现场培养箱被运输到作物时，可以在现场连接完全充电的电池，从而提供培养的最大持续时间。在作物位置显著远离处理和/或过冬设施的情况下，可以在加热的运输工具中运输该便携式现场培养箱和蜂巢。备选地，可以通过该运输工具中的单独电源对便携式现场培养箱供电，以保存用于现场任务的电池寿命。

图10说明了便携式现场培养箱128的备选实施方案，其中，休眠的蜂134没有作为疏松的茧，而是作为它们被产于其中的巢130中的蜂房内的茧而被插入。巢130被整体放置在绝热室132中的载体144上，并且巢130的前面对准绝热室132的壁中的开口136。该开口起出口的作用。当蜂羽化时，它们朝向外部的出口136前进穿过茧、蜂房间隔和巢碎片。载体144在出口136围绕巢130形成紧密的配合，以减少来自绝热室132的热消耗。电加热线圈138装配有风扇，以在巢130周围循环暖空气。温度控制装置140包括常规恒温器。还显示了电源和电加热线圈168之间的电连接142。便携式现场培养箱的此实施方案可以赋予几个优点。与将蜂作为疏松的茧在现场配置相比，当蜂从它们的巢羽化时，已知扩散降低；通过利用它们被产于其中的巢中的蜂，而非作为疏松的茧的蜂，可以减少操作，可以减少处理时间，和/或可以减少对脆弱的蜂的潜在损害。另外，从其羽化蜂的巢对于筑巢母蜂可以是高度有吸引力的，从而减少漂移和扩散，因而改进了传粉操作的效率和收益性。

在实践中，便携式培养箱可以安置有阻塞出口通道的器件，从而防止蜂在周围条件不友好时离开所述室。例如，该器件可以是简单可拆卸元件或铰链手动操作开启元件。在某些实施方案中，该器件可以是在预定的持续时间以后，或在周围温度上升到预定水平以上时开启的自动开启元件。在其它实施方案中，当太阳辐射足以驱动开启时，该器件可以开启，优选通过双金属条或作用于杠杆臂上的封闭室中的流体的膨胀。

便携式现场培养箱148的另一个实施方案显示于图11中，其中，巢146是载体158中的滑动配合，所述载体158保持与巢的侧面、顶部、底部和后面紧密接触。载体158由金属，优选铝，形成，并且通过传导对巢146提供热量。对于载体158的热能的来源是附着到或紧密接触于载体158的外表面的电阻线160。在一个备选实施方案中，热能的来源是珀尔帖热电器件，对所述珀尔帖热电器件进行操作，使得暖的接头紧密连接到载体158，以将热量从珀尔帖器件传导到载体158，以及因此传导到巢146。还显示了电源和电阻线160之间的电连接156。

使用珀尔帖器件作为热源的优点在于，通过倒转电池极性以及因此的电流，珀尔帖器件可以起冷却器件的作用。这使得便携式现场培养箱能够将蜂保持在过冬条件中，即，典型在约1至I℃或以上的温度。这可以使得便携式现场培养箱能够在作物传粉前贮存，同时保持蜂冷却。在需要时，可以将珀尔帖器件切换到加热器模式，并且开始预期的培养过程。

参考图12，显示了从便携式现场培养箱162的通道或出口168的实施方案。培养箱还包括室164、加热装置170和恒温器172。培养箱的此视图还显示了室中的茧166以及电源和加热装置170之间的电连接174。出口还包括蜂不得不走过以达到外部的一个或许多个隧道176。该隧道可以具有约10mm至约150mm的长度以及约5mm至约10mm的内径。在某些实施方案中，隧道具有约25mm的长度和7.5mm的内径。这些隧道176的供应可以提供几个益处。隧道176模仿蜂在从它们的出生巢羽化时所经历的情形，从而使得更可能的是，羽化的蜂将保留在巢的附近；隧道176极大地减少了进入或离开绝热室164的气流，从而减少热损失并且延长电池寿命；可以将隧道176构造成通过蜂巢，如图14中所描绘的。

在实践中，出口168，不管是否包括隧道，可以装配有以毛发、纤维、塑料、片或塑料元件的形式的非-返回器件，所述非-返回器件以这样的方式排列，使得羽化的蜂可以挤过所述元件，但是不可以从它们挤过去以再进入出口168。这样的器件的一个实施方案显示于图13中。如所描绘的，隧道180中的蜂178接近关闭的非-返回器件182，并且通过将该器件推挤成开启的位置184而离开。该器件在蜂离开后返回到闭合位置。非-返回器件可以赋予两个优点：(a)该器件可以防止筑巢母蜂将该出口用作巢而建造蜂房并且将卵产于其中，从而堵塞来自绝热室的出口；和(b)该器件可以减少通过出口的热损失，从而增加电池寿命。

图14部分描绘了其中蜂200穿过出口通道196和隧道198而从绝热室194通过的便携式现场培养箱192的实施方案。隧道198位于蜂巢202内。由于下列原因，此配置减少了蜂的扩散：(a)隧道模拟蜂从它们的巢自然羽化所经历的空穴，(b)蜂直接接近对于雄蜂和雌蜂都具有吸引力的巢，(c)通过巢的蜂的活动性对寻巢雌蜂具有吸引力，和(d)茧的气味对于寻巢雌蜂具有吸引力。

图15是用于提供用于对作物传粉的蜂的设备203的透视图，显示了在培养箱的任一侧具有蜂巢206的便携式现场培养箱204。巢包括形成巢空穴阵列208的波纹片。在此实施方案中，显示了连接到来自现场培养箱的出口通道的蜂出口隧道210。该设备由外壳214保护，所述外壳214结合有腿212，以易于在要被传粉的作物的田地或果园或其它位置中配置。与图3和4一样，为了方便，仅显示空穴的总数量的一部分。

当蜂的羽化与目标作物的开花的早期阶段一致时，用于传粉的独栖蜂的有效率的利用是更大的。如果蜂羽化过早，则由于尚没有食物来源，它们将扩散。如果它们羽化过晚，则在花瓣落下之前，将没有充分的时间来充分地实现传粉。对于成功的传粉操作，使蜂羽化与开花同步是优选的。对蜂的羽化时间的控制在现有技术中是已知的，并且可以通过在手头的蜂的种群的试验培养所改进。对目标作物的开花时间的预测可能不可靠，高度取决于长期和短期这两者的气候条件。Growers的开花日期的估计常常是猜测性的并且公认如此。因此，为了改进蜂的羽化与开花的同步化，将有利的是从远方的果园或田地位置得到数据。便携式现场培养箱的另一个实施方案因此包括传感器例如数据记录器的提供，以检测内部和外部条件，例如温度、湿度和光水平。另外，可以安置照相机，以对开花条件拍照。还可以测定通过蜂出口装置的蜂的数量。在便携式现场培养箱收集的数据可以由人员现场比较，或可以通过通信装置例如无线电、手机或因特网-基的装置传送到远程操作员。远程操作员可以具有响应于检测的条件而用于传送信号以控制便携式现场培养箱的操作功能的设备。这些功能可以包括绝热室内的温度、开/关转换，以及通向出口60的通路。备选地，便携式现场培养箱的功能可以响应于检测的数据而自动控制。并非在一个位置的全部便携式现场培养箱将必须安置有数据传感器。

在便携式设备的某些实施方案中，可以包括由本文所述的折叠的波纹片构造的巢。备选地，可以使用可以在便携式培养箱内部或附近装配的任意类型的巢来制备设备。

在一个具体实施方案中，通过提供包括蜂巢和便携式培养箱的便携式设备来供应蜂，其中，含有休眠成体蜂的巢被放置在培养箱中，所述休眠成体蜂在由它们的母亲建造的蜂房内的它们的茧中，然后所述便携式设备施加热，以刺激蜂与作物的开花同步地羽化。正在羽化的蜂向前穿过茧、蜂房间隔和巢碎片，而从该设备羽化。由于下列原因，寻巢雌蜂极大地受到该巢的吸引：(a)在前使用的巢的气味，和(b)在巢周围的新羽化的蜂的活动性。雌蜂在这些在前使用的巢中培养它们的后代。在适当的时候，该设备被从果园或田地移除，并且放到控制的贮存条件中，同时蜂完全发育。当蜂成熟得足以耐受干扰时，将巢打开并且检查寄生物和不健康的蜂。将这些整体捡出、浸渍和通过真空移除、洗掉、或通过其它方式移除。茧中的健康的蜂被留在巢中，并且在选择的时间被放入用于冬季的冷藏。当在下一年使用时，将巢从冷藏移开，准备羽化，然后放置到便携式培养箱中，以提供用于对另一种作物传粉的蜂。

通常，在使用独栖蜂的传粉操作过程中产生的幼蜂的数量可以超过在进行传粉操作的现场配置的蜂的数量。然而，为了提供合适数量的用于传粉的蜂，必须增加传粉过程中产生的种群。在实践中，通过在临时或永久围绕物中培养蜂来提供另外的蜂，在所述临时或永久围绕物中，将网、纤维或片材放置在框架上，以将蜂保持在围绕物中并且使寄生物在围绕物外。该框架优选包括钻入或旋入土地中的木材或钢构件。可以在该围绕物中生长作物，以对蜂提供食物。可以在设置含有培养箱的便携式设备的场所释放另外的蜂。

尽管已经详细描述了本发明及它的优点，但是应当理解的是，这里，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替代和更改。而且，本发明的范围不意欲受限于本说明书中描述的过程、制造、物质组成、装置、方法和/或步骤的具体实施方案。对于本领域的普通技术人员，从本发明的公开内容将容易意识到的是，可以根据本发明利用目前已有或随后开发的过程、制造、物质组成、装置、方法或步骤，基本上进行与本文所述的相应实施方案相同的功能或基本上实现与本文所述的相应实施方案相同的结果。因此，本发明意欲在它的范围内包括这样的过程、制造、物质组成、装置、方法或步骤。

Claims (34)

1.一种用于在作物传粉的场所提供蜂的便携式设备，所述便携式设备包括：

a)蜂巢；和

b)培养箱，所述培养箱用于在足以刺激休眠的成体蜂变成活动的温度加热所述休眠的成体蜂，

由此，被放置在所述培养箱中并且被刺激变得活动的休眠蜂离开所述培养箱，并且由此，交配的活动的雌蜂随后在所述蜂巢中产卵。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述蜂巢邻近所述培养箱。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述蜂巢至少部分地位于所述培养箱内。

4.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括用于对所述培养箱供电的电源。

5.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括用于孵化的蜂从所述培养箱离开的通道，其中所述通道通过或邻近所述蜂巢。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述通道包括隧道。

7.一种用于在作物传粉的场所提供蜂的便携式培养箱，所述便携式培养箱包括：

a)用于容纳休眠的成体蜂的绝热室；

b)为所述室提供通路的开口；

c)用于蜂从所述室离开的装置；

d)用于加热所述室的装置；

e)用于控制室温度的装置；和

f)电源，所述电源用于对所述加热装置或所述控制装置的至少一个供电。

8.根据权利要求7所述的培养箱，所述培养箱还包括用于堵塞所述开口的可开启盖，所述盖在开启时提供通向所述室的入口。

9.根据权利要求7所述的培养箱，其中所述通道包括至少一条隧道。

10.根据权利要求9所述的培养箱，其中所述至少一条隧道的长度为约10mm至约150mm，并且内径为约5mm至约10mm。

11.根据权利要求7所述的培养箱，其中所述加热装置是电加热线圈、电加热元件、或珀尔帖热电器件。

12.根据权利要求7所述的培养箱，其中所述电源是发电机或电池。

13.根据权利要求7所述的培养箱，所述培养箱还包括用于监测培养箱条件、蜂活动性、或环境条件、或它们的任意组合的传感器。

14.根据权利要求13所述的培养箱，其中所述传感器包括数据记录器或照相机。

15.根据权利要求13所述的培养箱，其中所述监测的培养箱条件是室的温度或室的湿度，所述监测的蜂活动性是蜂通过或来自所述培养箱的运动，并且所述监测的环境条件是温度、湿度、光水平、作物生长的阶段、或作物开花。

16.根据权利要求7所述的培养箱，所述培养箱还包括用于在所述培养箱和远程位置之间通信的装置。

17.一种用于蜂的巢，所述巢包括多个波纹片，每一个片包含多个凹槽，其中，所述波纹片被层叠以形成空穴，每一个空穴是通过将一个片的凹槽与层叠的邻近片的凹槽结合而形成的，并且其中所述空穴以镶嵌细工图案排列。

18.根据权利要求17所述的巢，其中所述空穴在横截面上基本上为圆形或六角形。

19.根据权利要求17所述的巢，其中每一个波纹片结合抗真菌剂、着色剂、或防水剂的至少一种，或它们的任意组合。

20.根据权利要求17所述的巢，所述巢还包括用于吸引蜂的天然或合成香料。

21.根据权利要求17所述的巢，其中每一个凹槽的壁厚为约1mm至约3mm，并且每一个空穴的纵向尺寸为约100mm至约200mm并且平均内部横截面直径为约2mm至约10mm。

22.根据权利要求21所述的巢，其中每一个空穴的纵向尺寸为约150mm并且平均内部横截面直径为约8mm。

23.根据权利要求17所述的巢，其中所述波纹片成对形成，每一对片在垂直于所述对的凹槽的折线被接合在一起，使得当折叠时，所述对的一个片的凹槽与所述对的另一片的凹槽对准，以形成平行空穴的阵列，每一个空穴具有邻近所述折线的闭合末端。

24.根据权利要求23所述的巢，其中将邻近所述折线的对的每一个片的区域成形为平坦区，使得当将所述片折叠时，一个片的平坦区与另一个片的平坦区接触。

25.根据权利要求24所述的巢，其中在所述空穴的纵向上测量时，所述平坦区的宽度为约5mm至约25mm。

26.根据权利要求25所述的巢，其中所述平坦区的宽度为约10mm。

27.根据权利要求17所述的巢，其中所述波纹片包括木浆或纸浆。

28.一种提供用于对作物传粉的蜂的方法，所述方法包括：

a)在传粉场所的培养箱中提供休眠的成体蜂；

b)加热所述培养箱中休眠的成体蜂，直至所述蜂变成活动的；和

c)使得所述活动的蜂离开所述培养箱，并且在传粉场所的范围内扩散。

29.根据权利要求28所述的方法，所述方法还包括：

a)提供蜂巢；和

b)使活动的雌蜂在所述蜂巢中产卵。

30.根据权利要求28所述的方法，其中提供休眠成体蜂需要将含有所述休眠成体蜂的茧放置在所述培养箱中。

31.根据权利要求28所述的方法，其中提供休眠成体蜂需要将含有所述休眠成体蜂的蜂巢放置在所述培养箱中。

32.根据权利要求31所述的方法，所述方法还包括为了产生另外的蜂，使活动的雌蜂在所述蜂巢中产卵。

33.根据权利要求28所述的方法，其中所述蜂是独栖蜂。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述独栖蜂是壁蜂(Osmia)或切叶蜂(Megachile)属的切叶蜂(Megachilid bees)。

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