專利名稱：一種吹拂授粉器及使用此吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雜交育種領(lǐng)域，具體涉及一種吹拂授粉器及使用此吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法。
背景技術(shù)：
隨著人類社會的發(fā)展，人口壓力和人們的物質(zhì)文化需求使得傳統(tǒng)農(nóng)作物在產(chǎn)量、 質(zhì)量等方面都已無法滿足現(xiàn)實需求，因此急需對農(nóng)作物進行改良。現(xiàn)在普遍采用雜交育種作為改良方法，在雜交育種的過程中授粉環(huán)節(jié)是最重要也是最難以控制的環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)上是直接通過自然風來吹揚父本花穗為母本區(qū)授粉雜交育種結(jié)實率較小，產(chǎn)量最低且不可控，遠遠達不到育種要求；現(xiàn)在水稻、玉米等雜交育種一般是通過人工拿竹竿撲打植物穗頸或用機器部件直接振動植物穗頸的方式授粉，將父本花粉從花穗上分離并飛揚到母本區(qū)進行花穗授粉或是直接通過自然風來吹揚父本花穗為母本區(qū)授粉，而無論哪種方式花粉的飛揚距離都過短，導(dǎo)致結(jié)實率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種吹拂授粉器。此外，本發(fā)明還提供了一種使用此吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法。使用該吹拂授粉器與該吹拂授粉方法配合能夠顯著提高雜交育種的結(jié)實率。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種用于前述吹拂授粉方法的吹拂授粉器，包括風機和導(dǎo)氣裝置；所述風機的出風口與導(dǎo)氣裝置連接，導(dǎo)氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調(diào)式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調(diào)整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導(dǎo)氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導(dǎo)氣裝置進入噴氣嘴后流動方向?qū)⒏淖?0° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向?qū)庋b置出氣端的左上方和右上方；風機連接有提供電力的電瓶和調(diào)節(jié)氣流流速的流速調(diào)節(jié)裝置。進一步地，前述的吹拂授粉器中，導(dǎo)氣裝置包括硬導(dǎo)氣管和軟導(dǎo)氣管，風機的出風口與軟導(dǎo)氣管的一端連接，軟導(dǎo)氣管的另一端與硬導(dǎo)氣管連接；硬導(dǎo)氣管與風機的出風口垂直；進一步地，前述的吹拂授粉器中，硬導(dǎo)氣管的中部優(yōu)選設(shè)置有手柄。進一步地，前述的吹拂授粉器中，風機的下方設(shè)有電瓶盒，電瓶和流速調(diào)節(jié)裝置裝在電瓶盒內(nèi)；進一步地，前述的吹拂授粉器中，所述流速調(diào)節(jié)裝置包括電子調(diào)節(jié)器和流速調(diào)節(jié)旋鈕，流速調(diào)節(jié)旋鈕的頭部伸出電瓶盒。進一步地，前述的吹拂授粉器中，電瓶盒上連接有散熱裝置；進一步地，前述的吹拂授粉器中，優(yōu)選在電瓶盒與風機出風口之間連接一根散熱通風管，利用風機的吹出的風進行散熱。進一步地，前述的吹拂授粉器中，風機、導(dǎo)氣裝置、電瓶與流速調(diào)節(jié)裝置均設(shè)置在背架上，背架上設(shè)置有用于背負的背帶。一種吹拂授粉方法，將噴氣嘴對準父本花穗噴氣，使植物穗株隨風順風傾斜，傾斜后的穗株花穗從穗根到穗頂都處在風力控制范圍，父本的成熟花粉在持續(xù)不斷的吹拂下被帶到空中；通過控制氣流大小和氣流軸線與水平面夾角使花粉飄落到母本區(qū)。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，吹拂過程中各參數(shù)滿足如下公式(1)X 花粉的橫向最大運動距離，單位m;Vo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的初速度，單位m/s ；Vx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流縱向?qū)挾龋瑔挝籱 ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向?qū)挾龋瑔挝籱;β :吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數(shù)，單位。；Ψ 湍流系數(shù)。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，所述參數(shù)bx滿足如下公式O)bx = 2xtg α +bo ；α 吹拂氣流的縱向的邊界與氣流軸線的夾角，單位。；χ 吹拂氣流到達母本區(qū)時氣流的軸向距離，單位m。其中，參數(shù)α進一步滿足如下公式(3)α = arctgd. 899 Ψ)；參數(shù)χ進一步滿足如下公式進一步地，前述的吹拂授粉方法中，吹拂授粉植物的一塊母本區(qū)兩側(cè)分別設(shè)有一塊父本區(qū)，每個父本區(qū)內(nèi)種植有一行平行于母本區(qū)的父本，兩塊父本區(qū)和一塊母本區(qū)共同構(gòu)成一塊實驗子區(qū)，相鄰兩個實驗子區(qū)之間，距離較近的兩塊父本區(qū)互相平行；在吹拂授粉時相鄰兩塊實驗子區(qū)之間距離較近的兩塊父本同時進行吹拂授粉。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，當吹拂授粉植物為水稻時，吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度為0. 8 4. Om/s ；優(yōu)選為1. 8 2. 8m/s。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，當吹拂授粉的植物為玉米時，吹拂氣流速度在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度為1. 0 4. 5m/s ；優(yōu)選為1. 8 2. 8m/s。通過使用本發(fā)明所述的吹拂授粉器與本發(fā)明所述的吹拂授粉方法相結(jié)合，可利用氣流將父本的成熟花粉直接吹到母本區(qū)上空，之后花粉自然下落完成授粉過程，使雜交育種的結(jié)實率明顯提高。本發(fā)明所提供的吹拂授粉器及使用此吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法還具有下列技術(shù)效果(1)可同時對兩塊水稻實驗子區(qū)進行吹拂授粉作業(yè)，工作效率成倍提高；
(2)可根據(jù)需要調(diào)整噴氣嘴改變噴出氣流與水平面的夾角以及噴出氣流的流速， 應(yīng)用范圍廣泛，適應(yīng)能力強；(3)結(jié)構(gòu)緊湊，可隨身背負，減輕工作人員的負擔，提高工作效率；(4)設(shè)計巧妙，可利用風機給自身的電瓶盒降溫散熱，無需另設(shè)其它裝置；(5)在吹拂授粉前便可由公式計算得到所需數(shù)據(jù)，之后可直接按照計算數(shù)據(jù)進行調(diào)整，省去了繁瑣的調(diào)試過程，使用更加方便。


為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式
或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式
或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明具體實施例1的吹拂授粉器主視結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明具體實施例1的吹拂授粉器左視結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明具體實施例1的吹拂授粉器右視結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明具體實施例2的水稻吹拂授粉方法示意圖。附圖標記1-噴氣嘴，2-手柄，3-背架，4-風機，5-軟導(dǎo)氣管，6-散熱通風管，7-電瓶盒，8-流速調(diào)節(jié)旋鈕，9-背帶，10-硬導(dǎo)氣管，11-電子調(diào)節(jié)器，12-電瓶。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的具體實施方式
，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。一種吹拂授粉器，包括風機和導(dǎo)氣裝置；所述風機的出風口與導(dǎo)氣裝置連接，導(dǎo)氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調(diào)式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調(diào)整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導(dǎo)氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導(dǎo)氣裝置進入噴氣嘴后流動方向?qū)⒏淖?0° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向?qū)庋b置出氣端的左上方和右上方；風機連接有提供電力的電瓶和調(diào)節(jié)氣流流速的流速調(diào)節(jié)裝置。具體實施時可以將導(dǎo)氣裝置設(shè)置為硬導(dǎo)氣管和軟導(dǎo)氣管兩部分，風機的出風口與軟導(dǎo)氣管的一端連接，軟導(dǎo)氣管的另一端與硬導(dǎo)氣管連接；硬導(dǎo)氣管與風機的出風口垂直。這樣風機不與硬導(dǎo)氣管直接相連，而是通過軟導(dǎo)氣管過渡，氣流在軟導(dǎo)氣管內(nèi)平緩轉(zhuǎn)向，不會遇到較大阻力，氣流動能損失小，節(jié)約能源；同時使用軟導(dǎo)氣管連接更為靈活， 必要時可使硬導(dǎo)氣管在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動調(diào)整吹氣方向，提高適應(yīng)能力。在使用時可根據(jù)需要在硬導(dǎo)氣管的中部設(shè)置手柄。這樣在使用時可以用手握住手柄來控制硬導(dǎo)氣管的方向，控制更加準確也更方便。在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，可以在風機的下方設(shè)置電瓶盒，電瓶和流速調(diào)節(jié)裝置裝在電瓶盒內(nèi)；這樣設(shè)計可以使吹拂授粉器的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，方便人員攜帶。
在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，所述流速調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選包括電子調(diào)節(jié)器和流速調(diào)節(jié)旋鈕，流速調(diào)節(jié)旋鈕的頭部伸出電瓶盒。采用電子調(diào)節(jié)器通過電流調(diào)節(jié)風機功率進而達到調(diào)節(jié)氣流流速的目的已經(jīng)是非常成熟的方法，可靠性高，而且調(diào)節(jié)方便。在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，所述電瓶盒上連接有散熱裝置。安裝散熱裝置可調(diào)節(jié)電瓶盒內(nèi)的環(huán)境溫度，使內(nèi)部的儀器和設(shè)備不會因溫度過高而損壞。在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，可在電瓶盒與風機出風口之間連接一根散熱通風管，利用風機的吹出的風進行散熱。這樣設(shè)計省去了單獨的散熱裝置，進一步降低了吹拂授粉器的體積和重量，同時因為無需為單獨的散熱裝置供電，延長了電瓶的使用時間。在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，所述風機、導(dǎo)氣裝置、電瓶與流速調(diào)節(jié)裝置均設(shè)置在背架上，背架上設(shè)置有用于背負的背帶。這樣在進行吹拂授粉時可以直接將吹拂授粉器背負在身上，減輕了人員的勞動強度，同時由于背負狀態(tài)下人員更便于移動，所以工作效率也有所提高。此外本發(fā)明還提供了一種使用本發(fā)明所述的吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法，包括將噴氣嘴對準父本花穗噴氣，使植物穗株隨風順風傾斜，傾斜后的穗株花穗從穗根到穗頂都處在風力控制范圍，父本的成熟花粉在持續(xù)不斷的吹拂下被帶到空中；通過控制氣流大小和氣流軸線與水平面夾角使花粉飄落到母本區(qū)。按照以上吹拂授粉方法可以利用氣流吹拂將父本的成熟花粉吹拂到母本區(qū)完成授粉過程，相比以往的竹竿授粉法或機械授粉法，雜交育種的結(jié)實率明顯提高。在本發(fā)明的各個實施方式中，作為優(yōu)選方案，吹拂過程中各參數(shù)可滿足如下公式 ⑴X 花粉的橫向最大運動距離，單位m ；Vo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的初速度，單位m/s ；Vx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流縱向?qū)挾?，單位m ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向?qū)挾?，單位m;β :吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數(shù)，單位。；Ψ 湍流系數(shù)。具體操作時可先確定一些參數(shù)，通過公式求得其它參數(shù)。例如，在吹拂授粉前通過測量得到參數(shù)bo，預(yù)先設(shè)定一個Vo值，當Vo確定時可通過實際測量直接測得bx值，也可通過計算得到bx，參數(shù)bx滿足如下公式O):bx = 2xtg α +bo ；α 吹拂氣流的縱向的邊界與氣流軸線的夾角，單位。；χ 吹拂氣流到達母本區(qū)時氣流的軸向距離，單位m。其中，
參數(shù)α進一步滿足如下公式(3)α = arctgd. 899 Ψ)；參數(shù)χ進一步滿足如下公式⑷
權(quán)利要求
1.一種吹拂授粉器，其特征在于 包括風機和導(dǎo)氣裝置；其中，所述風機的出風口與導(dǎo)氣裝置連接，導(dǎo)氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調(diào)式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調(diào)整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導(dǎo)氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導(dǎo)氣裝置進入噴氣嘴后流動方向?qū)⒏淖?0° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向?qū)庋b置出氣端的左上方和右上方；風機連接有提供電力的電瓶和調(diào)節(jié)氣流流速的流速調(diào)節(jié)直ο
2.如權(quán)利要求1所述的吹拂授粉器，其特征在于所述導(dǎo)氣裝置包括硬導(dǎo)氣管和軟導(dǎo)氣管，風機的出風口與軟導(dǎo)氣管的一端連接，軟導(dǎo)氣管的另一端與硬導(dǎo)氣管連接；硬導(dǎo)氣管與風機的出風口垂直；硬導(dǎo)氣管的中部優(yōu)選設(shè)置有手柄。
3.如權(quán)利要求1或2所述的吹拂授粉器，其特征在于所述風機的下方設(shè)有電瓶盒，電瓶和流速調(diào)節(jié)裝置裝在電瓶盒內(nèi)；所述流速調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選包括電子調(diào)節(jié)器和流速調(diào)節(jié)旋鈕，流速調(diào)節(jié)旋鈕的頭部伸出電瓶盒。
4.如權(quán)利要求3所述的吹拂授粉器，其特征在于所述電瓶盒上連接有散熱裝置； 優(yōu)選在電瓶盒與風機出風口之間連接一根散熱通風管，利用風機的吹出的風進行散熱。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項所述的吹拂授粉器，其特征在于所述風機、導(dǎo)氣裝置、電瓶與流速調(diào)節(jié)裝置均設(shè)置在背架上，背架上設(shè)置有用于背負的背帶。
6.一種使用權(quán)利要求1至5中任意一項所述的吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法，其特征在于將噴氣嘴對準父本花穗噴氣，使父本花穗的穗株隨風順風傾斜，傾斜后的穗株花穗從穗根到穗頂都處在風力控制范圍，穗株花穗上的成熟花粉在持續(xù)不斷的吹拂下被帶到空中；通過控制氣流大小和氣流軸線與水平面夾角使花粉飄落到母本區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述吹拂過程中各參數(shù)滿足如下公式(1)X 花粉的橫向最大運動距離，單位m ；Vo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的初速度，單位m/s ；Vx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流截面厚度，單位m ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向?qū)挾龋瑔挝籱;β 吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數(shù)，單位。；Ψ 湍流系數(shù)。
8.如權(quán)利要求如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述參數(shù)bx滿足如下公式 bx = 2xtg α +bo ；α 吹拂氣流的縱向的邊界與氣流軸線的夾角，單位。；χ 吹拂氣流到達母本區(qū)時氣流的軸向距離，單位m。 其中，參數(shù)α進一步滿足如下公式(3)α = arctg(l. 899 Ψ)；參數(shù)χ進一步滿足如下公式;·α ο
9.如權(quán)利要求6至8中任意一項所述的方法，其特征在于所述吹拂授粉植物的一塊母本區(qū)兩側(cè)分別設(shè)有一塊父本區(qū)，每個父本區(qū)內(nèi)種植有一行平行于母本區(qū)的父本，兩塊父本區(qū)和一塊母本區(qū)共同構(gòu)成一塊實驗子區(qū)，相鄰兩個實驗子區(qū)之間，距離較近的兩塊父本區(qū)互相平行；在吹拂授粉時相鄰兩塊實驗子區(qū)之間距離較近的兩塊父本同時進行吹拂授粉。
10.如權(quán)利要求6至9中任意一項所述的方法，其特征在于所述吹拂授粉的植物為水稻時，吹拂氣流在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度為0. 8 4. Om/s，優(yōu)選為1. 8 2. 8m/s ；所述吹拂授粉的植物為玉米時，吹拂氣流速度在到達母本區(qū)時的氣流軸線速度為 1. 0 4. 5m/s，優(yōu)選為 1. 8 2. 8m/s。
全文摘要
本發(fā)明涉及雜交育種領(lǐng)域，具體涉及一種吹拂授粉器及使用此吹拂授粉器進行吹拂授粉的方法，包括風機和導(dǎo)氣裝置；所述風機的出風口與導(dǎo)氣裝置連接，導(dǎo)氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調(diào)式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調(diào)整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導(dǎo)氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導(dǎo)氣裝置進入噴氣嘴后流動方向?qū)⒏淖?0°；噴氣嘴為兩個，分別朝向?qū)庋b置出氣端的左上方和右上方；風機連接有提供電力的電瓶和調(diào)節(jié)氣流流速的流速調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明所提供的吹拂授粉器與本發(fā)明所述的吹拂授粉方法，可利用氣流將父本的成熟花粉直接吹到母本區(qū)上空，之后花粉自然下落完成授粉過程，使雜交育種的結(jié)實率明顯提高。
文檔編號A01H1/02GK102422807SQ20111037666
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者向惠芳, 楊鋒, 梁光林, 毛峰, 詹友林 申請人:四川川龍拖拉機制造有限公司