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
技術領域：
本發明涉及雜交育種領域，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：
隨著人類社會的發展，人口壓力和人們的物質文化需求使得傳統農作物在產量、 質量等方面都已無法滿足現實需求，因此急需對農作物進行改良?，F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節是最重要也是最難以控制的環節之一。傳統上是直接通過自然風來吹揚父本花穗為母本區授粉雜交育種結實率較小，產量最低且不可控，遠遠達不到育種要求；現在水稻、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授粉，而無論哪種方式花粉的飛揚距離都過短，導致結實率低下。

發明內容
本發明提供了一種吹拂授粉器。此外，本發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實率。為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種用于前述吹拂授粉方法的吹拂授粉器，包括風機和導氣裝置；所述風機的出風口與導氣裝置連接，導氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導氣裝置進入噴氣嘴后流動方向將改變90° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向導氣裝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節氣流流速的流速調節裝置。進一步地，前述的吹拂授粉器中，導氣裝置包括硬導氣管和軟導氣管，風機的出風口與軟導氣管的一端連接，軟導氣管的另一端與硬導氣管連接；硬導氣管與風機的出風口垂直；進一步地，前述的吹拂授粉器中，硬導氣管的中部優選設置有手柄。進一步地，前述的吹拂授粉器中，風機的下方設有電瓶盒，電瓶和流速調節裝置裝在電瓶盒內；進一步地，前述的吹拂授粉器中，所述流速調節裝置包括電子調節器和流速調節旋鈕，流速調節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、導氣裝置、電瓶與流速調節裝置均設置在背架上，背架上設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。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，吹拂過程中各參數滿足如下公式(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時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區時的氣流縱向寬度，單位m ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向寬度，單位m;β :吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數，單位。；Ψ 湍流系數。進一步地，前述的吹拂授粉方法中，所述參數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時氣流的軸向距離，單位m。其中，參數α進一步滿足如下公式(3)α = arctgd. 899 Ψ)；參數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兩側分別設有一塊父本區，每個父本區內種植有一行平行于母本區的父本，兩塊父本區和一塊母本區共同構成一塊實驗子區，相鄰兩個實驗子區之間，距離較近的兩塊父本區互相平行；在吹拂授粉時相鄰兩塊實驗子區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時的氣流軸線速度為0. 8 4. Om/s ；優選為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時的氣流軸線速度為1. 0 4. 5m/s ；優選為1. 8 2. 8m/s。通過使用本發明所述的吹拂授粉器與本發明所述的吹拂授粉方法相結合，可利用氣流將父本的成熟花粉直接吹到母本區上空，之后花粉自然下落完成授粉過程，使雜交育種的結實率明顯提高。本發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效果(1)可同時對兩塊水稻實驗子區進行吹拂授粉作業，工作效率成倍提高；
(2)可根據需要調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， 應用范圍廣泛，適應能力強；(3)結構緊湊，可隨身背負，減輕工作人員的負擔，提高工作效率；(4)設計巧妙，可利用風機給自身的電瓶盒降溫散熱，無需另設其它裝置；(5)在吹拂授粉前便可由公式計算得到所需數據，之后可直接按照計算數據進行調整，省去了繁瑣的調試過程，使用更加方便。


為了更清楚地說明本發明具體實施方式
或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式
或現有技術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明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明具體實施例1的吹拂授粉器主視結構圖；圖2為本發明具體實施例1的吹拂授粉器左視結構圖；圖3為本發明具體實施例1的吹拂授粉器右視結構圖；圖4為本發明具體實施例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-軟導氣管，6-散熱通風管，7-電瓶盒，8-流速調節旋鈕，9-背帶，10-硬導氣管，11-電子調節器，12-電瓶。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本發明中的具體實施方式
，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發明所保護的范圍。一種吹拂授粉器，包括風機和導氣裝置；所述風機的出風口與導氣裝置連接，導氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導氣裝置進入噴氣嘴后流動方向將改變90° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向導氣裝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節氣流流速的流速調節裝置。具體實施時可以將導氣裝置設置為硬導氣管和軟導氣管兩部分，風機的出風口與軟導氣管的一端連接，軟導氣管的另一端與硬導氣管連接；硬導氣管與風機的出風口垂直。這樣風機不與硬導氣管直接相連，而是通過軟導氣管過渡，氣流在軟導氣管內平緩轉向，不會遇到較大阻力，氣流動能損失小，節約能源；同時使用軟導氣管連接更為靈活， 必要時可使硬導氣管在一定范圍內轉動調整吹氣方向，提高適應能力。在使用時可根據需要在硬導氣管的中部設置手柄。這樣在使用時可以用手握住手柄來控制硬導氣管的方向，控制更加準確也更方便。在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，可以在風機的下方設置電瓶盒，電瓶和流速調節裝置裝在電瓶盒內；這樣設計可以使吹拂授粉器的整體結構更加緊湊，方便人員攜帶。
在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，所述流速調節裝置優選包括電子調節器和流速調節旋鈕，流速調節旋鈕的頭部伸出電瓶盒。采用電子調節器通過電流調節風機功率進而達到調節氣流流速的目的已經是非常成熟的方法，可靠性高，而且調節方便。在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，所述電瓶盒上連接有散熱裝置。安裝散熱裝置可調節電瓶盒內的環境溫度，使內部的儀器和設備不會因溫度過高而損壞。在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，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。在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，所述風機、導氣裝置、電瓶與流速調節裝置均設置在背架上，背架上設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，同時由于背負狀態下人員更便于移動，所以工作效率也有所提高。此外本發明還提供了一種使用本發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。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，雜交育種的結實率明顯提高。在本發明的各個實施方式中，作為優選方案，吹拂過程中各參數可滿足如下公式 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時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區時的氣流縱向寬度，單位m ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向寬度，單位m;β :吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數，單位。；Ψ 湍流系數。具體操作時可先確定一些參數，通過公式求得其它參數。例如，在吹拂授粉前通過測量得到參數bo，預先設定一個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時氣流的軸向距離，單位m。其中，
參數α進一步滿足如下公式(3)α = arctgd. 899 Ψ)；參數χ進一步滿足如下公式⑷
權利要求
1.一種吹拂授粉器，其特征在于 包括風機和導氣裝置；其中，所述風機的出風口與導氣裝置連接，導氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導氣裝置進入噴氣嘴后流動方向將改變90° ；噴氣嘴為兩個，分別朝向導氣裝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節氣流流速的流速調節直ο
2.如權利要求1所述的吹拂授粉器，其特征在于所述導氣裝置包括硬導氣管和軟導氣管，風機的出風口與軟導氣管的一端連接，軟導氣管的另一端與硬導氣管連接；硬導氣管與風機的出風口垂直；硬導氣管的中部優選設置有手柄。
3.如權利要求1或2所述的吹拂授粉器，其特征在于所述風機的下方設有電瓶盒，電瓶和流速調節裝置裝在電瓶盒內；所述流速調節裝置優選包括電子調節器和流速調節旋鈕，流速調節旋鈕的頭部伸出電瓶盒。
4.如權利要求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、導氣裝置、電瓶與流速調節裝置均設置在背架上，背架上設置有用于背負的背帶。
6.一種使用權利要求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。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于所述吹拂過程中各參數滿足如下公式(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時的氣流軸線速度，單位m/s ；bx 吹拂氣流在到達母本區時的氣流截面厚度，單位m ；bo 吹拂氣流離開噴氣嘴時的縱向寬度，單位m;β 吹拂氣流軸線與水平面的銳角夾角度數，單位。；Ψ 湍流系數。
8.如權利要求如權利要求7所述的方法，其特征在于所述參數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時氣流的軸向距離，單位m。 其中，參數α進一步滿足如下公式(3)α = arctg(l. 899 Ψ)；參數χ進一步滿足如下公式;·α ο
9.如權利要求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兩側分別設有一塊父本區，每個父本區內種植有一行平行于母本區的父本，兩塊父本區和一塊母本區共同構成一塊實驗子區，相鄰兩個實驗子區之間，距離較近的兩塊父本區互相平行；在吹拂授粉時相鄰兩塊實驗子區之間距離較近的兩塊父本同時進行吹拂授粉。
10.如權利要求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時的氣流軸線速度為0. 8 4. Om/s，優選為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時的氣流軸線速度為 1. 0 4. 5m/s，優選為 1. 8 2. 8m/s。
全文摘要
本發明涉及雜交育種領域，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，包括風機和導氣裝置；所述風機的出風口與導氣裝置連接，導氣裝置的出氣端連接有噴氣嘴；所述噴氣嘴為可調式噴氣嘴，通過噴氣嘴可調整噴出氣流與水平面的角度；噴氣嘴與導氣裝置的出氣端垂直，即氣流通過導氣裝置進入噴氣嘴后流動方向將改變90°；噴氣嘴為兩個，分別朝向導氣裝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節氣流流速的流速調節裝置。本發明所提供的吹拂授粉器與本發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上空，之后花粉自然下落完成授粉過程，使雜交育種的結實率明顯提高。
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 優先權日2011年11月23日
發明者向惠芳, 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