小麦杂交授粉器和雾墙式喷雾器喷头在农业生产试验中的应用

蔡东明

（西北农林科技大学农学院，陕西杨凌 712100）

0 引言

农作物中有很多是异花授粉作物，生产中需要人工授粉，在作物遗传育种试验中要配组合作杂交，而因为传统人工授粉效果不好，结实率低，大大影响农业生产试验工作。比如猕猴桃生产中需要人工授粉，因为花粉稀缺昂贵，使用时必须严格控制导致结实率低或果形偏小。小麦育种试验中因为传统授粉方法存在弊端导致结实率低[1]，或因为提供给母本的花粉量太少使母本选择具有优良遗传基因的父本花粉范围狭窄，从而导致后代分离出具有优良性状植株的机率变小[2]，因此可以说传统人工授粉方法从源头上阻碍了农业生产试验工作顺利进行。

农业生产中草虫病害因为地理土壤因素、环境气候因素、频繁引种因素、病理小种衍变等原因，严重影响农业产品的产量和品质。比如草害中最常见的节节麦发生区可使小麦减产12%～15%，高发区减产20%～38%，同时小麦品质也显著下降；一头蚜虫一年可产十几代甚至几十代，一代大约70头，一头蚜虫24小时吸食鲜物质重量是其体重的79倍，危害惊人；我国小麦主产区黄淮麦区主要病害是锈病、白粉病和赤霉病，严重发生区可减产15%～40%，因此农业生产中喷施农药必不可少，但因传统喷雾器设计存在缺陷，导致草虫病害屡喷不止，农药使用量大，污染环境，作物残留危害人体健康。

为了改变这些不利现状，经多年多方实验对比，设计出一种小麦杂交授粉器和一种雾墙式喷雾器喷头并已获得授权国家专利（一种小麦杂交授粉器。专利申请号：ZL201520961430.X；一种雾墙式喷雾器喷头。专利申请号：ZL 201520617500.X）。

1 小麦杂交授粉器的构造和使用优点介绍

1.1 小麦杂交授粉器的构造

小麦杂交授粉器通体为塑料，总长度约130 mm，由喷嘴、气流软管、花粉容器和气囊组成（见图1）。气流软管尾部与气囊连接，气流软管距离其尾部20mm 处设有圆孔，花粉容器的下漏口通过圆孔垂直插入气流软管，气流软管长度为 90mm，直径约为5mm（见图2）。

图1 小麦杂交授粉器实物图

图2 小麦杂交授粉器示意图

1.2 小麦杂交授粉器的使用方法

将花粉从花粉容器上端注入，在重力作用下花粉会连续匀速从花粉容器下漏口缓慢下漏到气流软管，待下漏一定量时猛捏气囊，花粉就会经过气流软管从喷嘴喷射而出。使用时花粉容器必须竖直向上一手握住气囊，一手握住母本杂交袋，二者保持水平，将喷嘴伸入母本杂交袋，对准柱头猛捏气囊，由于小麦穗长约 100mm，因此应先伸入 10～20mm 喷射穗子上半部分柱头，再伸入约 40～50mm喷射下半部分柱头。

1.3 小麦杂交授粉器的优点和注意事项

小麦杂交授粉器的优点是授粉效果好，结实率高，经过用小麦杂交授粉器授粉和传统方法授粉对比，结果显示结实率提高 17.4%，后代优良单株选出率提高约 10%，另外小麦杂交授粉器还节约花粉，促进选育工作并节约人力财力。使用时应注意花粉容器必须竖直向上；当猛捏气囊后不能立即松开，而应退出远离杂交袋后再松开，以避免将花粉回吸至气囊内[3]；每做完一个组合必须对授粉器用酒精杀灭花粉；当空气湿度大，花粉下漏速度慢，甚至堵塞时可以轻微抖动或弹击气流软管。

2 雾墙式喷雾器喷头的构造和使用优点介绍

2.1 雾墙式喷雾器喷头的构造

雾墙式喷雾器喷头只是将传统喷雾器喷口由圆孔形变为长缝形，其他结构、材质、性状不作任何改变。雾墙式喷雾器喷头材质仍为塑料，其直径15mm、厚度 1.5～2.0 mm，长缝形喷口长10mm、宽0.2mm（见图3）。传统的“花果山”牌喷雾器工作压力为0.2～0.3 MPa，由于长缝面积与圆孔相等，因此雾墙式喷雾器喷头所承受的工作压力不变，所以雾化效果良好。

图3 雾墙式喷雾器喷头俯视图

1.喷头 2.长缝形喷口

2.2 雾墙式喷雾器喷头使用优点和注意事项

以浙江省广丰塑业有限公司生产的“花果山”牌3WBS-16型手动双头喷雾器为例，容积16L工作压力0.2～0.3MPa[4]，喷杆摆动一次喷施覆盖区域如图4阴影部分（见图4），若将喷头2个圆孔型喷口改为长缝形，且在纵向一条直线喷出的农药经雾化形成一道雾墙，喷杆摆动一次喷施覆盖区域如图5阴影部分（见图5）。对比图4图5发现，长缝型喷头填补了圆孔型喷头遗漏而形成的6个死角（见图6），这6个死角埋下的隐患正是草虫病害屡喷不止反复发作的原因，此外雾墙式喷雾器喷头还降低了防治成本，减少农药使用量，大大控制了农药对环境的污染及对人体健康的危害。

雾墙式喷雾器喷头安装时长缝必须是纵向，若是双头，2个喷头的长缝要在一条直线上且不能安装小圆罩，由于长缝更易堵塞，因此使用中一定要用清洁水源并安装过滤网[5]。

图4 传统喷雾器喷杆摆动一次喷施覆盖区域

图5 雾墙式喷雾器喷头喷杆摆动一次喷施覆盖区域

3 小结

小麦传统授粉方法是使花粉自由散落到母本柱头上，是被动的。而使用小麦杂交授粉器授粉是将花粉具有针对性的喷射到柱头上，是主动的。这样使母本获得了足量的花粉，从遗传角度看，这无疑使后代分离出具有优良性状植株的机率大大提高，因此相对于传统授粉方法，小麦杂交授粉器是革命性的，在国内国际尚属首创。雾墙式喷雾器喷头相对于传统喷雾器，填补了6个死角，提高了喷施效率，降低了喷施成本，减少了农药残留，对农业生产起到了促进作用，更重要的是减少了环境污染和对人体健康的危害。小麦杂交授粉器和雾墙式喷雾器喷头不局限于某种作物，只要农业生产试验中的其他作物能适用都可以使用。

[1] 舒巧云，刘珠琴，章建红，等.不同授粉器对猕猴桃授粉效果的影响[J].浙江农业科学，2015，56（9）：1416-1417.

[2] 蔡胜国，袁德水，丁旭光，等.落叶松杂交控制授粉器创新效果调查[J].河北林业科技，2011，8（4）：27-30.

[3] 张香桂，钱大顺，朱烨，等.棉花高产高效人工杂交制种新方法[J].中国棉花，1994，21（9）：16-17.

[4] 范仲先.新型喷洒机械—多功能静电喷雾器[J].资源开发与市场，2009（1）：33.

[5] 任华.啧雾器改进后喷药效果好[J].蜜蜂杂志，2009（7）：46-47.