库尔勒香梨无人机液体授粉技术*

羊 坚，刘长青，冯宏祖，郝海婷，孔 新，王 兰

（1.塔里木大学植物科学学院/南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室/农业部阿拉尔作物有害生物科学观测实验站/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆 阿拉尔 843300；2.新疆生产建设兵团林业工作管理总站；3.新疆农垦科学院生物技术研究所）

库尔勒香梨为蔷薇科（Rosaceae）梨亚科（Pomoideae）梨属（Pyrus）植物，是新疆古老的地方品种，其具有香味浓郁、果皮薄、果肉细腻多汁、耐储运等特点，被誉为“梨中珍品”。库尔勒香梨的种植具有较强的地域性，被评为中国国家地理标志产品，主要分布在新疆巴音郭勒蒙古自治州和新疆阿克苏地区的部分县市以及新疆生产建设兵团第一、二、三师，据新疆统计年鉴（2019 年）[1]，新疆巴音郭勒蒙古自治州种植库尔勒香梨面积近4万hm2，新疆阿克苏地区1.1 万hm2，新疆生产建设兵团2 万hm2，是当地农业增效、农民增收的主栽果树之一。

1 库尔勒香梨花期授粉存在的问题

库尔勒香梨是异花授粉结果果树，需要其他梨品种花粉进行授粉才能结果。生产上通过在果园合理配置授粉树，花期释放蜜蜂等传粉昆虫就能提高坐果率，达到坐果要求。近几年，苹果枝枯病在新疆地区发生，该病菌可以通过传粉昆虫进行传播，蜜蜂授粉受到限制。传统的昆虫授粉模式不再适用，库尔勒香梨授粉问题严峻，产业持续发展受到威胁。

良好的坐果率是果树丰产的基础，为提高库尔勒香梨坐果率，果农会在花期采用人工蘸粉、人工抖粉等方式进行补充授粉。人工蘸粉是使用毛笔、铅笔橡皮头等工具蘸取花粉点授到柱头上；人工抖粉是将花粉与面粉按比例混合后装入丝袜中，在花序上方抖动授粉。人工授粉虽然能提高香梨的坐果率，但也存在许多问题。一是人工授粉效率低。一般人工蘸粉的效率为0.13 hm2/天·人，人工抖粉为0.33 hm2/天·人。二是授粉不均匀。由于梨树树体高大，人工授粉很难使树冠上部和枝梢的花序接受到花粉。三是人工授粉花粉用量大，成本高。一般人工蘸粉的花粉用量为20 g/667m2左右，人工抖粉50 g/667m2左右，由于花粉采集困难，商品花粉价格高，一般在7 000～10 000元/kg，人工授粉的花粉成本在140～350元/667 m2，加上日益上涨的人工成本，使人工授粉费用突出。四是库尔勒香梨花期在7 d左右，采用人工授粉，短期内需要大量的劳动力，因此，每到香梨树开花时节，在梨树种植区常常有“用工荒”的情况，导致出现梨树授粉不足或错过最佳授粉时间等问题。为了使库尔勒香梨产业健康持续发展，生产上亟需一种安全、高效、经济的授粉技术来解决目前面临的难题。

2 库尔勒香梨无人机授粉的优势

库尔勒香梨是先花后叶果树，花期树冠的通透性好，植保无人机从树冠上方喷洒的花粉液可以均匀的沉降到整棵树的花序上，这就能解决人力授粉不均匀的问题。无人机喷洒作业使用的喷头一般可以喷洒较宽的范围，以阿克苏地区常用的大疆T20植保无人机为例，其在距离树冠2 m 的高度飞行，有效喷幅可达到5 m，加之无人机为空中作业方式，无障碍物阻挡，这些条件都保障了无人机授粉的高效率，与人工授粉相比，无人机授粉的效率可提高上百倍。目前租用植保无人机的费用一般为15～20元/667 m2，为人工成本的1/4，且授粉过程不会损伤花朵。无人机作业具备节水、节药的特点，可以高效利用花粉，大幅降低花粉成本。此外，无人机授粉可显著提高花序的坐果率，2020年在兵团第一师、第二师和第三师进行无人机授粉试验示范，花序坐果率达到80%左右，而人工蘸粉、人工抖粉的花序坐果率一般在40%左右。综上所述，无人机授粉具备授粉均匀、效率高、节省成本及授粉效果好等优势。

3 无人机授粉技术

3.1 花粉

使用中国农业科学院蜜蜂研究所提供的商品花粉“楷博”，该花粉采用了基于蜜蜂的花粉采集技术，采集的花粉为自然成熟的花粉，比人工采集的花粉活力更高。

3.2 营养液

花粉营养液的配制为水（纯净水）∶白砂糖∶花粉伴侣=500∶50∶1（质量比）。该营养液配方由中国农业科学院蜜蜂研究所提供，具有配方简单和使用方便的优点。

3.3 花粉悬浊液参数

通过果园试验，花粉与营养液比例为1∶500、花粉悬浊液使用量为3 L/667 m2时，库尔勒香梨坐果效果好，花粉用量少，花序坐果率比自然授粉提高30%～40%。

3.4 花粉悬浊液的配制

以配制15 L 花粉悬浊液为例，量取15 L 纯净水倒入干净的容器中，然后称取1.5 kg 白砂糖和30 g花粉伴侣倒入，搅拌至白砂糖完全溶解，营养液即配制好。取一个干净的自封袋，称30 g 花粉倒入其中，再加入20 mL 左右营养液，将袋口封好，用双手轻轻搓揉自封袋使花粉颗粒充分分散后，打开自封袋，将花粉液倒入配制好的营养液中，并用营养液冲洗自封袋1～2 次，然后充分搅拌，使花粉均匀分散在营养液中，花粉悬浊液配制好后立即倒入无人机作业箱中进行喷洒授粉。

3.5 无人机作业参数

试验使用的是大疆T20 植保无人机，无人机飞行高度距离树冠顶部2 m，飞行速度为2.7 m/s，15 L花粉悬浊液授粉面积为0.33 hm2库尔勒香梨园。

3.6 注意事项

为避免库尔勒香梨无人机授粉时花粉液滴漂移，影响授粉效果，无人机授粉应选择在无风或微风的天气进行。无人机机型不同，作业箱大小和作业参数也会不同，在配制花粉悬浊液和喷洒授粉作业前应做好充分准备。花粉悬浊液做到随配随用，为方便操作，可一次适当多配制一些，但配制好的花粉悬浊液最好在1 h内喷洒完毕。购买的花粉如果暂时不用，应放在冰箱冷冻保存，以维持花粉的高活性。