CN1030555C - 杂交水稻制种授粉方法及实现该方法的授粉器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杂交水稻繁殖制种授粉方法和实现该方法的授粉器。它是在杂交水稻制种田间使授粉器产生一种大于父本花粉悬浮速度的风速持续不断地驱使花粉落到杂交水稻母本穗上；实现该方法的授粉器由风机、导粉膜、撼粉绳、授粉管、固膜板、卷膜筒和左右手柄构成。本发明显著提高了母本异交结实率，同时可进一步扩大父母本行比，缩小父本行距，增加母本颖花量，使杂交水稻繁殖制种大幅度增产。

Description

本发明涉及农业，尤其是一种杂交水稻繁殖制种授粉的技术，以及实现这种技术的授粉器。

繁殖制种是发展两系、三系杂交水稻生产的基础，而繁殖制种产量的丰欠取决于由父母本组成的群体结构、花时花期相遇、激素应用、授粉等四个因素的优劣。对前三个因素，近几年来作了许多理论与应用上的研究，例如CN88108744，CN88109759.4，CN89105667.X分别公开了“一种培育杂交水稻种子的方法”，“杂交水稻制种增产实用技术”和“一种不调节花期的杂交制种技术”，这些技术主要是对花时花期相遇调整技术的研究，对授粉因素研究的尚不多见，然而，前三个因素的最终经济效果几乎全靠授粉因素的田间技术得以发挥和实现，而且，前三个因素对制种产量的贡献，尤其是群体、激素似乎已达饱和状态。目前，提高杂交水稻制种异交结实率，是制种田高产的一项关键技术，它已成为广大科技工作者梦昧以求的愿望。为此，中国杂交水稻制种专家许世觉等人在《一期父本超高产制种栽培技术》（《杂交水稻》1991年专辑）著作中指出：“授粉是杂交水稻制种提高异交结实率的有效方法，为了很好发挥该技术在制种中的重大作用，我们提倡两根竹竿（长1.33-1.5m）推赶花粉”。随着竹竿授粉技术的运用，一期父本双行制种也得以实行，该技术父母本的优化行比为2∶14-16，以及母本株行距为13.3×13.3cm或10×13.3cm的制种田间设计。实践证明，竹竿授粉提高了异交结实率，同时，一期父本双行制种的田间设计扩大了母本颖花量，从而使杂交水稻繁殖制种产量较70年代后期到80年代初期的绳索赶粉增产明显。但是，竹竿授粉仍有许多局限性，主要是：1、花粉靠一个原初的推力运动，推力随着距离的增加减少而直至消失，因而使花粉飞扬距离有限;2、推力飞扬花粉，大部分经过空中再向下落到母本穗层，叶片等阻碍花粉进入穗层，花粉到位的有效率除低，花粉浪费大;3、花粉呈疏密相间状态飞扬，造成密集部分的花粉浪费;4、授粉速度慢，赶粉耗时耗工，劳动强度大;5、每天推赶父本次数多，因摩擦引起父本花时提早，从而加大了父母花时不遇的矛盾。6、无法使母本穗层翻动，不利花粉串入穗层。由于上述局限性，使母本的异交结实率无法再提高，2∶14-16的一期父本双行制种田间设计也不能进一步扩大，因此，制种田的产量至今徘徊在一个水平上难以提高。

本发明的目的是提供一种提高花粉利用率，增加母本异交结实率，进一步扩大单位面积上的母本颖花量，使杂交水稻繁殖制种突破现有产量的授粉方法和实现该方法的结构简单，操作方便的授粉器。

实现本发明目的的方法是授粉器于制种田间产生一风速大于父本花粉悬浮速度（0.8-3米/秒） 风向与父母本行相垂直且与水平面成锐角的风，从父本行持续不断地向母本穗层吹送花粉并沿父母本行的垂直方向逐行移进，使与母本行间隔种植的父本花粉随风吹送到母本穗层颖花上，完成母本授粉过程。

实现上述方法的授粉器，其基本结构为：具有一与风机1相连通的管状授粉管4，授粉管的上前部设有向前伸展的导粉膜16，在导粉膜的前部内侧下还安设有与授粉管平行的撼粉绳24，在授粉管4上导粉膜的内侧下开有一排与导粉膜平行的主风孔22，在授粉管两头联接有左、右调向架17、8，一侧的调向架上安有能卷放导粉膜的卷膜筒6和卷放撼粉绳的卷绳筒11，另一侧的调向架上相应设置固膜板5和固绳桩19，此外，在左、右调向架上还安有左、右手柄18、7。

本发明具有下列突出优点：

1、授粉均匀，花粉到位有效率高，明显地提高母本异交结实率;

2、授粉器产生的定向、持续不断的风力，驱使花粉飞扬距离大，因而可进一步扩大一期父本双行制种田间设计，以扩大单位面积的母本颖花量。

3、母本异交结实率/或单位面积母本颖花量的提高和扩大，使杂交水稻制种产量显著增加;

4、使用本发明授粉器不践踏父本根系，不伤父本植株，不刺激父本早花和促进母本提早开花，进一步减少了父母本花时不遇的矛盾;

5、本发明较竹竿授粉可提高工效8-10倍以上，而且劳动强度小。

图1：本发明授粉器结构示意图;

其中：1、风机，2、软管，3、连接管，4、授粉管，5、固膜板，6、卷膜筒，7、右手柄，8、右调向架，9、肩带，10、下拉带，11、卷绳筒，12、定位销，13、传动箱，14、摇把，15、卷绳轴，16、导粉膜，17、左调向架，18、左手柄，19、固绳桩，20、下拉带，21、固膜绳，22、主风孔，23、辅助风孔，24、撼粉绳。

图2：图1中A-A剖视图;

图3：本发明授粉状况示意图。

以下结合附图详细说明：

如图1所示，动力风机1通过软管2、连接管3与授粉管4的一端连接，在授粉管4的外侧的两端分别固定装置有固膜板5和卷膜筒6，在装有卷膜筒6的授粉管4的一端装置有右手柄7、右调向架8、肩带9、下拉带10、卷绳筒11、定位销12、传动箱13、摇把14，卷膜筒6与授粉管4垂直固定连接，在卷膜筒6上轴向开有通遭，其外侧前端连接右手柄7，中部下侧连接卷绳筒11，后端连接有传动箱13，摇把14与卷膜筒6内的卷膜轴连接，卷膜轴通过传动箱13与卷绳轴15相连接，摇动摇把14时，卷膜轴与卷绳轴15联动，在卷膜筒6前端盖上还设置有定位销12，盖内安装有与卷膜轴固定连接的定位圆盘，圆盘上有与定位销12相配置的孔，当定位销12插入定位圆盘孔时，卷膜轴不能转动，拨起定位销12时卷膜轴转动，在卷膜筒6上还连接有肩带9供操作人员挎在肩上;在靠近风机1的一端，装置有固膜板5、左调向架17、左手柄18、固绳桩19、下拉带20。左调向架17固定在连接管3上与右调向架8相对称，固膜板5与左调向架17固定连接，左调向架17的中部下侧固定连接固绳桩19，下拉带20连接在固绳桩19上;导粉膜16的两端于授粉管4的外侧分别连接在卷膜筒6中的卷膜轴和固膜板5上，导粉膜16可以选用塑料薄膜制作，装置时，其一侧边缘与授粉管4胶粘，另一侧边缘内缝制固膜绳21或者软质固膜管，以增加导粉膜强度，授粉管4可选用软质塑料管材料制作，于导粉膜16内侧的授粉管4上侧沿轴线开有一排主风孔22和一排辅助风孔23，其主风孔22的孔向与导粉膜16平面平行，辅助风孔23的孔向朝向导粉膜16并与之斜交，主风孔22的孔径较辅助风孔23大，辅助风孔23的风力能吹起导粉膜16以防止其下凹为宜;撼粉绳24安于导粉膜16内侧分别连接在固绳桩19和卷绳筒11中的卷绳轴15上，其安装高度保证导粉膜16前沿高出杂交稻父本穗头10-20cm为宜。

本发明的工作步骤是，根据杂交稻植株高度和厢面长度，调整好导粉膜16和撼粉绳24的长度，两操作员分别握持左手柄18、左调向架17和右手柄7、右调向架8，腰系下拉带10和20以便于操作，并调整导粉膜16前沿高于父本穗顶10-20cm及撼粉绳24作用于父本穗颈节下8-10cm处，垂直于厢长父母本行作匀速前进。同时开动风机1使授粉管4上的主风孔22持续不断地吹出大于杂交水稻父本花粉悬浮速度的风，该风 速一般以0.8-3米/秒为宜，1.5-2.5米/秒为佳，同时操纵左右调向架17和8，使授粉管4上的主风孔22的风向与水平面呈锐角向母本穗层吹送（参见图3），在气流作用下，先将花粉吹离花药并带走部分花粉，随后，在撼粉绳24作风下，撼落其余花粉，花粉在主风口螺旋状气流和导粉膜的诱导作用下，向水平方向和母本穗层方向运动，随着授粉器的前移，花粉均匀散落在母本不同高度的穗层和不同水平距离的颖花上，完成授粉工作。授粉作业完成后，分别解除导粉膜16、撼粉绳24与固膜板5及固绳桩19连接，并可解除授粉等4与连接管3的连接，摇动摇把14将导粉膜16和撼粉绳24分别卷入卷膜筒6和卷绳盒11中收藏，以备下次使用。

本发明仿照自然界风媒花授粉方式，动力风机产生的风力，使花粉持续不断随着大于自身悬浮速度微风飞扬，其飞扬距离较远，授粉范围大，克服了竹杆授粉中花粉飞扬距离小、授粉范围窄的弊端;本发明授粉时，风向可人为控制，使花粉呈一定角度进入母本穗层，增加了花粉有效到位率，克服了竹竿授粉中花粉回落母本穗层受叶片等阻碍和花粉到位有效率低及花粉浪费大的弊端;本发明风速均匀，使花粉飞扬的疏密比较均匀，克服了竹竿授粉中疏密飞扬不匀造成的浪费。由于本发明上述突出优点，故显著地提高了母本异交结实率，经示范试验，本发明较竹竿授粉技术提高母本异交结实率达15%以上（参见表1）。

利用本发明前述的优点还可以在竹竿授粉的期父本大双行田设计的基础上，进一步大幅度扩大母本行比，增加单位面积上母本颖花量，使繁殖制种产量跃上一个新水平，其单位面积产量较采用竹竿授粉技术的一期父本大双行田间设计有较大的提高（参见表2）。

这里，应该指出的是，表2中母本行比为2∶16-32的田间设计，其亩产量是理论计数数字，由于竹竿授粉技术的局限性，在实际制种田中，进一步扩大父母本行比的田间设计，虽然单位面积母本颖花量增加了，但实际不会增产。使用本发明方法和授粉器，它不仅如表1中所列提高母本异交结实率获得增产，而且它还可实现表2所列增加单位面积母本颖花量获得增产。据初步示范试验表明，使用本发明较竹竿授粉技术制种亩产量增加38公斤左右（参见表3）。

Claims (6)

1、一种杂交水稻繁殖制种授粉方法，其特征在于授粉器于制种田间产生一风速为0.8-3米/秒风向与父母本行相垂直且与水平面成锐角的风，从父本行持续不断地向母本穗层吹送花粉并沿父母本行的垂直方向逐行移进，使与母本行间隔种植的父本花粉随风吹送到母本穗颖花上，完成母本授粉过程。

2、按权利要求1所述的授粉方法，其特征在于风速为1.5-2.5米/秒。

3、按权利要求1或2所述的授粉方法，其特征在于授粉中，授粉器的导粉膜前沿高于父本穗顶10-20cm及撼粉绳作用于父本穗颈节下8-10cm。

4、一种实现权利要求1所述方法的授粉器，其特征在于具有一与风机（1）相连通的管状授粉管（4），授粉管的上前部设有向前伸展的导粉膜（16），在导粉膜的前部内侧下还安设有与授粉管平行的撼粉绳（24），在授粉管一（4）上导粉膜的内侧下开有一排与导粉膜平行的主风孔（22），在授粉管两头联接有左、右调向架（17）、（8）、一侧的调向架上安有能卷放导粉膜的卷膜筒（6）和卷放撼粉绳的卷绳筒（11），另一侧的调向架上相应设置固膜板（5）和固绳桩（19），此外，在左、右调向架上还安有左、右手柄（18）、（7）。

5、按权利要求4所述授粉器，其特征在于摇把（14）与卷膜筒（6）内的卷膜轴连接，卷膜轴通过传动箱（13）与卷绳轴（15）相连接，使卷膜轴与卷绳轴（15）相联动。

6、按权利要求4所述的授粉器，其特征在于导粉膜（16）内侧的授粉管（4）上开有辅助风孔（23），其孔向朝导粉膜（16）并与之斜交。

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