一种火龙果授粉的方法
【技术领域】
本发明属于果树培育技术领域,具体涉及一种火龙果授粉的方法。
【背景技术】
火龙果属仙人掌科(Cactaceae)多年生攀缘植物,又名红龙果、青龙果、仙蜜果、情人果等。火龙果原产于中南美洲,是一种集食用、观赏为一体的热带水果,20世纪90年代引进我国台湾,近年来,已陆续引种到广西、广东、福建、贵州等省区,在我国北方部分省份也通过大棚成功种植,研究发现,火龙果属于高维生素、低糖、低脂肪的“一高两低”的保健食品,其果实、茎、花均有一定的营养成分和保健价值,其中,火龙果果实有解毒、润肺、养颜、明目等功效,对降低血糖、血脂、血压以及对预防便秘、糖尿病等均有效果,火龙果花具有明目、祛火和预防高血压的作用,对咳嗽、气喘有独特的疗效,对肺结核、支气管炎、颈部淋巴结核有辅助治疗作用,火龙果茎可入药,有舒筋活血及解毒功能,外用可治骨折、疮肿等,目前火龙果已被开发用于酵素产品、天然食用色素、种子油提取、凝胶汁美容护肤和化妆产品研制等多个方面,然而,作为新兴果业,我国火龙果栽培面积有限,市场供与需存在巨大差距,因此,研究火龙果高效栽培技术,对提高火龙果的产量和品质,促进火龙果产业发展具有极其重要的现实意义。
火龙果存在自花不亲和现象,火龙果雌蕊柱头一般高于雄蕊,当昆虫数量少或当阴雨、低温、大风等使昆虫活动受阻时,风力和昆虫很难将花粉传播到柱头上,在自然条件下严重影响了火龙果的开花坐果。授粉不良常造成减产并影响品质,给果农造成严重的经济损失,因此,需进行人工辅助授粉以保证产量和品质。
张天柱主编的《果树高效栽培技术》记载实际温室生产过程中,自花结实率只有20%-30%。经过摸索经验,人工授粉可大大提高火龙果的坐果率,并且坐果率可达到85%以上。授粉时间非常重要,火龙果的开花时间为晚上7时左右至早上6时。授粉时间一般定于晚上9~10时,采集多个花朵的花粉混合后,再将花粉均匀地涂在柱头上即可。为了提高火龙果授粉率火龙果要注意不同品种间种,以便相互间传粉受精。
目前火龙果人工授粉技术主要是人工点授,即将采集好的花粉充分混合均匀,用毛笔蘸花粉点授柱头,使花粉均匀涂抹在柱心处。由于火龙果是晚上开花,对于规模较大的火龙果生产企业,在短期内雇佣成百上千的熟练授粉工是不现实的,由于劳动力价格上涨,火龙果栽培成本增加,且时常受到天气的不利影响,在大面积生产中应用有一定的难度。目前除了人工毛笔点授法外,中国专利公布号为CN 105104362 A和CN 105104172 A的专利公布了火龙果花粉简易储存的方法,中国专利公布号为CN 104186303 B还公布了将火龙果花粉制成悬浮液后用喷雾器进行喷洒的方法,但是这些方法相对简单,只是简单的除杂后干燥除去水分,储存于含有干燥器的器皿中,然后于比较严格的环境如密封后置于-15~-20℃条件下贮藏,没有充分考虑到火龙果采集时可能存在有害微生物,在进行调配环节没有用尽量采用合适溶剂进行调配以保存花粉活性等,不适应大规模种植的需要。
【发明内容】
本发明的发明目的在于:针对目前现有技术中花粉储存过程中方法相对简单,只是简单的除杂后干燥除去水分,储存于含有干燥器的器皿中,贮藏严苛,花粉配制过程中没有最大程度保存花粉活性的问题,提供一种火龙果授粉的方法,具有干燥品含水量低、无有害微生物、产品疏松具有优异的复水性、贮藏条件方便、可大范围流通使用,花粉配制后悬浮液稳定、花粉分散均匀不易产生沉淀,各步骤参数可控、可实现量产标准化操作,有利于火龙果标准化种植。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种火龙果授粉的方法,包括以下步骤:
(1)火龙果花粉贮藏:
a.采集:选取发育正常、无病虫危害的火龙果健壮植株,待开花后收集花粉、除去杂质,得火龙果花粉;
b.灭菌:用体积分数为70-85%医用酒精均匀喷洒于步骤a中收集的火龙果花粉表面,然后置于紫外灯下照射45-90min,得灭菌火龙果花粉;
c.冷冻干燥:先将步骤b中灭菌火龙果花粉均匀分散于灭菌水溶剂中得到混悬液,火龙果花粉与水溶剂质量比为1:4-10,接着将混悬液分装于带胶塞容器瓶中,然后半压塞置放入冷冻干燥机,经过预冻、升华干燥、再干燥、充氮和压塞过程,最后完成冷冻干燥过程,使火龙果花粉含水量低于3%,即得干燥火龙果花粉;
d.包装贮藏:将步骤c中火龙果花粉容器瓶取出、密封包装,保存于不高于15℃的阴凉、干燥环境中。
(2)火龙果花粉悬浮液的制备:
将步骤(1)中存在于容器瓶中的干燥火龙果花粉取出,按火龙果花粉与水质量比为1:20-50的比例均匀分散于水溶液中,制成火龙果花粉混悬液,备用;
(3)人工授粉:
在火龙果花期,将步骤(2)中所述火龙果花粉混悬液装入喷雾器,于一定高度正对柱头喷洒。
优化的,步骤(1)的b灭菌中所述的医用酒精中添加有蜂胶,所述蜂胶在酒精溶液中的质量浓度为0.05-0.2%。
更优化的,步骤(1)的c中所述所述的灭菌水溶液中还添加有甘露醇和氯化钠,所述甘露醇在灭菌水溶液中的质量浓度为3-8%,氯化钠在灭菌水溶液中的质量浓度为0.85-0.95%。
进一步优化的,步骤(1)的c中所述的分装于带胶塞容器瓶中的分装高度为3-18mm。
再进一步优化的,步骤(1)的c中所述的预冻是将冷冻干燥机的搁板温度降到-45℃至-30℃,保持2-6小时;所述的升华干燥是在真空度达到5-50pa时,升温至-5至0℃,视镜位置水线消失后再保持1-2小时停止;所述的再干燥是将搁板温度升至25-40℃,保持4-12小时。
更进一步优化的,步骤(2)中所述的水溶液中添加有蜂蜜、羧甲基纤维素钠、硼砂、比久。
更进一步优化的,步骤(2)中所述的蜂蜜在溶液中的质量浓度为4.5-5.5%、羧甲基纤维素钠在溶液中的质量浓度为0.4-0.6%、硼砂在溶液中的质量浓度为0.1-0.3%、比久在溶液中的质量浓度为0.05-0.25%。
更进一步优化的,步骤(2)中所述的火龙果花粉混悬液从配制到使用不超过5小时。
更进一步优化的,步骤(3)中完成喷洒授粉后对花朵进行套袋处理。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.火龙果花粉采集需要在花期进行,花期易招致蜜蜂等昆虫,此时采集花粉都会或多或少存在一些有害微生物,高温干燥易破坏花粉营养成分、活性也急剧下降,而直接进行低温干燥则不能杀死微生物,这些微生物在今后的贮藏过程中将会影响花粉活性。本发明将采集而来的花粉,通过喷洒70-85%体积分数的医用酒精,再于紫外灯下照射45-90min,可以有效的杀菌微生物;在酒精中加入蜂胶,蜂胶的在溶液中质量浓度为0.05-0.2%,提供一定营养物质可以更好的保护花粉活性,此外蜂胶具体一定粘度促进酒精与花粉表面接触,延长作用时间,杀菌效果更佳。通过对比实验发现,对比例采用含有75%体积分数酒精进行灭菌,其他条件相同的情况下,在含有75%体积分数酒精中添加一定浓度的蜂胶,当蜂胶质量浓度为0.05%时,杀菌效果与对比例相比可提高8%;蜂胶质量浓度为0.15%时,杀菌效果与对比例相比可提高20%;蜂胶质量浓度为0.2%时,杀菌效果与对比例相比可提高13%。
2.本发明通过冷冻干燥,脱水彻底可低于3%或更低,特别经过前期灭菌后产品能在常温阴凉下长期保存而不变质、有效期可达两到三年,干制品重量轻,保存于带胶塞容器瓶好安瓿、西林瓶等通过密封,贮藏过程中不吸水,贮藏时不需要保存在添加干燥剂的容器中、占地面积少,运输方便,可大范围内流通使用;而普通干燥方法得到的火龙果花粉含水量高通常在5%-10%,保存过程中需要在低温如零度以下带干燥剂的器皿中保存,保存时条件苛刻、占地大,运输极为不便,难以大范围内流通使用。
3.本发明还对冷冻干燥的一些参数进行了摸索,通过溶液装入厚度为3-18mm装量、装量太厚不会影响冷冻效率、太薄则耗能太大;在冷冻干燥前的水溶液中加入一定的氯化钠和甘露醇可以改善结晶状态和制品的通气性,使水蒸气顺利逸出,产品外观更饱满、粉末更疏松。经过预冻、升华干燥、再干燥和压塞过程,在最后压塞前充氮气可以保存更长时间。通过氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定火龙果花粉活性,储存一年以上的花粉活性达93%以上,两年以上火龙果花粉活性可达90%以上。对于添加甘露醇和氯化钠后的效果发明人做过对比实验,冷冻实验中对比例以水为溶液;实验例在水溶液中添加甘露醇和氯化钠,使含有甘露醇的质量浓度为5%,氯化钠的质量浓度为0.9%;其他实验条件相同,各制备50个样品在相同条件下进行冷冻干燥对比实验,结果发现,对比实验中产品表面塌陷、不平整个数为32个,残次率为64%;而实验例通过加入甘露醇和氯化钠后,表面塌陷、不平整个数为4个,残次率为8%,大大提高了产品外观。
4.本发明得到的火龙果花粉干燥品由于干燥过程是在很低的温度下进行,而且基本隔绝了空气,因此有效地抑制了热敏性物质发生生物、化学或物理变化,并较好地保存了原料中的活性物质,以及保持了原料的色泽;此外本发明火龙果花粉干燥品不存在表面硬化问题,且其内部形成多孔的海绵状,具有优异的复水性,可在短时间内恢复干燥前的状态;相对于普通干燥成品易结团、有硬块、不易再次分散与溶剂中相比,本发明得到的产品更利于后期使用。
5.本发明使用过程中采用溶液中含有质量浓度为4.5-5.5%的蜂蜜和质量浓度为0.4-0.6%的羧甲基纤维素钠进行调配,加之冷冻前样品中已添加有氯化钠和甘露醇,配成的火龙果花粉混悬液粘度适中,可以保持长时间处于稳定状态、不易产生花粉沉淀,保证授粉过程中花粉均匀、提高授粉座果率,经调配后的花粉混悬液能在5个小时保持均匀状态,而直接用水进行调配的混悬液1个小时左右花粉便会沉淀;另一方面,本发明花粉溶液成品近似等渗溶液,授粉后在花柱上不会形成高渗或低渗情况,利于授粉。
6.本发明制备的火龙果花粉混悬液中添加有多种促进雌雄花授精的物质,如蜂蜜、硼砂、比久等。蜂蜜能吸引蜜蜂,也有利于花粉发芽,形成花粉管,使授粉后的花朵很快完成受精过程,火龙果花期喷蜂蜜有明显提高座果率的作用。硼砂提供硼元素,硼是高等植物特有的必需元素,植物各器官中花含硼的量最高,花中又以柱头和子房最高;硼对植物的生殖过程有重要的影响,与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系。缺硼时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良,,即使授粉良好,也不易坐果;硼能促进花粉萌发和花粉器的生长,有利于完成受精过程。本发明将硼与糖混合喷施,使硼元素与游离状态的糖结合,促进糖的运输,直到协同促进作用。比久是一种生物生长调节剂,具有良好的内吸、传导性能,能控制作物徒长,调节营养分配,使作物健壮高产,对作物有增加耐寒、耐旱能力,防止落花落果、促进结实增产,还能改善果实品质等效果。用本发明制备的火龙果花粉混悬液与直接用水配制火龙果花粉进行人工授粉对比实验,本发明座果率可提高18%以上。
7.因为火龙果花期很短,且常在夜间授粉气温低,还会遇到刮风、下雨等极端天气,本发在授粉后对花柱进行套袋处理,可以有效的避免上述情况对授粉的影响,套袋后还可以起到保湿保持花柱在一定空间内花粉浓度,促进授粉座果。袋子可以第二天白天气温上升后取下或者依具体天气到合适时候取下,这样可以让蜂蜜等昆虫采蜜,促进雌雄花粉受精,袋子可以重复使用,节约资源。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种火龙果授粉的方法,包括以下步骤:
(1)火龙果花粉贮藏:
a.采集:选取发育正常、无病虫危害的火龙果健壮植株,待开花后收集花粉、除去杂质,得火龙果花粉;
b.灭菌:用体积分数为70%医用酒精均匀喷洒于步骤a中收集的火龙果花粉表面,医用酒精中还添加有蜂胶,蜂胶在酒精溶液中的质量浓度为0.05%,然后置于紫外灯下照射45min,得灭菌火龙果花粉;
c.冷冻干燥:先将步骤b中灭菌火龙果花粉均匀分散于灭菌水溶液中,火龙果花粉与水溶剂质量比为1:4,灭菌水溶液中还添加有甘露醇和氯化钠,溶液中甘露醇的质量浓度为3%、氯化钠的质量浓度为0.85%,得到混悬液,接着将混悬液分装于带胶塞容器瓶中,分装高度为3mm,然后半压塞置放入冷冻干燥机,经过预冻、升华干燥、再干燥、充氮和压塞过程,最后完成冷冻干燥过程,使火龙果花粉含水量低于3%,即得干燥火龙果花粉;其中:预冻是将冷冻干燥机的搁板温度降到-30℃,保持2小时;升华干燥是在真空度达到50pa时,升温至0℃,视镜位置水线消失后再保持1小时停止;再干燥是将搁板温度升至25℃,保持4小时;
d.包装贮藏:将步骤c中火龙果花粉容器瓶取出、密封包装,保存于不高于15℃的阴凉、干燥环境中。
(2)火龙果花粉悬浮液的制备:
将步骤(1)中存在于容器瓶中的干燥火龙果花粉取出,按火龙果花粉与水质量比为1:20的比例均匀分散于水溶液中,水溶液中还添加有蜂蜜、羧甲基纤维素钠、硼砂和比久,溶液中蜂蜜的质量浓度为4.5%、羧甲基纤维素钠的质量浓度为0.4%、硼砂的质量浓度为0.1%、比久的质量浓度为0.05%,制成火龙果花粉混悬液,备用;
(3)人工授粉:
在火龙果花期,将步骤(2)中所述火龙果花粉混浮液装入喷雾器,于一定高度正对柱头喷洒,火龙果花粉混悬液从配制到使用不超过5小时,完成喷洒授粉后对花朵进行套袋处理。
实施例2
一种火龙果授粉的方法,包括以下步骤:
(1)火龙果花粉贮藏:
a.采集:选取发育正常、无病虫危害的火龙果健壮植株,待开花后收集花粉、除去杂质,得火龙果花粉;
b.灭菌:用体积分数为85%医用酒精均匀喷洒于步骤a中收集的火龙果花粉表面,医用酒精中还添加有蜂胶,蜂胶在酒精溶液中的质量浓度为0.2%,然后置于紫外灯下照射90min,得灭菌火龙果花粉;
c.冷冻干燥:先将步骤b中灭菌火龙果花粉均匀分散于灭菌水溶液中,火龙果花粉与水溶剂质量比为1:10,灭菌水溶液中还添加有甘露醇和氯化钠,溶液中甘露醇的质量浓度为8%、氯化钠的质量浓度为0.95%,得到混悬液,接着将混悬液分装于带胶塞容器瓶中,分装高度为18mm,然后半压塞置放入冷冻干燥机,经过预冻、升华干燥、再干燥、充氮和压塞过程,最后完成冷冻干燥过程,使火龙果花粉含水量低于3%,即得干燥火龙果花粉;其中:预冻是将冷冻干燥机的搁板温度降到-45℃,保持6小时;升华干燥是在真空度达到5pa时,升温至-5℃,视镜位置水线消失后再保持2小时停止;再干燥是将搁板温度升至40℃,保持12小时;
d.包装贮藏:将步骤c中火龙果花粉容器瓶取出、密封包装,保存于不高于15℃的阴凉、干燥环境中。
(2)火龙果花粉悬浮液的制备:
将步骤(1)中存在于容器瓶中的干燥火龙果花粉取出,按火龙果花粉与水质量比为1:50的比例均匀分散于水溶液中,水溶液中还添加有蜂蜜、羧甲基纤维素钠、硼砂和比久,溶液中蜂蜜的质量浓度为5.5%、羧甲基纤维素钠的质量浓度为0.6%、硼砂的质量浓度为0.3%、比久的质量浓度为0.25%,制成火龙果花粉混悬液,备用;
(3)人工授粉:
在火龙果花期,将步骤(2)中所述火龙果花粉混浮液装入喷雾器,于一定高度正对柱头喷洒,火龙果花粉混悬液从配制到使用不超过5小时,完成喷洒授粉后对花朵进行套袋处理。
实施例3
一种火龙果授粉的方法,包括以下步骤:
(1)火龙果花粉贮藏:
a.采集:选取发育正常、无病虫危害的火龙果健壮植株,待开花后收集花粉、除去杂质,得火龙果花粉;
b.灭菌:用体积分数为75%医用酒精均匀喷洒于步骤a中收集的火龙果花粉表面,医用酒精中还添加有蜂胶,蜂胶在酒精溶液中的质量浓度为0.1%,然后置于紫外灯下照射60min,得灭菌火龙果花粉;
c.冷冻干燥:先将步骤b中灭菌火龙果花粉均匀分散于灭菌水溶液中,火龙果花粉与水溶剂质量比为1:6,灭菌水溶液中还添加有甘露醇和氯化钠,溶液中甘露醇的质量浓度为6%、氯化钠的质量浓度为0.9%,得到混悬液,接着将混悬液分装于带胶塞容器瓶中,分装高度为9mm,然后半压塞置放入冷冻干燥机,经过预冻、升华干燥、再干燥、充氮和压塞过程,最后完成冷冻干燥过程,使火龙果花粉含水量低于3%,即得干燥火龙果花粉;其中:预冻是将冷冻干燥机的搁板温度降到-35℃,保持4小时;升华干燥是在真空度达到15pa时,升温至-3℃,视镜位置水线消失后再保持1.5小时停止;再干燥是将搁板温度升至30℃,保持10小时;
d.包装贮藏:将步骤c中火龙果花粉容器瓶取出、密封包装,保存于不高于15℃的阴凉、干燥环境中。
(2)火龙果花粉悬浮液的制备:
将步骤(1)中存在于容器瓶中的干燥火龙果花粉取出,按火龙果花粉与水质量比为1:30的比例均匀分散于水溶液中,水溶液中还添加有蜂蜜、羧甲基纤维素钠、硼砂和比久,溶液中蜂蜜的质量浓度为5%、羧甲基纤维素钠的质量浓度为0.5%、硼砂的质量浓度为0.15%、比久的质量浓度为0.1%,制成火龙果花粉混悬液,备用;
(3)人工授粉:
在火龙果花期,将步骤(2)中所述火龙果花粉混浮液装入喷雾器,于一定高度正对柱头喷洒,火龙果花粉混悬液从配制到使用不超过5小时,完成喷洒授粉后对花朵进行套袋处理。
实施例4
一种火龙果授粉的方法,包括以下步骤:
(1)火龙果花粉贮藏:
a.采集:选取发育正常、无病虫危害的火龙果健壮植株,待开花后收集花粉、除去杂质,得火龙果花粉;
b.灭菌:用体积分数为80%医用酒精均匀喷洒于步骤a中收集的火龙果花粉表面,医用酒精中还添加有蜂胶,蜂胶在酒精溶液中的质量浓度为0.15%,然后置于紫外灯下照射80min,得灭菌火龙果花粉;
c.冷冻干燥:先将步骤b中灭菌火龙果花粉均匀分散于灭菌水溶液中,火龙果花粉与水溶剂质量比为1:8,灭菌水溶液中还添加有甘露醇和氯化钠,溶液中甘露醇的质量浓度为7%、氯化钠的质量浓度为0.92%,得到混悬液,接着将混悬液分装于带胶塞容器瓶中,分装高度为13mm,然后半压塞置放入冷冻干燥机,经过预冻、升华干燥、再干燥、充氮和压塞过程,最后完成冷冻干燥过程,使火龙果花粉含水量低于3%,即得干燥火龙果花粉;其中:预冻是将冷冻干燥机的搁板温度降到-40℃,保持3小时;升华干燥是在真空度达到25pa时,升温至-2℃,视镜位置水线消失后再保持1.8小时停止;再干燥是将搁板温度升至35℃,保持7小时;
d.包装贮藏:将步骤c中火龙果花粉容器瓶取出、密封包装,保存于不高于15℃的阴凉、干燥环境中。
(2)火龙果花粉悬浮液的制备:
将步骤(1)中存在于容器瓶中的干燥火龙果花粉取出,按火龙果花粉与水质量比为1:30的比例均匀分散于水溶液中,水溶液中还添加有蜂蜜、羧甲基纤维素钠、硼砂和比久,溶液中蜂蜜的质量浓度为5.2%、羧甲基纤维素钠的质量浓度为0.5%、硼砂的质量浓度为0.25%、比久的质量浓度为0.2%,制成火龙果花粉混悬液,备用;
(3)人工授粉:
在火龙果花期,将步骤(2)中所述火龙果花粉混浮液装入喷雾器,于一定高度正对柱头喷洒,火龙果花粉混悬液从配制到使用不超过5小时,完成喷洒授粉后对花朵进行套袋处理。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。