小麥雜交授粉器和霧墻式噴霧器噴頭在農業生產試驗中的應用

蔡東明

（西北農林科技大學農學院，陜西楊凌 712100）

0 引言

農作物中有很多是異花授粉作物，生產中需要人工授粉，在作物遺傳育種試驗中要配組合作雜交，而因為傳統人工授粉效果不好，結實率低，大大影響農業生產試驗工作。比如獼猴桃生產中需要人工授粉，因為花粉稀缺昂貴，使用時必須嚴格控制導致結實率低或果形偏小。小麥育種試驗中因為傳統授粉方法存在弊端導致結實率低[1]，或因為提供給母本的花粉量太少使母本選擇具有優良遺傳基因的父本花粉范圍狹窄，從而導致后代分離出具有優良性狀植株的機率變小[2]，因此可以說傳統人工授粉方法從源頭上阻礙了農業生產試驗工作順利進行。

農業生產中草蟲病害因為地理土壤因素、環境氣候因素、頻繁引種因素、病理小種衍變等原因，嚴重影響農業產品的產量和品質。比如草害中最常見的節節麥發生區可使小麥減產12%～15%，高發區減產20%～38%，同時小麥品質也顯著下降；一頭蚜蟲一年可產十幾代甚至幾十代，一代大約70頭，一頭蚜蟲24小時吸食鮮物質重量是其體重的79倍，危害驚人；我國小麥主產區黃淮麥區主要病害是銹病、白粉病和赤霉病，嚴重發生區可減產15%～40%，因此農業生產中噴施農藥必不可少，但因傳統噴霧器設計存在缺陷，導致草蟲病害屢噴不止，農藥使用量大，污染環境，作物殘留危害人體健康。

為了改變這些不利現狀，經多年多方實驗對比，設計出一種小麥雜交授粉器和一種霧墻式噴霧器噴頭并已獲得授權國家專利（一種小麥雜交授粉器。專利申請號：ZL201520961430.X；一種霧墻式噴霧器噴頭。專利申請號：ZL 201520617500.X）。

1 小麥雜交授粉器的構造和使用優點介紹

1.1 小麥雜交授粉器的構造

小麥雜交授粉器通體為塑料，總長度約130 mm，由噴嘴、氣流軟管、花粉容器和氣囊組成（見圖1）。氣流軟管尾部與氣囊連接，氣流軟管距離其尾部20mm 處設有圓孔，花粉容器的下漏口通過圓孔垂直插入氣流軟管，氣流軟管長度為 90mm，直徑約為5mm（見圖2）。

圖1 小麥雜交授粉器實物圖

圖2 小麥雜交授粉器示意圖

1.2 小麥雜交授粉器的使用方法

將花粉從花粉容器上端注入，在重力作用下花粉會連續勻速從花粉容器下漏口緩慢下漏到氣流軟管，待下漏一定量時猛捏氣囊，花粉就會經過氣流軟管從噴嘴噴射而出。使用時花粉容器必須豎直向上一手握住氣囊，一手握住母本雜交袋，二者保持水平，將噴嘴伸入母本雜交袋，對準柱頭猛捏氣囊，由于小麥穗長約 100mm，因此應先伸入 10～20mm 噴射穗子上半部分柱頭，再伸入約 40～50mm噴射下半部分柱頭。

1.3 小麥雜交授粉器的優點和注意事項

小麥雜交授粉器的優點是授粉效果好，結實率高，經過用小麥雜交授粉器授粉和傳統方法授粉對比，結果顯示結實率提高 17.4%，后代優良單株選出率提高約 10%，另外小麥雜交授粉器還節約花粉，促進選育工作并節約人力財力。使用時應注意花粉容器必須豎直向上；當猛捏氣囊后不能立即松開，而應退出遠離雜交袋后再松開，以避免將花粉回吸至氣囊內[3]；每做完一個組合必須對授粉器用酒精殺滅花粉；當空氣濕度大，花粉下漏速度慢，甚至堵塞時可以輕微抖動或彈擊氣流軟管。

2 霧墻式噴霧器噴頭的構造和使用優點介紹

2.1 霧墻式噴霧器噴頭的構造

霧墻式噴霧器噴頭只是將傳統噴霧器噴口由圓孔形變為長縫形，其他結構、材質、性狀不作任何改變。霧墻式噴霧器噴頭材質仍為塑料，其直徑15mm、厚度 1.5～2.0 mm，長縫形噴口長10mm、寬0.2mm（見圖3）。傳統的“花果山”牌噴霧器工作壓力為0.2～0.3 MPa，由于長縫面積與圓孔相等，因此霧墻式噴霧器噴頭所承受的工作壓力不變，所以霧化效果良好。

圖3 霧墻式噴霧器噴頭俯視圖

1.噴頭 2.長縫形噴口

2.2 霧墻式噴霧器噴頭使用優點和注意事項

以浙江省廣豐塑業有限公司生產的“花果山”牌3WBS-16型手動雙頭噴霧器為例，容積16L工作壓力0.2～0.3MPa[4]，噴桿擺動一次噴施覆蓋區域如圖4陰影部分（見圖4），若將噴頭2個圓孔型噴口改為長縫形，且在縱向一條直線噴出的農藥經霧化形成一道霧墻，噴桿擺動一次噴施覆蓋區域如圖5陰影部分（見圖5）。對比圖4圖5發現，長縫型噴頭填補了圓孔型噴頭遺漏而形成的6個死角（見圖6），這6個死角埋下的隱患正是草蟲病害屢噴不止反復發作的原因，此外霧墻式噴霧器噴頭還降低了防治成本，減少農藥使用量，大大控制了農藥對環境的污染及對人體健康的危害。

霧墻式噴霧器噴頭安裝時長縫必須是縱向，若是雙頭，2個噴頭的長縫要在一條直線上且不能安裝小圓罩，由于長縫更易堵塞，因此使用中一定要用清潔水源并安裝過濾網[5]。

圖4 傳統噴霧器噴桿擺動一次噴施覆蓋區域

圖5 霧墻式噴霧器噴頭噴桿擺動一次噴施覆蓋區域

3 小結

小麥傳統授粉方法是使花粉自由散落到母本柱頭上，是被動的。而使用小麥雜交授粉器授粉是將花粉具有針對性的噴射到柱頭上，是主動的。這樣使母本獲得了足量的花粉，從遺傳角度看，這無疑使后代分離出具有優良性狀植株的機率大大提高，因此相對于傳統授粉方法，小麥雜交授粉器是革命性的，在國內國際尚屬首創。霧墻式噴霧器噴頭相對于傳統噴霧器，填補了6個死角，提高了噴施效率，降低了噴施成本，減少了農藥殘留，對農業生產起到了促進作用，更重要的是減少了環境污染和對人體健康的危害。小麥雜交授粉器和霧墻式噴霧器噴頭不局限于某種作物，只要農業生產試驗中的其他作物能適用都可以使用。

[1] 舒巧云，劉珠琴，章建紅，等.不同授粉器對獼猴桃授粉效果的影響[J].浙江農業科學，2015，56（9）：1416-1417.

[2] 蔡勝國，袁德水，丁旭光，等.落葉松雜交控制授粉器創新效果調查[J].河北林業科技，2011，8（4）：27-30.

[3] 張香桂，錢大順，朱燁，等.棉花高產高效人工雜交制種新方法[J].中國棉花，1994，21（9）：16-17.

[4] 范仲先.新型噴灑機械—多功能靜電噴霧器[J].資源開發與市場，2009（1）：33.

[5] 任華.嘖霧器改進后噴藥效果好[J].蜜蜂雜志，2009（7）：46-47.