庫爾勒香梨無人機液體授粉技術*

羊 堅，劉長青，馮宏祖，郝海婷，孔 新，王 蘭

（1.塔里木大學植物科學學院/南疆農業有害生物綜合治理兵團重點實驗室/農業部阿拉爾作物有害生物科學觀測實驗站/南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室，新疆 阿拉爾 843300；2.新疆生產建設兵團林業工作管理總站；3.新疆農墾科學院生物技術研究所）

庫爾勒香梨為薔薇科（Rosaceae）梨亞科（Pomoideae）梨屬（Pyrus）植物，是新疆古老的地方品種，其具有香味濃郁、果皮薄、果肉細膩多汁、耐儲運等特點，被譽為“梨中珍品”。庫爾勒香梨的種植具有較強的地域性，被評為中國國家地理標志產品，主要分布在新疆巴音郭勒蒙古自治州和新疆阿克蘇地區的部分縣市以及新疆生產建設兵團第一、二、三師，據新疆統計年鑒（2019 年）[1]，新疆巴音郭勒蒙古自治州種植庫爾勒香梨面積近4萬hm2，新疆阿克蘇地區1.1 萬hm2，新疆生產建設兵團2 萬hm2，是當地農業增效、農民增收的主栽果樹之一。

1 庫爾勒香梨花期授粉存在的問題

庫爾勒香梨是異花授粉結果果樹，需要其他梨品種花粉進行授粉才能結果。生產上通過在果園合理配置授粉樹，花期釋放蜜蜂等傳粉昆蟲就能提高坐果率，達到坐果要求。近幾年，蘋果枝枯病在新疆地區發生，該病菌可以通過傳粉昆蟲進行傳播，蜜蜂授粉受到限制。傳統的昆蟲授粉模式不再適用，庫爾勒香梨授粉問題嚴峻，產業持續發展受到威脅。

良好的坐果率是果樹豐產的基礎，為提高庫爾勒香梨坐果率，果農會在花期采用人工蘸粉、人工抖粉等方式進行補充授粉。人工蘸粉是使用毛筆、鉛筆橡皮頭等工具蘸取花粉點授到柱頭上；人工抖粉是將花粉與面粉按比例混合后裝入絲襪中，在花序上方抖動授粉。人工授粉雖然能提高香梨的坐果率，但也存在許多問題。一是人工授粉效率低。一般人工蘸粉的效率為0.13 hm2/天·人，人工抖粉為0.33 hm2/天·人。二是授粉不均勻。由于梨樹樹體高大，人工授粉很難使樹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為20 g/667m2左右，人工抖粉50 g/667m2左右，由于花粉采集困難，商品花粉價格高，一般在7 000～10 000元/kg，人工授粉的花粉成本在140～350元/667 m2，加上日益上漲的人工成本，使人工授粉費用突出。四是庫爾勒香梨花期在7 d左右，采用人工授粉，短期內需要大量的勞動力，因此，每到香梨樹開花時節，在梨樹種植區常常有“用工荒”的情況，導致出現梨樹授粉不足或錯過最佳授粉時間等問題。為了使庫爾勒香梨產業健康持續發展，生產上亟需一種安全、高效、經濟的授粉技術來解決目前面臨的難題。

2 庫爾勒香梨無人機授粉的優勢

庫爾勒香梨是先花后葉果樹，花期樹冠的通透性好，植保無人機從樹冠上方噴灑的花粉液可以均勻的沉降到整棵樹的花序上，這就能解決人力授粉不均勻的問題。無人機噴灑作業使用的噴頭一般可以噴灑較寬的范圍，以阿克蘇地區常用的大疆T20植保無人機為例，其在距離樹冠2 m 的高度飛行，有效噴幅可達到5 m，加之無人機為空中作業方式，無障礙物阻擋，這些條件都保障了無人機授粉的高效率，與人工授粉相比，無人機授粉的效率可提高上百倍。目前租用植保無人機的費用一般為15～20元/667 m2，為人工成本的1/4，且授粉過程不會損傷花朵。無人機作業具備節水、節藥的特點，可以高效利用花粉，大幅降低花粉成本。此外，無人機授粉可顯著提高花序的坐果率，2020年在兵團第一師、第二師和第三師進行無人機授粉試驗示范，花序坐果率達到80%左右，而人工蘸粉、人工抖粉的花序坐果率一般在40%左右。綜上所述，無人機授粉具備授粉均勻、效率高、節省成本及授粉效果好等優勢。

3 無人機授粉技術

3.1 花粉

使用中國農業科學院蜜蜂研究所提供的商品花粉“楷博”，該花粉采用了基于蜜蜂的花粉采集技術，采集的花粉為自然成熟的花粉，比人工采集的花粉活力更高。

3.2 營養液

花粉營養液的配制為水（純凈水）∶白砂糖∶花粉伴侶=500∶50∶1（質量比）。該營養液配方由中國農業科學院蜜蜂研究所提供，具有配方簡單和使用方便的優點。

3.3 花粉懸濁液參數

通過果園試驗，花粉與營養液比例為1∶500、花粉懸濁液使用量為3 L/667 m2時，庫爾勒香梨坐果效果好，花粉用量少，花序坐果率比自然授粉提高30%～40%。

3.4 花粉懸濁液的配制

以配制15 L 花粉懸濁液為例，量取15 L 純凈水倒入干凈的容器中，然后稱取1.5 kg 白砂糖和30 g花粉伴侶倒入，攪拌至白砂糖完全溶解，營養液即配制好。取一個干凈的自封袋，稱30 g 花粉倒入其中，再加入20 mL 左右營養液，將袋口封好，用雙手輕輕搓揉自封袋使花粉顆粒充分分散后，打開自封袋，將花粉液倒入配制好的營養液中，并用營養液沖洗自封袋1～2 次，然后充分攪拌，使花粉均勻分散在營養液中，花粉懸濁液配制好后立即倒入無人機作業箱中進行噴灑授粉。

3.5 無人機作業參數

試驗使用的是大疆T20 植保無人機，無人機飛行高度距離樹冠頂部2 m，飛行速度為2.7 m/s，15 L花粉懸濁液授粉面積為0.33 hm2庫爾勒香梨園。

3.6 注意事項

為避免庫爾勒香梨無人機授粉時花粉液滴漂移，影響授粉效果，無人機授粉應選擇在無風或微風的天氣進行。無人機機型不同，作業箱大小和作業參數也會不同，在配制花粉懸濁液和噴灑授粉作業前應做好充分準備。花粉懸濁液做到隨配隨用，為方便操作，可一次適當多配制一些，但配制好的花粉懸濁液最好在1 h內噴灑完畢。購買的花粉如果暫時不用，應放在冰箱冷凍保存，以維持花粉的高活性。