专利名称：利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法
技术领域：
本发明涉及ー种利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，尤其是涉及ー种利用中小型飞行器赶粉提高农作物在遭遇灾害天气影响下的授粉结实率，以减轻灾害天气对农作物产量负面影响的方法。
背景技术：
天气作为非人为可控因素，一直是影响农作物产量的重要的且不可逆的因素。特别是对于结实作物，在花粉发育的減数分裂期和抽穗扬花期遭遇异常天气，对产量的影响可能是毁灭性的。由于一般异常天气变化的范围很大，甚至是全国性的，能够导致国家整个粮食生产受到重大影响，严重威胁国家粮食安全与经济稳定。近年来极端气候频发，增强农作物减灾抗灾能力成为巩固国民经济稳定的基础。水稻、小麦、玉米并称世界三大粮食作物，是基本覆盖全世界所有人ロ的主粮，是人类社会生存和发展的基础。以水稻为例，全球约80%的国家均有种植，全世界一半以上人口(包括几乎整个东亚和东南亚人口)以水稻为主粮。水稻如在減数分裂期和开花期遭遇几天冷温(一般分别为〈16で和〈20で)，便会产生“障碍型冷害”，严重影响水稻受精结实，有些年份的灾害天气对水稻产量的影响可以说是毁灭性的。具有超越常规稻生理优势和产量优势的杂交水稻选育成功，是中国水稻育种史上的ー项重大突破。生产实践证明，在相同条件下，杂交水稻一般比普通良种增产20%左右，目前我国杂交水稻年种植面积达1670万公顷，占全国水稻种植面积的57%，平均每公顷产量为7. 2吨，比常规稻平均每公顷5. 85吨的产量高20%以上；年增产的粮食可以供养7000万人ロ。到2008年为止，全国杂交水稻累计种植面积达4亿公顷，比种植常规稻多产粮食6亿吨。杂交水稻与常规稻相比，虽然有较强的产量优势潜力，但是杂交水稻由于对水稻本身开花习性的改变(由自花授粉改变为异花授粉)，需要父本使母本不育系的育性得到恢复，杂交水稻自身授粉结实能力一般不如常规水稻，对外界环境条件的要求一般比常规水稻要高。杂交水稻抽穗扬花期遇上低温阴雨或者高温低湿，就会出现大量花药不开裂散粉现象；花粉形成期如遇上异常低温或者异常高温，花粉会发育不良，不孕花粉粒增多，花药开裂不畅，导致受影响的颖花不能够受精结实，由此会形成大量没有受精的空秕粒。小麦等农作物在花粉形成期和抽穗扬花期遇上低温阴雨或者高温低湿，也会出现大量花药不开裂散粉现象。小麦是世界重要的粮食作物之一，也是中国北方地区的主要粮食作物。小麦杂种优势的利用是提高小麦产量的有效途径，我国在杂交小麦的研究方面一直处于国际领先水平。但杂交小麦目前自身花粉可育程度较低，在花粉形成期和抽穗扬花期遇上连续阴雨、寒、热等异常气候，结实情况将受到严重影响。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，以解决农作物在花粉发育时期和抽穗扬花期遭遇异常天气，开花受精变差，影响产量的问题。研究表明，虽然异常低温或者异常高温天气严重影响水稻等作物花药散粉，但水稻、小麦等作物柱头活力较为持久，开花外露的未受精柱头在一周内仍具有接受花粉受精的能力。通常水稻、小麦等作物开花期将持续数天，绝大部分花药散粉集中在盛花期，但水稻、小麦等作物陆续散粉会持续一周左右。若扬花期出现花药开裂散粉不畅，花粉育性较低，而天气适合花粉萌发受精吋，可以用人工辅助授粉強制花粉撒出，来提高结实率；如果在后几天花药开裂散粉表现顺畅，花粉育性好，可采用人工辅助授粉，使开花外露的未受精柱头接受外来花粉受精结实，以减少灾害天气带来的产量上的巨大损失。如果开花前期遭遇开花受精不良天气，水稻、小麦等作物开花受精降低，许多颖花柱头没有得到受精，也可在后几天其他花药能够开裂，能够受精结实的情况下，采用人工辅助授粉，使开花外露的未受精柱头接受外来花粉受精结实。
本发明之利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，包括以下步骤在农作物抽穗扬花期，观察开花散粉情况，在花粉发育时期和抽穗扬花期遭遇异常天气，出现开花散粉欠佳的情况时，选择适合农作物授粉受精的时段，利用中小型飞行器作为辅助授粉工具，以飞行器飞行所产生的风カ进行农作物的辅助授粉，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域；选择进行辅助授粉的时段，不超过未受精颖花开花后7天；如果当地当时自然风カ能够使花药正常开裂散粉，则取消人工辅助授粉；人工辅助授粉时间在当地开花高峰时期，进行I到2次。进ー步，所述中小型飞行器可为直升飞机或农用飞机或其它轻型飞机等。进ー步，所述飞行器的飞行高度离农作物穗面可为1-10米(优选3-8米)，飞行速度每小时10-180公里(优选60-120公里)，以穗面所产生的风カ能吹裂花药，形成花粉雾为佳。进ー步，对飞行器难以完成的辅助授粉区域，可用竹竿或绳索等作为辅助授粉エ具，完成该区域农作物的人工辅助授粉。本发明利用中小飞行器人工辅助授粉，可以在花粉育性提高后，对天气改善之后的抽穗扬花散粉的农作物，借助飞行器飞行所产生的风力，使开裂不畅的花药中的花粉散落出来，使飞洒的花粉散落在仍然外露但尚未接受到花粉或者尚未受精的柱头上，来提高受灾作物的受精结实率，从而降低灾害天气对农作物产量的影响。利用本发明，可以使受害作物即使经历灾害气候，也可以获得比较好的产量，提高受灾作物产量最高可达50%以上。本发明适用于一般开花授粉作物，特别适用于在花粉減数分裂时期及抽穗扬花期遇到冷害、连续阴雨、高温等异常气候，导致杂交水稻、杂交小麦等杂交作物不能正常抽穗、扬花、散粉、受精、结实，造成产量大幅度降低的情況。
具体实施例方式 以下结合实施例对本发明作进ー步说明。实施例I
在我国东北某水稻商品粮基地实施常规粳稻作物品种空育131人工辅助授粉。空育131在7月中旬花粉減数分裂期遇上连续4天日平均温度为16. 5°C左右的低温天气，在8月初抽穗扬花时，观察到空育131花药开裂不畅，开花散粉不正常，可育花粉率低于70%，在当天空育 131颖花开花高峰期，利用中小型飞行器“运五” B型农用飞机作为辅助授粉工具，在空育131穗层上方5 8米高度飞行，速度为100 120公里/时，进行人工辅助授粉。“运五” B型农用飞机飞行所产生的风カ加上自然风使空育131大部分花药开裂散粉，形成花粉雾，通过来回飞行，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域。空育131灌浆成熟期生长正常，成熟后进行收割。经人工辅助授粉处理后，降低了常规粳稻空育131在花粉发育时期由于不良天气给其生长发育带来的严重影响，结实率比未进行人工授粉的空育131提高19%，使空育131仍然达到亩产590公斤，达到正常天气条件下空育131的80%以上的产量，比未进行人エ授粉的空育131产量提高27%。实施例2
在湖南省洞庭湖商品粮基地实施杂交水稻国审品种两优培九人工辅助授粉。两优培九在8月上旬花粉減数分裂期遇上连续4天日平均温度为30°C左右的高温天气，在8月下旬抽穗扬花吋，两优培九表现花药开裂不畅，开花散粉不正常，可育花粉率低于60%，在当天两优培九颖花开花高峰期，利用中小型飞行器直-IlMBl直升机作为辅助授粉工具，在两优培九穗层上方3-5米高度飞行，速度为110 130公里/吋，进行人工辅助授粉。直-IlMBl直升机所产生的风カ加上自然风使两优培九大部分花药开裂散粉，形成花粉雾，通过来回飞行，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域。两优培九灌浆成熟期生长正常，成熟后进行收割。经人工辅助授粉处理后，降低了两优培九在花粉发育时期由于不良天气给其生长发育带来的严重影响，结实率比未进行人工授粉的两优培九提高26%，比未进行人工授粉的两优培九产量提高42%。实施例3
在河南省某小麦地实施T型杂交小麦郑麦9023A/川农19人工辅助授粉。T型杂交小麦郑麦9023A/川农19本身恢复度欠佳，加上花粉减数分裂期遇上低温阴雨，连续3天日平均气温在12° C以下，抽穗时出现大量花药不正常开裂散粉现象；表现为花粉发育不良，不孕花粉粒多，花药开裂不畅，花粉可育率在50%以下。在观察的当天中午，郑麦9023A/川农19的颖花开花高峰期，利用中小型飞行器“运五” B型农用飞机作为辅助授粉工具，在郑麦9023A/川农19穗层上方5-8米高度飞行，速度为100 120公里/时，进行人工辅助授粉。“运五” B型农用飞机飞行所产生的风カ加上自然风使郑麦9023A/川农19大部分花药开裂散粉，形成花粉雾。通过来回飞行，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域。杂交小麦郑麦9023A/川农19灌浆成熟期生长正常，成熟后进行收割。经人工辅助授粉处理后，不仅在一定程度上解决T型杂交小麦恢复度欠佳的问题，还降低杂交小麦在抽穗扬花期由于不良天气给产量带来的严重损失，在灾害天气条件下，使T型杂交小麦恢复度到达正常水平，通过辅助授粉的田块产量达到未处理田块产量的 I36%o实施例4
在湖南省洞庭湖商品粮基地实施金优402人工辅助授粉。金优402在6月下旬抽穗杨花期遇上连续2天日平均温度在30° C以上的高温天气，期间观察到金优402受高温影响，子房受精状况不佳，严重影响金优402授粉结实。两天后，天气状况变好，气温恢复正常，颖花开花受精状况良好，在这天的金优402颖花开花高峰期，即利用中小型飞行器直-IIMBl直升机作为辅助授粉工具，在金优402穗层上方3 5 米高度飞行，速度为60 110公里/吋，为前两天金优402开花未受精颖花进行辅助授粉。直-IlMBl直升机所产生的风カ加上自然风吹散金优402花药内花粉，形成花粉雾，通过来回飞行，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域。金优402灌浆成熟期生长正常，成熟后进行收割。经人工辅助授粉处理后，降低了金优402在抽穗扬花时期由于高温天气给其受精结实带来的严重影响，结实率比未进行人エ授粉的金优402提高9%，使金优402仍然达到亩产450公斤，比未进行人エ授粉的金优402产量提高12%。
权利要求
1.一种利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，其特征在于，包括以下步骤在农作物抽穗扬花期，观察开花散粉情况，在花粉发育时期和抽穗扬花期遭遇异常天气，出现开花散粉欠佳的情况时，选择适合农作物授粉受精的时段，利用中小型飞行器作为辅助授粉工具，以飞行器飞行所产生的风力进行农作物的辅助授粉，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域；选择进行辅助授粉的时段，不超过未受精颖花开花后7天；如果当地当时自然风力能够使花药正常开裂散粉，则取消人工辅助授粉；人工辅助授粉时间在当地开花高峰时期，进行I到2次。
2.根据权利要求I所述的利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，其特征在于所述中小型飞行器为直升飞机或农用飞机。
3.根据权利要求I或2所述的利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，其特征在于所述飞行器的飞行高度离农作物穗面1-10米，飞行速度为每小时10-180公里。
4.根据权利要求3所述的利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，其特征在于所述飞行器的飞行高度离农作物穗面3-8米，飞行速度为每小时60-120公里。
5.根据权利要求I或2所述的利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，其特征在于对飞行器难以完成的辅助授粉区域，用竹竿或绳索作为辅助授粉工具，完成该区域农作物的人工辅助授粉。
全文摘要
利用中小型飞行器进行农作物人工辅助授粉的减灾方法，包括以下步骤在农作物抽穗扬花期，观察开花散粉情况，在花粉发育时期和抽穗扬花期遭遇异常天气，出现开花散粉欠佳的情况时，选择适合农作物授粉受精的时段，利用中小型飞行器作为辅助授粉工具，以飞行器飞行所产生的风力进行农作物的辅助授粉，飞行器所产生的风覆盖受灾作物种植区域；选择进行辅助授粉的时段，不超过未受精颖花开花后7天；如果当地当时自然风力能够使花药正常开裂散粉，则取消人工辅助授粉；人工辅助授粉时间在当地开花高峰时期，进行1到2次。利用本发明，可有效解决农作物在花粉发育时期和抽穗扬花期遭遇异常天气，开花受精变差，影响产量的问题。
文档编号A01H1/02GK102613071SQ20121012061
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月24日 优先权日2012年4月24日
发明者李建武, 李新奇, 杨益善, 邝翡婷 申请人:湖南杂交水稻研究中心