一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液及其制备方法.pdf

本发明公开了果树栽培技术领域一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液及其制备方法，通过花粉悬浮成分筛选和保持液体中花粉生活力的成分筛选这两个步骤得到所需花粉悬浮液。本发明可以使花粉很好地悬浮、均用地分布，同时花粉在液体溶液中能保持较高的生活力；可以广泛应用于果树的液体授粉，并实现大面积人工液体授粉作业，从而改善自花不实或自花结实率低树种在生产所面临的困难；提高授粉质量，促进坐果，节省劳力、提高效率。

1、  一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液，其特征在于，该花粉悬浮液的重量百分比组成为：
黄原胶：0.04％～0.06％或琼脂：0.05％～0.1％；
蔗糖：5％～10％；
果胶甲酯酶：0.01％～0.04％或硼：0.1％～0.3％；
花粉：0.2％～0.5％；
余量为水。

2、  一种权利要求1所述的花粉悬浮液的制备方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：
1)花粉悬浮成分筛选：
首先配制等体积的重量百分比浓度为5％～10％的蔗糖溶液，含琼脂的重量百分比浓度为0.05％～0.1％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的琼脂/蔗糖混合溶液或含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的黄原胶/蔗糖混合溶液，然后在上述各溶液中加入花粉，各溶液中花粉的重量百分比浓度均为0.2％～0.5％，混合后静止放置，在0min、15min、30min、60min、90min时，分别从上清液中取100μL溶液置于载玻片上，在显微镜下数5个不同视野中的花粉粒数，重复3次，得到花粉悬浮效果最好的溶液；
2)保持液体中花粉生活力的成分筛选：
根据步骤1)所得实验结果，依次配制含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的黄原胶/蔗糖混合溶液、含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％、含硼的重量百分比浓度为0.1％～0.3％的黄原胶/蔗糖/硼混合溶液或含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％、含果胶甲酯酶的重量百分比浓度为0.01％～0.04％的黄原胶/蔗糖/果胶甲酯酶混合溶液，然后在上述各溶液中加入花粉，各溶液中花粉的重量百分比浓度均为0.2％～0.5％，混合后静止放置，在0min、15min、30min、60min、90min时，分别从底部取200μL溶液在培养基配方为含琼脂的重量百分比浓度为1％、含蔗糖的重量百分比浓度为10％的琼脂/蔗糖混合溶液中28℃反应2～3h，进行花粉发芽实验，在显微镜下计算花粉萌发率，重复3次，得到所述花粉悬浮液。

一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液及其制备方法，属于果树栽培技术领域。
背景技术
对于自花不结实或自花结实率低的果树来说，目前在生产中常常采用配置授粉树的栽培方式。这需要配置的授粉树品种与主栽品种开花期一致，同时与主栽品种的授粉亲和性较高。即使这样由于授粉树是种植在固定的区域，具有不可移动性，在生产中因为距离或方位的不同常使得树体之间出现授粉不均匀，无授粉，授粉质量差等问题。因为授粉不良会导致树体坐果率低下、果形不整齐、果实品质差等现象发生。
人工授粉是一项促进授粉、提高坐果和果实品质的重要技术措施。在生产中具有非常重要的作用。传统的人工授粉是采用人工点授的方法，即对每一朵花进行授粉。这种方法虽然可以实现有效授粉、提高坐果和保证果实品质，但非常费时费力，对于开花量大、树冠上方过高或外围的花很难完成授粉，也容易产生整棵树体授粉不均的问题。并且目前我国农村劳动力正趋于老龄化，妇女从事农业生产的比率越来越大，采用这种费工费时的作业对于目前的生产现状来说是难以实现的。所以人工点授的方法一直处于实验或小面积的应用阶段。大面积的推广还存在着困难。
为了保证授粉，促进坐果，提高劳动效率，人们发明了固体花粉喷粉的方法，即利用滑石粉等固体与花粉混合进行喷施。这种方法虽然能够提高劳动效率，但是在实际操作时由于果园中漫天漂浮的都是花粉，一方面需要非常大量的花粉，在现实生产中很难收集得到巨量有效的花粉。另一方面对人体的呼吸系统还会产生不利影响，同时作业时容易受到天气的左右，刮风下雨等天气都不能进行操作。因此这种方法在生产中也一直没有得到推广与应用。
液体授粉可以在保证授粉，促进坐果的前提下，降低劳动成本，缩短劳动时间，提高劳动效益。同时液体授粉喷施的花粉均匀、快速、集中、准确，在短暂的开花期就可完成作业。并且在刮风、小雨等不良天气中也可进行正常作业。因此生产中大力推荐这种授粉方法。但是液体授粉具有两个关键的问题直接影响授粉质量。一是花粉悬浮的问题，另一个是花粉在液体中保持生活力的问题。传统的液体授粉主要是利用蔗糖和硼等组成花粉悬浮液。这种花粉悬浮液花粉很容易发生沉淀并快速失去生命力影响授粉效果。导致目前在生产中还很少看到利用液体授粉的实例，也难以大面积推广。本发明改变了以往的花粉悬浮液组成，利用安全性强、粘度高、稳定性好的黄原胶为花粉悬浮液的主要成分，能够很好地使花粉在液体中均匀地分布，同时配以蔗糖、果胶甲酯酶(Pectinesterase)混合配置成花粉悬浮液，花粉在其中可以存活90min以上，并且进行实际操作也取得了良好的授粉效果。说明这种花粉悬浮液适合于果树大面积进行液体授粉之用。
发明内容
本发明的目的是针对目前实际生产中所采用的液体授粉溶液(主要是蔗糖、硼等成分的混合液)容易使花粉产生沉淀，花粉快速失去生活力，提供一种适合于果树液体授粉的花粉悬浮液及其制备方法，从而解决花粉在液体溶液中的悬浮及保持花粉生活力的问题。
所述适合于果树液体授粉的花粉悬浮液，其重量百分比组成为：
黄原胶：0.04％～0.06％或琼脂：0.05％～0.1％；
蔗糖：5％～10％；
果胶甲酯酶：0.01％～0.04％或硼：0.1％～0.3％；
花粉：0.2％～0.5％；
余量为水。
所述花粉悬浮液制备方法的具体步骤为：
1)花粉悬浮成分筛选：
首先配制等体积的重量百分比浓度为5％～10％的蔗糖溶液，含琼脂的重量百分比浓度为0.05％～0.1％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的琼脂/蔗糖混合溶液或含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的黄原胶/蔗糖混合溶液，然后在上述各溶液中加入花粉，各溶液中花粉的重量百分比浓度均为0.2％～0.5％，混合后静止放置，在0min、15min、30min、60min、90min时，分别从上清液中取100μL溶液置于载玻片上，在显微镜下数5个不同视野中的花粉粒数，重复3次，得到花粉悬浮效果最好的溶液；
2)保持液体中花粉生活力的成分筛选：
根据步骤1)所得实验结果，依次配制含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％的黄原胶/蔗糖混合溶液、含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％、含硼的重量百分比浓度为0.1％～0.3％的黄原胶/蔗糖/硼混合溶液或含黄原胶的重量百分比浓度为0.04％～0.06％、含蔗糖的重量百分比浓度为5％～10％、含果胶甲酯酶的重量百分比浓度为0.01％～0.04％的黄原胶/蔗糖/果胶甲酯酶混合溶液，然后在上述各溶液中加入花粉，各溶液中花粉的重量百分比浓度均为0.2％～0.5％，混合后静止放置，在0min、15min、30min、60min、90min时，分别从底部取200μL溶液在培养基配方为含琼脂的重量百分比浓度为1％、含蔗糖的重量百分比浓度为10％的琼脂/蔗糖混合溶液中28℃反应2～3h，进行花粉发芽实验，在显微镜下计算花粉萌发率，重复3次，得到所述花粉悬浮液。
本发明的优点是，1)可以使花粉很好地悬浮、均匀地分布，同时花粉在液体溶液中能保持较高的生活力；2)可以广泛应用于果树的液体授粉，并实现大面积人工液体授粉作业，从而可以改善自花不实或自花结实率低树种在生产所面临的困难；3)可以提高授粉质量，促进坐果，节省劳力、提高效率。
附图说明
图1为不同成分对花粉悬浮作用的影响；
图2为不同时间内的花粉生活力；
图3为不同授粉对金太阳杏坐果的影响；
图4不同授粉对小白杏坐果的影响。
具体实施方式
实施例1：花粉悬浮成分筛选
在针对试验用杏自花不结实，授粉质量差，坐果率低的问题，我们想通过液体授粉改善其授粉状况。首先采用常规方法配置花粉悬浮液即：10％蔗糖+0.3％硼酸+0.3％花粉喷施杏树，但坐果率很低，还比对照(没有喷施)的树体低。说明这种方法对于促进杏坐果没有作用。经过仔细观察发现，配置好的液体当花粉放入后很快花粉发生沉淀。故此，我们开始了能使花粉很好悬浮成分的筛选。本实验中共配制了六种溶液(以下各浓度均为重量百分比浓度)：(1)5％蔗糖溶液；(2)10％蔗糖溶液；(3)0.1％琼脂+5％蔗糖混合溶液；(4)0.1％琼脂+10％蔗糖混合溶液；(5)0.04％黄原胶+5％蔗糖混合溶液；(6)0.04％黄原胶+10％蔗糖混合溶液，六种溶液的花粉浓度均为0.3％。花粉溶液与上述溶液混合后静止放置，在0、15、30、60、90min时，分别从上清液中取100μL溶液置于载玻片上，在显微镜下数5个不同视野中的花粉粒数，重复3次。结果如图1所示：由图中可以看出，只有蔗糖的液体在经过15min后花粉基本都发生了沉淀，琼脂和蔗糖的液体到30min花粉也大部分都发生了沉淀，而添加黄原胶的两种液体花粉悬浮效果较好，经过90min后大部分花粉仍然悬浮，其中0.04％黄原胶+10％蔗糖的花粉悬浮效果最好。
实施例2：保持液体中花粉生活力的成分筛选
在确定了0.04％黄原胶+10％蔗糖混合溶液对花粉悬浮的作用效果后，怎样使花粉在液体中能保持较长的生活力是我们探讨的另一个问题。对此我们设计了如下实验(以下各浓度均为重量百分比浓度)：(1)0.04％黄原胶+10％蔗糖混合溶液；(2)0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.3％硼混合溶液；(3)0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.01％果胶甲酯酶混合溶液，花粉浓度均为0.3％。花粉溶液与上述溶液混合后静止放置，在0、15、30、60、90min时，分别从底部取200μL溶液进行花粉发芽实验(培养基配方：1％琼脂+10％蔗糖，28℃条件下2～3h)，在显微镜下计算花粉萌发率，重复3次。结果如图2所示：由图中可以看出，添加果胶甲酯酶和硼的液体中花粉在30min之内生活力差异不大，但在30min之后添加硼液体中的花粉生活力急剧下降，而添加果胶甲酯酶液体中的花粉生活力依然较高，到90min其花粉生活力远远高于其它两种液体，而只加蔗糖的液体其花粉生活力最低。
据此我们认为适合于杏等果树液体授粉的有效悬浮液配方为0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.01％果胶甲酯酶。
实施例3：实际应用效果
依据以上配方，我们在北京海淀区温泉苗圃对盛花期的金太阳杏进行了授粉实验。实验共设置了4种处理(以下浓度均为重量百分比)，即处理1为10％蔗糖+0.3％硼混合溶液；处理2为0.1％琼脂+10％蔗糖+0.3％硼混合溶液；处理3为0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.01％果胶甲酯酶混合溶液；处理4为人工点授，液体授粉的花粉浓度均为0.3％。结果如图3所示。由图中可知，人工点授树体的坐果率最高，液体授粉中0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.01％果胶甲酯酶的花粉悬浮液配方树体坐果率最高，仅次于人工点授，而10％蔗糖+0.3％硼的花粉悬浮液的授粉坐果率较低。
同时我们在新疆库车县牙哈镇的牙吐儿绿化基地对当地小白杏也进行了相同授粉实验，每一种处理选择5～10株树，结果如图4所示，与在金太阳杏的实验结果基本一致。说明我们所发明的花粉悬浮液(0.04％黄原胶+10％蔗糖+0.01％果胶甲酯酶+0.3％花粉)对促进授粉，提高坐果具有明显的效果。
实施例4：花粉精制
在喷施花粉时我们发现：由于花粉中参杂有许多花药和花丝很容易堵塞喷雾器的喷头，因此，最好是纯花粉才能顺利进行花粉喷施。花粉的精制可以采用如下办法：(1)丙酮精制法：用纱布包裹粗花粉在一定丙酮溶液中进行振荡，花粉很快溶解出来，待花粉沉淀后(2～3min)倒出丙酮溶液，并使其干燥可得到纯花粉。(2)水溶液精制法：用纱布包裹粗花粉在喷施花粉前，在配置好的溶液中进行振荡使花粉溶解出来，立即进行喷施。
实施例5：喷雾器选择
选择喷雾器时最好选择喷头细。雾化效果好，雾滴在空中漂浮时间长的小型或中型喷雾器。
除非特别指明，本发明中的这些实施例仅用于说明本发明，但不能限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明精神和实施的前提下，对这些实施方案中的花粉悬浮液组分、含量、比例等进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。