專利名稱：無綁扎嫁接及作業器械的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種植物嫁接方法，特別涉及提高木本植物嫁接作業效率的嫁接方法。
背景技術：
嫁接是利用植物受傷后具有愈傷的機能來進行的。嫁接時，使接穗和砧木兩個傷面的形 成層靠近并綁扎在一起，因細胞增生彼此愈合形成維管組織連接在一起，使接穗砧木成為一 個生命體。
于是綁扎就成了嫁接作業中決定成敗的關鍵工序。綁扎作為一種臨時固定措施在接穗砧 木成為一個生命體成活后還要去除，不然將影響嫁接生命體的后期生長。綁扎作業涉及綁扎 前使接穗和砧木兩個加工傷面的形成層對準和靠近，綁扎時須控制綁扎對象的相對位移在允 許范圍，綁扎后綁扎對象一定時間段內也不產生因自然力發生的相對位移。綁扎作業的質量 依賴于作業者的經驗、技術和作業時的精心。綁扎作業作為嫁接中決定成敗的關鍵實現于手 工作業；所帶來的效率低下對農林業發展的限制影響是顯而易見和不容忽視的。
雖然在藤本、草本植物的嫁接中引入嫁接夾這一綁扎替代工具，為藤本、草本植物嫁接 作業的機械化自動化提供了實現途徑，但木本植物的嫁接仍停留在幾千年一貫制的手工作業 水平，與工業革命已有幾百年的現代化要求相去甚遠，亟待改良。
發明內容
傳統的木本植物嫁接方法因綁扎存在而成為實現嫁接作業機械化自動化的障礙，綁扎對 象屬自然物難以標準化，使綁扎作業機械化自動化實現的經濟性基本不存在，因此，尋找不 綁扎實現嫁接功能的技術方案就成為實現木本植物嫁接作業機械化自動化的最有效途徑。
本發明提供的替代嫁接中綁扎的方法，乃是中國古代工匠發明的榫卯連接法，只不過古 代工匠發明的榫卯連接多是方形，而本發明接穗與砧木連接的榫卯均呈圓形，借用機械工業 的孔軸配合原理，使其更能保障所連接的木本植物接穗與砧木的形成層較準確的對接和靠近
榫卯連接法從魯班師徒起就是連接木本植物遺體(木材)的可靠方法，將其用于木本植 物活體的連接(嫁接)仍是利用了木本植物木質部堅韌致密的物理特性，尤其木本植物中的 果樹，其木質部更為致密適宜于機械加工。
3現代機械工業的發展使鉆孔裝置應用已非常普及，木本植物嫁接中在砧木上鉆孔將是輕 而易舉的實現手段，嫁接用的接穗乃是樹枝，其外形輪廓和木質部的橫截面一般也呈圓形， 其濕活的狀態更適于旋切或套削加工。
將旋切或套削加工后的接穗插入相應孔徑的砧木上所鉆孔內，則只剩孔軸向方向的一個 自由度來調整接穗和砧木的相對位置，只要采取適當方式保障接穗在插入砧木孔中鎖定其軸 向位移，就能保障接穗和砧木的相對位置可靠固定。
只要其相對位置固定于形成層對接和靠近位置，就可以發揮植物的愈傷機能而實現嫁接 的成活。
芽接是嫁接技術發展的產物，芽接接穗雖可以不帶木質部組織，但仍可以用孔軸配合的 過盈配合替代綁扎。榫卯連接法不僅適用于木本植物的枝接，也適用于木本植物的芽接。
本發明公開的榫卯連接替代綁扎的連接方法，比起綁扎連接方法更可能實現機械化作業 ，以鉆孔為例，利用現有機械技術便可以輕易實現，能有效提高作業效率和降低嫁接作業強 度。是經濟地實現木本植物嫁接作業機械化自動化的有效途徑。
采用孔軸定位方式比起手工綁扎更容易保障連接對象的相對位置關系。并且這種連接無 須去除，能使植物嫁接生命體的外皮、韌皮以及形成層及愈合組織自由生長不受綁扎束縛， 這種由外部綁扎的臨時固定改為內部的永久固定還可以提高嫁接植物嫁接疤痕的連接強度以 提高嫁接植物抵抗風力破壞的能力。能使嫁接作業質量不依賴于作業者的經驗、技術和作業 時的精心等不可控因素，從而實現嫁接作業質量的穩定和提高可依賴于機械化自動化程度等 可控因素得到可靠保障。
本發明比綁扎連接方法還能減少嫁接植株成活后去除綁扎或去除嫁接夾的作業工序，更 不會產生因遺忘解綁而造成對嫁接生命體后期生長帶來的不利。使嫁接的作業周期脫離生物 周期而大為縮短。
本發明比綁扎連接方法使接穗的選材范圍更廣，細到嫩枝，粗到可成活的多年生老枝均 可作為枝接接穗使用，新枝芽、多年生老枝上的潛伏芽均可作為芽接接穗使用，可有效提高 生物資源的利用率。
本發明比綁扎連接方法可使嫁接作業對機械化自動化的利用超越育苗環節而更廣泛地應 用于大田野外以提高現有園林的生產能力和生產效率。
本發明使嫁接的高空作業使用機械化自動化的機械手成為可能，減少人工高空嫁接作 業的支出和風險，可使果樹不因人的身高限制而成為果材兩用林，并能間接擴大林地的林下 利用空間，提高林業經濟效率。本發明的廣泛應用可使嫁接綁扎所廣泛使用的塑料帶繩在嫁接植株成活后去除帶來的環境污染減少。
圖1是砧木l與接穗2榫卯連接部位的沿砧木生長方向的縱剖示意圖。圖示砧木l上用成孔裝置加工的定位孔3與接穗2根部插入端加工形成的定位軸4呈孔軸配合，使接穗2與砧木1的形成層6靠近或接觸，并用擴大軸端徑向尺寸的裝置5實現軸孔位置鎖定。圖2是砧木1與接穗2榫卯連接部位的砧木橫截剖面示意圖。圖中的h是指接穗2形成層與砧木l形成層從點接觸到線貼合的理論行程。
圖3是接穗2根部插入端定位軸4的縱剖示意圖。D是指接穗2根部的帶皮外徑，d2是指接穗2根部木質部外徑，dl是指接穗2根部插入端所加工形成的定位軸4外徑，L2是定位軸dl的長度。h是指接穗2皮下刻槽的寬度，Ll是指接穗2皮下刻槽的深度。
圖4是砧木1的定位？L3的縱剖示意圖。定位孔徑d與定位軸dl圖3呈配合關系，定位孔深L與圖3定位軸長L2+L1呈相應關系，孔口砧木1樹皮倒角嵊臚？定位軸接穗2樹皮倒角相同。
圖5是圖6的右視圖，6是砧木1與接穗2外皮相接線，7是砧木1外皮上的切痕，下部切痕有利于砧木l傷流的排出。
圖6是實施例二中接穗2外皮帶舌的榫卯連接部位的沿砧木生長方向的縱剖示意圖。接穗2與砧木1的形成層6靠近或接觸的接縫線比實施例一的接縫線有成倍增加。
圖7是實施例三砧木1與接穗2榫卯連接部位的沿砧木生長方向的縱剖示意圖。
圖8是芽接時砧木上定位孔3的縱剖示意圖。
圖9是接穗芽片2安入定位孔3時在外力作用下的變形示意圖。
圖10是接穗芽片2安入定位孔3撤去變形外力后，芽片在自身彈性恢復力作用下，使芽片2在定位孔3內實現固定的狀態示意圖。
具體實施例方式
實施例一
接穗的采集
根據嫁接的需要，采集用作接穗的樹枝，可結合接穗樹的修剪進行， 一般來說修剪去除的枝條，無論其是一年生還是多年生，均可作為接穗使用，接穗長度根據嫁接工作需要選取， 一般不宜超過200mm且枝條上應有滿足嫁接要求的芽眼。接穗的分級
將選好的接穗材料按外徑分級，其分級方法與成孔裝置成孔的直徑相關，如孔徑分級為4mm、 6mm、 8mm、 10mm、 12mm、 14mm、 16mm共7個級別。則將接穗木質部附圖3上d2直徑小于6mm的歸入4mm級，大于6mm小于8mm的歸入6mm級，余則依次類推，大于16mm的小于20mm的歸入16mm級。而大于20mm的枝條一般不作為接穗使用，即使使用可按實施例三方式使用。
接穗的備用
將分級完畢的接穗材料按上述7個級別分別存放入合適容器，運送到加工場所或嫁接砧木所在地現場進行加工。砧木上的成孔
進行嫁接時，到砧木生長現場(不起砧)砧木嫁接部位的直徑選取成孔級別和相應的接穗， 一般砧木嫁接部位直徑應為定位孔直徑三倍或以上。
在砧木嫁接部位用成孔裝置形成如附圖4所示形成的定位孔，孔深L應為直徑d的2倍左右，砧木孔的樹皮部應有引導接穗插入的倒角a或擴口，倒角a—般應為45。或以上，擴口直徑應與接穗外徑D的最小尺寸相適應。
接穗的加工
接穗可在專門的接穗加工場所進行，也可在砧木成孔的現場進行。加工的部位是接穗的根部插入端，加工可用旋切裝置或套削裝置進行。將接穗的根部插入端加工成如附圖3所示的定位形狀，施切裝置的加工如機械加工中的車床車削軸類工件一樣，套削裝置的加工如小學生巻筆刀削鉛筆一樣，如此將接穗插入端加工成與定位孔了相適應的是孔軸配合的定位軸4。軸長L2 (圖3)應小于孔深L (圖4)，軸長L2加上皮下刻槽深度L1應大于孔深L (圖4)，接穗軸端有髓心孔的，在其中插入椎形劈尖，無髓心孔的在端部正中劈開夾入楔形劈尖5。
連接固定
在砧木上定位孔形成后的短時時內，將剛加工好的接穗定位軸連同劈尖一同插入定位孔，沿定位軸軸向向孔內施加外力，使定位軸位移至定位孔底，并使劈尖移動擴大定位軸軸端鎖定于定位孔內，同時接穗的外皮進入定位孔口倒角或擴口內與砧木孔口外皮相壓堅并貼合。撤去所施外力，定位軸已牢牢鎖定于定位孔內，接穗的外皮與定位孔口的砧木外皮相壓堅并貼合不因撤去外力而改變，或改變很小。
噴涂石蠟
隨著上步外力撤除，無綁孔嫁接可認為已經完成。為進一步保障嫁接成活，在砧木接穗相接的外表面噴涂一層石蠟，減少連接部位的水分蒸騰損失，有利于嫁接部位愈傷組織迅速形成，石蠟的噴涂要保持距離，石蠟在噴涂設備內呈熔融狀態，溫度約在9(Tll(TC之間，噴出的液態經空氣冷卻到達樹皮時約為4(TC左右凝結于表面，既能提高嫁接部位的溫度，又能保溫保濕，當然以其它方式涂布隔水劑的方法也可作為替代。
以上七個步驟描述了木本植物無綁扎嫁接的全過程，通過以上七個步驟不難看出，第一步接穗的采集以及砧木的存在是嫁接的必備條件，任何嫁接工作都必須具備這些條件，第二步接穗的分級才是本發明的無綁扎嫁接的必要準備階段，按照要求分徑級是無綁扎嫁接作業的必要準備工作，也是適宜于機械化自動化操作的基本要求，并且分徑級工作也可以用機械化自動化手段實現。
第四步到第六步是有別于傳統嫁接作業的無綁隨機嫁接的關鍵工序，在砧木上形成定位孔是傳統嫁接加工砧木工作的替代，定位孔的形狀并不復雜，其尺寸要求本領域技術人員不難領會，屬于機械化非常容易實現的常規技術手段，在接穗的根部插入端加工定位軸也屬傳統嫁接加工接穗工作的替代， 一般都在接穗生長方向的根部進行，弄反了方向將違背嫁接作業應遵循的基本生物學規律。
加工定位軸以符合與孔的配合原理，其基本要求一般技術人員都能掌握，采用基孔制配合，是考慮成孔的加工比起定位軸表面加工要復雜一些、相應工具的徑級太多不經濟且不利用降低設備成本，這也屬于機械加工領域里的常識，第六步插入定位軸既要保障鎖定，又要保障連接件的形成層對準和靠近，已經由前兩步定位孔軸加工時的尺寸精度控制所保障，技術人員不難由實驗手段獲得滿足要求的技術要求。
第七步是嫁接后處理工序，從第四步到第七步的機械化自動化都不難在現有技術中找到解決方案，因此本實施例說明無綁扎嫁接法是經濟地實現木本植物嫁接作業機械化自動化的有效途徑，也同時說明本發明無綁扎實現嫁接功能的技術方案就成了實現木本植物嫁接作業機械化自動化的有效解決方案，更說明不擺脫傳統嫁接的綁扎固定方式就無法實現木本植物嫁接作業機械化自動化，即使實現也無經濟性可言。
砧木的定位孔成孔和接穗定位軸的切削，都可以利用現代機械的回轉作業，可使嫁接作業擺脫對刀、斧、鋸、繩等傳統工具的依賴，而利用孔軸配合理論可使連接定位通過孔軸加工中的形狀可靠保障而擺脫作業者的主觀判斷，從而為嫁接作業機械化自動化的提高作業效率提供發展空間。
實施例二
圖5是實施例2中接穗2外皮帶舌的榫卯連接部分的縱剖示意圖，圖六是其右視圖。實施例2比起實施例1在接縫線長有成倍的增加是其根本區別，傳統的嫁接習慣認為，接縫線的增加有利于嫁接的成活，但微接技術的發展已對這種認識形成挑戰；發明人認為在傳統嫁接中用刀削方式加工接穗，從削切省力的角度出發以及最早的劈接、靠接都不得不采用穗接口的斜面方式是其根本原因，即工藝限制是主因，接縫線長只是工藝限制下的客觀存在，并不當然成為有利于嫁接成活的主因。實施例2的實施雖有可能提高嫁接成活率，但孔口皮層的加工和接穗皮層的加工都復雜不少，雖可實現但增加了機械加工的復雜程度，實施例l中的簡潔高效優勢完全可以彌補傳統認識所認為按縫長度短所帶來的成活率低。實施例二完全是為了迎合傳統認識所認為的接縫線長能帶來成活率高的解決方案，只是說明機械化自動化也能實現。
實施例三
圖7是實施例l中所提到徑級大于20mm時的枝接技術方案。當枝徑大于20mm時，用實施例l中的劈尖實現鎖定較為困難，孔深是其孔徑的二倍帶來鉆孔切削工作量成倍增加的情況下，實現孔軸定位后的鎖定完全可以用木螺釘固定的方式更經濟地實現。這個技術方案比起實施例1來說，對于20mm以上以至100mm以上徑級的枝接更經濟，也不影響機械化自動化手段的應用。在接穗上鉆制光孔5穿插木螺釘，用木螺釘將按穗壓入鉆木定位孔內固定其位置也屬可充分利用現有技術的成熟解決手段。
大型枝接在生產實踐中雖不常用，并非不需要，此方案結合實施例1和實施例2可能會對某些特殊場合的嫁接工作有所啟示。
本方案中的孔深只要滿足孔軸接觸面能實現定位要求即可。
實施例四
圖8是芽接時砧木上定位孔3的縱剖示意圖，這里木質部所切削的凹坑，只是為作為接穗及定位軸的芽片2實現定位所預留的變形空間。圖9是接穗芽片2安入定位孔3時在外力作用下的變形示意圖。圖10是接穗芽片2安入定位孔3撤去變形外力后，芽片在自身彈性恢復力作用下，使芽片2在定位孔3內實現固定的狀態示意圖。這時接穗芽片與砧木定位孔口外皮對準。砧木外皮切口所形成的孔口與接穗芽片的外緣切口也呈孔軸配合，只是這種配合屬過盈配合。在芽片接穗呈鮮活狀態時，這種過盈配合利用芽片自身彈性恢復變形力使接穗與砧木的形成層貼近并壓緊。接穗芽片安入定位孔內在過盈配合鎖定下，牢固固定于彈力鎖定位置，實現芽接的綁扎替代。
本例說明，替代綁扎的孔軸配合不僅能應用于枝接，同樣也能應用于芽接。以上通過四個實施例公開了木本植物無綁扎嫁接的方法。無綁扎嫁接的設計目的在于不違背植物嫁接成活原理而尋求實現嫁接作業機械化自動化的最經濟途徑。實現本嫁接方法的作業方式很多，使用手動工具、半機械化設備、全機械化自動化均可以實現，發明人無法有效的限制他人使用本嫁接方法獲取商業利益，只能寄希望于對其作業器械的生產銷售做出限制方能實現發明人的專利利益，不得不同時提出對作業器械的權利要求，由于實現本發明的作業器械太多，例如手電鉆便可以隨處買到用于本嫁接方法的使用，發明人也不可能對所有的鉆孔機械提出要求，因而只能提出一個專用設備的要求，要求生產銷售專門用于實現本嫁接方法的專用設備或專用工具的生產銷售商承擔代替發明人向使用本嫁接方法獲取商業利益的人收取專利利益的職責，故本發明同時提出一項功能性權利要求，S卩 一種用于實現權利要求l嫁接方法的作業器械，其特征在于至少包括一個或一套能在砧木上形成定位孔的成孔裝置。
權利要求
1.一種木本植物嫁接方法，其特征在于用成孔裝置在砧木上形成與接穗軸徑相適應的定位孔；用切削裝置使接穗(芽接)或其根部插入端(枝接)形成與定位孔相配合的定位軸；定位軸插入定位孔鎖定使接穗與砧木的形成層靠近或接觸。
2 根據權利要求l所述定位孔，其特征在于，孔的橫截面呈圓形。
3 根據權利要求1或2所述定位孔，其特征在于，孔的中心線與孔口 形成層所在曲面呈垂直。
4 根據權利要求l所述定位孔與定位軸相配合，其特征在于，孔軸配 合尺寸控制采用基孔制配合。
5 根據權利要求l所述定位軸插入定位孔鎖定，其特征在于，用擴大 軸端徑向尺寸的裝置實現軸孔位置鎖定。
6 根據權利要求l所述定位軸插入定位孔鎖定，其特征在于，用過盈 配合方式實現軸孔位置鎖定。
7 根據權利要求l所述嫁接方法，其特征在于，定位軸插入定位孔鎖 定后，在接穗砧木的接口外皮表面涂布一層隔水劑防止接口風干。
8 根據權利要求7所述在接穗砧木的接口外皮表面涂布隔水劑的一種 具體方式，其特征在于，將固體石蠟加熱液化噴涂于接穗砧木的接口周圍外皮表面凝結成隔 水劑層。
9 一種用于實現權利要求l嫁接方法的作業器械，其特征在于至少 包括一個或一套能在砧木上形成定位孔的成孔裝置。
全文摘要
一種木本植物嫁接方法，其特征在于，用成孔裝置在砧木上形成與接穗軸徑相適應的定位孔；用切削裝置使接穗(芽接)或其根部插入端(枝接)形成與定位孔相配合的定位軸；定位軸插入定位孔鎖定使接穗與砧木的形成層靠近或接觸。能有效提高作業效率和降低嫁接作業強度。是經濟地實現木本植物嫁接作業機械化自動化的有效途徑。采用孔軸定位方式比起手工綁扎更容易保障連接對象的相對位置關系。能使嫁接作業質量不依賴于作業者的經驗、技術和作業時的精心等不可控因素，從而實現嫁接作業質量的穩定和提高可依賴于機械化自動化程度等可控因素得到可靠保障。本發明的廣泛應用可使嫁接綁扎所廣泛使用的塑料帶繩在嫁接植株成活后去除帶來的環境污染減少。
文檔編號A01G1/06GK101642031SQ200810303379
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月5日 優先權日2008年8月5日
發明者吳迪男 申請人:吳迪男