專利名稱：室內甘蔗雜交授粉方法
技術領域：
本發明涉及室內甘蔗雜交授粉技術。
背景技術：
甘蔗(Sugarcane)是我國重要的糖料作物，甘蔗糖占我國食糖產量的90%以上，同時它也是南方地區生產燃料乙醇的最佳可再生能源作物之一。蔗糖業的發展離不開甘蔗品種改良，優良品種對蔗糖生產的技術進步的貢獻率達60%，是我國蔗糖業持續發展和提高蔗糖業國際競爭力的主要核心技術。甘蔗有性雜交是進行甘蔗品種改良的有效途徑，是緩解我國甘蔗品種結構單一化的局面。甘蔗有性雜交過程中授粉是一個重要的關鍵環節。
早期比較傳統的甘蔗有性雜交主要是在戶外進行，其有以下問題一方面，由于在戶外進行溫濕度得不到保證，影響雜交花穗結實率；另一方面，由于母本不包莖在大田隨意性大，操作起來太費力，雜交效果也極差，不適應大規模雜交花穗生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種室內甘蔗雜交授粉方法，設計一套智能化雜交溫室，將甘蔗有性雜交在室內進行，改善甘蔗育種的結實率低、費人工、雜交效果差等問題。本發明通過如下技術方案是實現；
一種甘蔗雜交授粉方法，包括如下步驟
(I)甘蔗雜交授粉設施配備
(I. I)溫室搭建
按現有技術搭建溫室，溫室的寬度大于20m,長度大于30 m,高度大于6 m,溫室頂部具有透明遮雨蓋，并設有透風天窗，溫室四周具有擋風遮光墻壁，溫室具有溫度濕度自動控制系統；
(I. 2)內部結構設計
種植槽布置在溫室內平行布置至少5條水槽，水槽寬0. 6 I. 0m，水槽深度0. 4 0. 6m,兩條水槽之間相隔至少2. 5m ；
支撐架搭建在水槽內固定設置一排立柱，立柱高5 6 m,兩根立柱相隔0. 8 I. Om,每條水槽內至少有10根立柱，立柱的下端固定于水槽底，立柱的上端用立柱連接條固定連接成為排架，排架兩端立柱的距離為排架長度，排架的中下部橫置有上固定架和下固定架，上固定架包括若干條上橫桿和兩條相隔0. 3 0. 5m對稱位于排架兩側的上固定架管,上固定架的上橫桿垂直焊接于排架的立柱上；下固定架包括若干條下橫桿和兩條相隔0. 3
0.5m對稱位于排架兩側的下固定架管，下固定架的下橫桿垂直焊接于排架的立柱上；上固定架和下固定架的長度與排架長度相等，下固定架距離排架下端部至少0. 7m，上固定架和下固定架相隔0. 3 0. 5m ;搖動架置于上固定架上，搖動架包括位于排架兩端部附近的兩支橫桿和連接于兩支橫桿端的兩條相隔0. 3 0. 5m的搖動架管,搖動架與上固定架之間橫向分布有若干滾動管，搖動架通過滾動管與上固定架活動連接，搖動架上于每根立柱的同一旁分別固定連接有一根長度為I. O I. 5m的蚊帳固定管，蚊帳固定管的兩端焊接有蚊帳固定部，蚊帳固定管和蚊帳固定部構成蚊帳固定架；
蚊帳架布置蚊帳架包括數量與立柱相等的蚊帳架橫條和兩條相隔0. 5 0. 8m對稱位于排架兩側的蚊帳架縱條，蚊帳架橫條對中焊接于蚊帳架縱條上，相鄰蚊帳架橫條的距離與排架的立柱間距大致相等；
排架上端水平縱向設置有I條卷軸，至少3個軸承板設置于排架的立柱上端側，卷軸通過軸承與軸承板連接，卷軸上大致均布設置有至少3個卷線筒，卷線筒通過鎖釘固定于卷軸上，卷軸的兩端設有鏈齒筒，手動拉鏈掛接于鏈齒筒上；
蚊帳架通過卷繩吊掛于卷線筒上，即將卷繩的一端連接于蚊帳架，卷繩 的另一端繞接于卷線筒上，每個卷線筒上繞接2條卷繩，并使蚊帳架橫條大致水平位于靠排架的立柱旁；(I. 3)噴霧系統設置
在水槽側每相隔1.0 2. Om豎向布置I支噴霧管，噴霧管的長度與排架高度大致相等，噴霧管上每隔I. 0 2. Om安裝有噴頭，全部噴霧管連接到自動控制噴霧系統，自動控制噴霧系統通過微電腦時控開關全天候任意調節噴霧時間段、噴霧次數、噴霧時間長短；
(I. 4)養莖液供給系統設置
在溫室內設一養莖液配制罐，養莖液管從各水槽連接到養莖液配制罐，養莖液管末端位于水槽上方并設有養莖液排放開關；水槽設有排水口。(2)母本種植
(2. I)配備母本包莖基質；
(2. 2)選擇孕穗期的蔗株進行包莖；
(2. 3)將包莖好的蔗株包括包莖段砍下作為母本種植于水槽內，每個雜交單元格種植I支甘鹿母本。(3)父本養莖
將甘鹿父本放入養莖液中養莖，每隔2—4天換一次養莖液。(4)雜交單元格分隔布置
在每個2根立柱之間掛上蚊帳布袋，將蚊帳布袋的上端掛到蚊帳架上，蚊帳布袋的下端固定于蚊帳固定架，使蚊帳布袋圍成交單元格，通過手動拉鏈、卷軸和卷繩調整蚊帳和架蚊帳布袋的高度。(5)批量人工授粉 (5. I)放置父本
在每個雜交單元格內放置I支父本并固定于搖動架上，確保父本在母本的上方；
(5.2)調控溫室的溫濕度
通過溫室的溫濕度調控系統，使溫室溫度調控在25 28°C，濕度調控在80 100% ； (5. 3)進行人工授粉
授粉時輕輕來回搖動搖動架，使甘蔗父本受到震動后花粉飄落到母本柱頭上實現大批量授粉；每天授粉共3次，每隔I小時授粉I次，連續授粉7 14天。與現有技術對比，本發明有如下突出的實質性特點和顯著進步
I、本發明的甘蔗雜交授粉設施具有結構簡單、牢固、易操作、透光率高、保溫效果好、自動化控制程度高、功能齊全等優點，給甘蔗雜交授粉提供良好的環境條件，有效地提高花穗結實率，確保種子發芽率；
2、本發明操作輕松方便、可實現大批量授粉，提高了工作效率和甘蔗種子的結實率；
3、本發明能減輕大量工作量、節省大量花穗，適合工廠化、規模化和標準化生產甘蔗雜交花穗。
圖I為本發明中溫室內部的雜交單元格(局部)結構示意圖。圖2為本發明中噴霧系統(局部)結構示意圖。圖3為本發明中養莖液供給系統(局部)結構示意圖。
具體實施例方式一種甘蔗雜交授粉方法，其包括如下步驟
(I)根據甘蔗生物特性及雜交特點配備甘蔗雜交授粉設施，即智能化雜交溫室設計 (I. I)溫室及外部結構搭建
搭建溫室溫室規格為長X寬=42mX 24m，頂部采用M型結構，M型跨度8m，頂部最高7. lm，最低6m，共3個M型，溫室具有溫度濕度自動控制系統；
頂部及四周覆蓋采用國產優質5_浮法玻璃，專用鋁合金與膠條密封將溫室頂部和四周覆蓋；
遮陽系統在溫室內靠四周和頂部設計電動遮陽系統，內遮陽網采用綠格牌70%黑色針織遮陽網，專用鋁合金型材夾持，電動遮陽系統備用有電動和手動兩套系統；
天窗部分在溫室頂部設2組單翼外翻天窗，寬lm，長42m，天窗開閉機構使用齒輪齒條傳動機構和溫室專用減速電動傳動；
活動側窗在溫室兩側肩高下0. 5m出安一道總高約I. 2m的上下兩層連片式外翻窗，夕卜翻窗最大啟動角度不大于60°，翻窗開閉機構使用進口齒輪齒條傳動機構，其中4套采用溫室專用減速電機傳動，電動控制。其余4套采用手動式平開得方式控制，從基礎面0. 3m處安裝一道I. 5m高的平開式的窗戶通風。(I. 2)內部結構設計(具體參考圖I)
種植槽布置在溫室內東西走向用混凝土澆鑄5條水槽5，水槽5寬0. 60m，水槽5深度0. 4 m，兩條水槽5之間相隔2. 5m ；
支撐架搭建在水槽5內固定設置一排立柱11，每排10根,立柱11高5 6 m,兩根立柱11相隔0. 8 I. 0m，立柱11的下端固定于水槽5底，立柱11的上端用立柱連接條12固定連接成為排架，排架兩端立柱的距離為排架長度，排架的中下部橫置有上固定架和下固定架，上固定架包括若干條上橫桿24和兩條相隔0. 4m對稱位于排架兩側的上固定架管23，上固定架的上橫桿24垂直焊接于排架的立柱11上；下固定架包括若干條下橫桿22和兩條相隔0. 4m對稱位于排架兩側的下固定架管21，下固定架的下橫桿22垂直焊接于排架的立柱11上；上固定架和下固定架的長度與排架長度相等，下固定架距離排架下端部0. Sm，上固定架和下固定架相隔0. 4 m ;搖動架置于上固定架上，搖動架包括位于排架兩端部附近的兩支橫桿26和連接于兩支橫桿26端的兩條相隔0. 4m的搖動架管25,搖動架與上固定架之間橫向分布有滾動管27，搖動架通過滾動管27與上固定架活動連接，搖動架上于每根立柱11的同一旁分別固定連接有一根長度為I. 5m的蚊帳固定管，蚊帳固定管的兩端焊接有倒U形蚊帳固定部36,蚊帳固定管和蚊帳固定部構成蚊帳固定架；
蚊帳架布置蚊帳架包括數量與立柱11相等的蚊帳架橫條37和兩條相隔0. 6m對稱位于排架兩側的蚊帳架縱條36，蚊帳架橫條37對中焊接于蚊帳架縱條36上，相鄰蚊帳架橫條37的距離與排架的立柱11間距大致相等；
排架上端水平縱向設置有I條卷軸33，卷軸33通過3個軸承板30設置于排架的立柱11上端側，卷軸33上大致均布設置有3個卷線筒34，卷線筒34通過鎖釘固定于卷軸33上，卷軸33的兩端設有鏈齒筒32，手動拉鏈掛接于鏈齒筒32上；
蚊帳架通過卷繩35和卷線筒34吊掛于卷軸33上，即將卷繩35的一端連接于蚊帳架，卷繩35的另一端繞接于卷線筒34上，每個卷線筒34上繞接2條卷繩35，并使蚊帳架橫條37大致水平位于靠排架的立柱11旁。 (I. 3)噴霧系統設置(具體參考圖2)
在水槽5側每相隔2. Om豎向布置I支噴霧管72，噴霧管的長度與排架高度大致相等，噴霧管72上每隔I. 5m安裝有噴頭，全部噴霧管72連接到自動控制噴霧系統7，自動控制噴霧系統3可通過微電腦時控開關全天候任意調節噴霧時間段、噴霧次數、噴霧時間長短。(I. 4)養莖液供給系統設計(具體參考圖3)
在溫室內設一養莖液配制罐6，養莖液配制罐設有攪拌系統、并標有刻度和開關，用養莖液管61將養莖液配制罐6連接到各水槽5，養莖液管61末端設有養莖液排放開關62，水槽5設有排水口。(2)母本種植
(2. I)配備母本包莖基質
母本包莖基質比例為沾泥(土)腐熟蔗葉(蔗渣、木屑、水蘚等也可)=2 :1，且沒有根腐菌或對根有抑制作用的物質，調整適度的包莖泥濕度進行混勻(若晚期溫度較低可在包莖泥上加入少量的促根劑如萘乙酸、愛多收等)；將配備好的包莖基質放在帶有塑料薄膜的磨具上成型，成型要求形狀在(長X寬X厚)30cmX 12cmX0. 5cm ；
(2. 2)母本包莖
選擇蔗株形態在孕穗期小筆管至大筆管階段進行包莖，取成型的母本包莖基質均勻壓在蔗莖的中上部的一個節間周圍，要求母本包莖基質覆蓋在兩節生長帶上且需用繩子分別系在生長帶上下各IOcm左右的位置使得生長帶周圍均布滿的該基質，系完后檢查塑料薄膜是否損壞，被包生長帶是否漏氣，保證生長帶出根所需的溫度；
(2. 3)種植母本
將包莖好的蔗株包括包莖段砍下作為母本種植于水槽5內，每個雜交單元格種植I支甘蔗母本。(3)父本養莖
對砍收回來的甘蔗父本需立即放入養莖液中養莖，養莖液為濃度在0. I 0. 3%亞硫酸稀釋液，每隔3天換一次養莖液。(4)雜交單元格分隔布置
在每2根立柱之間掛上蚊帳布袋，將蚊帳布袋上端掛到蚊帳架上，蚊帳布袋的下端固定于搖動架上的蚊帳固定架39，使蚊帳布袋圍成雜交單元格，通過手動拉鏈31、卷軸33和卷繩35調整蚊帳架和調整蚊帳布袋的高度，雜交單元格可確保雜交授粉時花粉不外漂移。
(5)批量人工授粉(5. I)放置父本
在每個雜交單元格內放置I支父本并固定于搖動架上，確保父本在母本的上方；
(5.2)調控溫室的溫濕度
通過溫室的溫濕度調控系統，使溫室溫度調控在25°C，濕度調控在濕度90%，根據天氣的情況，通過溫室天窗、側窗、遮陽系統、噴霧系統來配合調節授粉時所需的溫濕度；
(5. 3)進行人工授粉
授粉時輕輕來回搖動搖動架，使甘蔗父本受到震動后花粉飄落落到母本柱頭上實現大批量授粉；授粉時間在8 :00 11 00點，每隔I小時授粉I次，共3次，連續授粉7 14天(視甘蔗母本花期而定)，父本花期結束即刻換新的父本，整個雜交過程換2 3次(視母本花期情況而定)。
權利要求
1.一種室內甘蔗雜交授粉方法，其特征在于包括如下步驟 (I)甘蔗雜交授粉設施配備 (I. I)溫室搭建 按現有技術搭建鋼結構溫室，溫室的寬度大于20m,長度大于30 m,高度大于6 m,溫室頂部具有透明遮雨蓋，并設有透風天窗，溫室四周具有擋風遮光墻壁，溫室具有溫度濕度自動控制系統； (I. 2)內部結構設計 種植槽布置在溫室內平行布置至少5條水槽(5)，水槽(5)寬O. 6 I. 0m，水槽(5)深度O. 4 O. 6 m,兩條水槽(5)之間相隔至少2. 5m ； 支撐架搭建在水槽(5)內固定設置一排立柱(11)，立柱(11)高5 6 m，兩根立柱(11)相隔O. 8 I. 0m，每條水槽(5)內至少有10根立柱(11),立柱(11)的下端固定于水槽(5)底，立柱(11)的上端用立柱連接條(12)固定連接成為排架，排架兩端立柱的距離為排架長度，排架的中下部橫置有上固定架和下固定架，上固定架包括若干條上橫桿(24)和兩條相隔O. 3 O. 5m對稱位于排架兩側的上固定架管(23)，上固定架的上橫桿(24)垂直焊接于排架的立柱(11)上；下固定架包括若干條下橫桿(22)和兩條相隔O. 3 O. 5m對稱位于排架兩側的下固定架管(21)，下固定架的下橫桿(22)垂直焊接于排架的立柱(11)上；上固定架和下固定架的長度與排架長度相等，下固定架距離排架下端部至少O. 7m,上固定架和下固定架相隔O. 3 O. 5m ;搖動架置于上固定架上，搖動架包括位于排架兩端部附近的兩支橫桿(26)和連接于兩支橫桿端的兩條相隔O. 3 O. 5m的搖動架管(25),搖動架與上固定架之間橫向分布有若干滾動管(27)，搖動架通過滾動管(27)與上固定架活動連接，搖動架上于每根立柱(11)旁分別固定連接有一根長度為I. O I. 5m的蚊帳固定管(38)，蚊帳固定管(38)的兩端焊接有蚊帳固定部(39)，蚊帳固定管(38)和蚊帳固定部(39)構成蚊帳固定架； 蚊帳架布置蚊帳架包括數量與立柱(11)相等的蚊帳架橫條(37)和兩條相隔O. 5 O.8m對稱位于排架兩側的蚊帳架縱條(36)，蚊帳架橫條(37)對中焊接于蚊帳架縱條(36)上，相鄰蚊帳架橫條(37)的距離與排架的立柱(11)間距大致相等； 排架上端水平縱向設置有I條卷軸(33)，至少3個軸承板(30)設置于排架的立柱(11)上端側，卷軸(33)通過軸承與軸承板(30)連接，卷軸(33)上大致均布設置有至少3個卷線筒(34)，卷線筒(34)通過鎖釘固定于卷軸(33)上，卷軸(33)的兩端設有鏈齒筒(32)，手動拉鏈(31)掛接于鏈齒筒(32)上； 蚊帳架通過卷繩(35)吊掛于卷線筒(34)上，即將卷繩(35)的一端連接于蚊帳架，卷繩(35)的另一端繞接于卷線筒(34)上，每個卷線筒(34)上繞接2條卷繩(35)，并使蚊帳架橫條(37)大致水平位于靠排架的立柱(11)旁； (I. 3)噴霧系統設置 在水槽(5)側每相隔I. O 2. Om豎向布置I支噴霧管(72)，噴霧管(72)的長度與排架高度大致相等，噴霧管(72)上每隔I. O 2. Om安裝有噴頭，全部噴霧管(72)連接到自動控制噴霧系統(7)，自動控制噴霧系統(7)通過微電腦時控開關全天候任意調節噴霧時間段、噴霧次數、噴霧時間長短； (I. 4)養莖液供給系統設置在溫室內設一養莖液配制罐(6),養莖液管(61)從各水槽(5)連接到養莖液配制罐(6)，養莖液管(61)末端位于水槽上方并設有養莖液排放開關(62);水槽(5)設有排水口 ； (2)母本種植 (2. I)配備母本包莖基質； (2. 2)選擇孕穗期的蔗株進行包莖； (2. 3)將包莖好的蔗株包括包莖段砍下作為母本種植于水槽(5)內，每個雜交單元格種植I支甘鹿母本； (3)父本養莖 將甘鹿父本放入養莖液中養莖，每隔2—4天換一次養莖液； (4)雜交單兀格分隔布置 在每2根立柱之間掛上蚊帳布袋，將蚊帳布袋的上端掛到蚊帳架上，蚊帳布袋下端固定于蚊帳固定架，使蚊帳布袋圍成雜交單元格，通過手動拉鏈(31)、卷軸(33)和卷繩(35)調整蚊帳架和蚊帳布袋的高度； (5)批量人工授粉 (5. I)放置父本 在每個雜交單元格內放置I支父本并固定于搖動架上，確保父本在母本的上方； (5.2)調控溫室的溫濕度 通過溫室的溫濕度調控系統，使溫室溫度調控在25 28°C，濕度調控在80 100% ； (5. 3)進行人工授粉 授粉時輕輕來回搖動搖動架，使甘蔗父本受到震動后花粉飄落到母本柱頭上實現大批量授粉；每天授粉共3次，每隔I小時授粉I次，連續授粉7 14天。
全文摘要
本發明涉提出一種室內甘蔗雜交授粉方法，其包括甘蔗雜交授粉設施配備、母本種植、父本養莖、雜交單元格分隔布置、批量人工授粉等步驟，其中甘蔗雜交授粉設施配備包括溫室搭建、內部結構設計、噴霧系統設置、養莖液供給系統設置，特別之處是在溫室內設置種植槽、在種植槽內搭建支撐排架，在支撐排架內設置雜交單元格，并由此構成批量人工授粉系統。本發明具有如下特點1、結構簡單、易操作、自動化程度高、功能齊全等優點，給甘蔗雜交授粉提供良好的環境條件，有效地提高花穗結實率，確保種子發芽率。2、操作輕松方便、可實現大批量授粉，提高了工作效率和甘蔗種子的結實率。3、能減輕大量工作量、節省大量花穗，適合工廠化、規模化和標準化生產甘蔗雜交花穗。
文檔編號A01G31/00GK102792884SQ20121029806
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者金玉峰, 王勤南, 張垂明, 符成, 胡后祥, 黃忠興, 黃錦福, 周峰, 劉少謀, 吳其衛, 呂文兵, 吉家樂, 陳道勤 申請人:廣州甘蔗糖業研究所