一种气吹式杂交水稻制种授粉机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气吹式杂交水稻制种授粉机，其包括用于提供动力的动力底盘机构、桁架、设置在桁架上且位置可调节的若干涵道风扇式授粉器机构，以及与动力底盘机构连接的用于调节桁架高度的升降机构，所述涵道风扇式授粉器机构包括支架、设置在支架上的两个气流涵道、分别设于两个气流涵道内的旋转方向相反的旋翼、驱动旋翼旋转的电机，以及用于保护旋翼的保护网。本实用新型专利技术所述的气吹式杂交水稻制种授粉机授粉作业效率高，且授粉更均匀，可控性高，使用所述气吹式杂交水稻制种授粉机能够进行规模化作业，劳动强度低，并且能够适合不同品种的杂交水稻辅助授粉。

A kind of air blown hybrid rice seed production and pollinator

【技术实现步骤摘要】
一种气吹式杂交水稻制种授粉机
本技术涉及杂交育种领域，具体涉及一种气吹式杂交水稻制种授粉机。
技术介绍
杂交水稻制种是杂交水稻生产的重要组成部分，授粉又是杂交水稻制种的关键环节；充分、均匀的授粉是提高制种质量和产量的前提保障；目前，杂交水稻制种辅助授粉方法主要以传统人力式为主。对于杂交水稻结实而言，平均每朵雌蕊花柱上至少要求有3粒花粉，这样结实出的种子才有可能保持父母本的优良性状，生长发育成优质、高产的杂交水稻种子。传统的自然授粉是直接通过自然风来吹扬父本花穗为母本区授粉，其杂交率一般为0.2％～4％之间，最高达5％，杂交育种结实率较小，产量最低且不可控，因此，仅依赖自然授粉难以满足杂交水稻制种授粉要求。现在水稻杂交育种一般是通过人工扑打植物穗颈进行人力辅助授粉(如单长竿赶粉法、双短竿推粉法、绳索拉粉法等方式)或用机器部件直接振动植物穗颈的方式授粉，其中，人力辅助授粉具有劳动密集型、劳动强度高、生产效率低等特点，且这两种方式都是将父本花粉从花穗上分离并飞扬到母本区进行花穗授粉或是直接通过自然风来吹扬父本花穗为母本区授粉。传统人力式辅助授粉作业具有劳动强度大、授粉不均匀、花粉的飞扬距离都过短、生产效率低等缺点，已难以满足现代化制种的需求。机械辅助式主要是通过一些可靠的工具代替人力，主要包括气力式、碰撞式以及无人机风力等。气力式机械辅助授粉的原理为利用风机产生定向可调的气流将父本的花粉扬起，在合适的风速、风场作用下，花粉传播至母本上，完成授粉。胡达明等以风机为动力源，试制了气力式授粉机，进行杂交水稻授粉，相较于传统人力式辅助授粉，取得了较大的进步，但气力式辅助授粉仍存气流速度控制不精准、花粉受流场影响较大等问题，授粉效果仍有较大的提升空间。碰撞式辅助授粉主要原理为模仿传统人力式竿、绳等对父本稻穗的碰撞原理，利用机械碰撞实现辅助授粉，但碰撞式辅助授粉过程中，存在对父本植株造成损伤、作业效率不够高等问题，授粉效果并不理想。近年来，无人机风力辅助授粉得到运用，其原理为旋翼所形成的下旋风将花粉扬起，并随着旋翼所形成的气流，将花粉飘散至母本完成授粉。汪沛等运用无人机对杂交水稻制种辅助授粉进行了深入研究，取得了较好的效果，但无人机辅助授粉目前存在续航时间短、效率低、对操控人员技术要求较高等问题，大面积推广应用仍需进一步优化改进。
技术实现思路
本技术旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种气吹式杂交水稻制种授粉机，所述气吹式杂交水稻制种授粉机的授粉作业效率高，且授粉更均匀，可控性高，使用所述气吹式杂交水稻制种授粉机能够进行规模化作业，劳动强度低、授粉均匀、授粉效率高，并且能够适合不同品种的杂交水稻辅助授粉。本技术采取的技术方案如下：一种气吹式杂交水稻制种授粉机，包括用于提供动力的动力底盘机构、桁架、设置在桁架上且位置可调节的若干涵道风扇式授粉器机构，以及与动力底盘机构连接的用于调节桁架高度的升降机构，所述涵道风扇式授粉器机构包括支架、设置在支架上的两个气流涵道、分别设于两个气流涵道内的旋转方向相反的旋翼、驱动旋翼旋转的电机，以及用于保护旋翼的保护网。本申请中，动力底盘机构为整个气吹式杂交水稻制种授粉机提供动力，桁架用于安装涵道风扇式授粉器机构，升降机构用于调节桁架、涵道风扇式授粉器机构高度，涵道风扇式授粉器机构用于给杂交水稻授粉，其中，旋翼在电机的作用下产生定速气流，气流通过涵道输出，形成稳定气流，气流震荡父本使花粉脱落，花粉在稳定气流的作用下扩散大父本两侧的母本上，完成授粉。实际应用过程，可根据不同品种杂交水稻进行气流震荡部位、气流强度调节。所述的气吹式杂交水稻制种授粉机具有制作安装简单，操作简便的优点，有效避免了在自然风授粉下的授粉的不确定性、不稳定性，提高了授粉的均匀性和可控性，同时提高授粉作业效率。这种辅助授粉方式，实则是模拟自然风辅助授粉作业，与自然风辅助授粉方式不同之处在于：气吹式杂交水稻制种授粉机可以形成定向稳定的气流，同时一次性作业幅宽可以达到三厢父本囊括四厢母本，授粉稳定、均匀性高、操作简单。此外，气吹式杂交水稻制种授粉机采用自走式结构，工作效率高，无需授粉人员下田作业，特别适用于规模化杂交水稻制种授粉作业。优选地，所述支架上设有丝杆，所述丝杆贯穿气流涵道。丝杆贯穿气流涵道，气流涵道能够绕着丝杆旋转，从而可调整出风口角度，使通过气流涵道输出的气流的方向可调节。进一步地，丝杆通过螺钉固定在支架上。优选地，所述动力底盘机构包括底盘，设于底盘下方的至少四个车轮、安装于车轮的传动轴上的分禾器，设于底盘上的电源、发电机、控制器，以及与底盘连接的动力底盘机头和后置机箱。动力底盘机构由安装在底盘上的发电机提供驱动动力源，动力传输方式通过传动轴传输，从而驱动底盘下方的四个车轮工作，分禾器安装在车轮的传动轴上，采用螺钉固定安装，四个车轮均统一安装分禾器。优选地，所述电机为无刷电机，无刷电机与电源经过电缆连接，电缆近无刷电机连接端接入无刷电调，无刷电调再与无刷电机连接，电缆另一端与电源连接，无刷电调的控制信号端与控制器连接。通过控制器可以控制无刷电机转速，进而达到调节涵道风扇式授粉器机构所吹出气流速度大小的目的。优选地，所述支架上设有固定夹片，固定夹片与支架形成矩通，所述涵道风扇式授粉器机构通过矩通安装于桁架上。进一步地，所述固定夹片与支架相对应的部位均开有螺孔，固定夹片与支架采用螺钉连接。通过调整螺钉可以调整矩通的大小，同时可以实现对涵道风扇式授粉器机构在桁架上不同位置的调整。优选地，所述涵道风扇式授粉器机构数量为3个，分别为左涵道风扇式授粉器、右涵道风扇式授粉器和中涵道风扇式授粉器，左涵道风扇式授粉器、右涵道风扇式授粉器分别安装在桁架的两端，中涵道风扇式授粉器安装于桁架的中间位置。本申请所述的气吹式杂交水稻制种授粉机包括三个涵道风扇式授粉器机构，即包括六个气流涵道，涵道风扇式授粉器机构处于工作状态时，所形成的气流平行于桁架方向且垂直于授粉机作业行走方向，使得涵道风扇式授粉器机构所形成的气流共同作用于同一直线上。按照上述方式安装的气吹式杂交水稻制种授粉机，形成作业幅宽横跨三厢父本，涵道风扇式授粉器所形成的气流直接作用在父本稻穗上，使稻穗震荡将花粉脱落，在稳定的气流作用下，花粉随气流飘散到母本稻穗上，完成授粉。优选地，所述涵道风扇式授粉器机构还包括用于安装电机的电机底座、设于旋翼上方的旋翼固定夹片上、设于旋翼下方的旋翼固定夹片下，旋翼固定夹片上、旋翼固定夹片下通过螺钉固定在电机上端，电机下端通过螺钉与电机底座连接。所述升降机构可以为本领域常用的具有升降功能的装置。优选地，所述升降机构为含有液压缸的具有抬升能力的升降机。升降机构能够调整桁架与地面的间距。升降机构通过调节其机构内的液压缸，可以实现桁架在垂直方向上一定范围内的调节。进一步地，升降机构上设有调平桁架的自动调平装置，更具体地，所述自动调平装置为电子平衡仪。自动调平装置能够保障气吹式杂交水稻制种授粉机在赶粉作业过程中3组涵道风扇式授粉器机构在水平方向基本上处于同一高度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气吹式杂交水稻制种授粉机，其特征在于，包括用于提供动力的动力底盘机构(7)、桁架、设置在桁架上且位置可调节的若干涵道风扇式授粉器机构，以及与动力底盘机构(7)连接的用于调节桁架高度的升降机构(6)，所述涵道风扇式授粉器机构包括支架(17)、设置在支架上的两个气流涵道(13)、分别设于两个气流涵道(13)内的旋转方向相反的旋翼(14)、驱动旋翼(14)旋转的电机，以及用于保护旋翼的保护网(24)。/n

【技术特征摘要】
1.一种气吹式杂交水稻制种授粉机，其特征在于，包括用于提供动力的动力底盘机构(7)、桁架、设置在桁架上且位置可调节的若干涵道风扇式授粉器机构，以及与动力底盘机构(7)连接的用于调节桁架高度的升降机构(6)，所述涵道风扇式授粉器机构包括支架(17)、设置在支架上的两个气流涵道(13)、分别设于两个气流涵道(13)内的旋转方向相反的旋翼(14)、驱动旋翼(14)旋转的电机，以及用于保护旋翼的保护网(24)。


2.根据权利要求1所述的气吹式杂交水稻制种授粉机，其特征在于，所述支架(17)上设有丝杆(20)，所述丝杆(20)贯穿气流涵道(13)。


3.根据权利要求1所述的气吹式杂交水稻制种授粉机，其特征在于，所述动力底盘机构(7)包括底盘，设于底盘下方的至少四个车轮(4)、安装于车轮(4)的传动轴上的分禾器(3)，设于底盘上的电源(8)、发电机(9)、控制器，以及与底盘连接的动力底盘机头(26)和后置机箱(11)。


4.根据权利要求3所述的气吹式杂交水稻制种授粉机，其特征在于，所述电机为无刷电机(19)，无刷电机(19)与电源(8)经过电缆连接，电缆近无刷电机连接端接入无刷电调，无刷电调再与无刷电机连接，电缆另一端与电源(8)连接，无刷电调的控制信号端与控制器连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员：周志艳，钟伯平，刘爱民，罗锡文，林宗辉，梁嘉滔，黄冰瑜，卢增辉，
申请(专利权)人：华南农业大学，袁隆平农业高科技股份有限公司，湖南杂交水稻研究中心，
类型：新型
国别省市：广东;44