獼猴桃為雌雄異株植物,改善其授粉效果是保證品質(zhì)的關(guān)鍵因素和提高產(chǎn)量的前提,國內(nèi)獼猴桃授粉主要依靠人工作業(yè),花粉利用率低、作業(yè)速度慢、勞動強度大、成本高,制約著獼猴桃產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。雙流式霧化具有粒徑均勻、霧化穩(wěn)定、氣液分離控制、靶向性強等特點,可滿足獼猴桃授粉作業(yè)的高速、低損、精準化要求,開發(fā)獼猴桃雙流式授粉裝備,具有廣闊的應用前景和重要的經(jīng)濟價值。本文以棚架式“海沃德”獼猴桃花為實驗對象,進行獼猴桃雙流式授粉作業(yè)參數(shù)優(yōu)化和授粉裝備的研制。主要研究內(nèi)容如下:(1)機械授粉作業(yè)的農(nóng)藝參數(shù)量化研究。通過測量和分析棚架式獼猴桃花朵結(jié)構(gòu)特征,進而提出了獼猴桃雙流式噴霧授粉方法,計算了獼猴桃充分授粉的花粉需求量,為獼猴桃噴霧授粉授粉參數(shù)控制研究及授粉裝置研發(fā)提供農(nóng)藝依據(jù)。研究表明:獼猴桃花呈簇狀分布,其中4朵花的花簇比例最大,為33%,97%的花簇水平面的長和寬的別平均值分小于13.35 cm和9.87 cm;采用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的花粉液授粉,單朵獼猴桃花雌蕊至少需沉積42.9 mg花粉液才能保證充分授粉。(2)雙流體噴嘴授粉沉積量參數(shù)控制研究。本文根據(jù)獼猴桃花朵結(jié)構(gòu)參數(shù)和充分授粉需求量,構(gòu)建了雙流式授粉控制試驗裝置,分別采用沉積稱量、圖像灰度分析和霧滴粒徑激光測量的方法,測量了花蕊區(qū)的霧滴沉積量、霧滴覆蓋率和霧滴粒徑,結(jié)果表明:雙流體噴嘴采用氣壓0.20 MPa、花粉液流量0.125 L/min、噴霧脈沖時長0.1 s、噴霧距離35 cm為作業(yè)參數(shù),可提高花粉液在花朵柱頭區(qū)的有效沉積。(3)獼猴桃雙流式噴霧授粉裝置的整機結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計與制作。根據(jù)授粉作業(yè)參數(shù),并結(jié)合獼猴桃園尺寸參數(shù),設(shè)計了獼猴桃噴霧授粉裝置的整機結(jié)構(gòu)、液路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。依據(jù)試驗獲取的噴霧控制參數(shù)設(shè)計了花粉量流量、噴霧氣壓控制系統(tǒng)以及獼猴桃花對靶控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)以Arduino單片機為控制單元,采用水流量傳感器和氣壓傳感器檢測液路流量和氣路壓強,采用Pixy相機識別并定位獼猴桃花。(4)獼猴桃授粉裝置田間試驗驗證。首先,設(shè)計了獼猴桃田間連續(xù)噴霧授粉試驗,研究了授粉作業(yè)參數(shù)對獼猴桃授粉效果的影響;其次,采用優(yōu)化后的雙流式噴霧參數(shù)進行了對靶授粉試驗,驗證了雙流式授粉的噴霧控制參數(shù)的有效性。試驗表明:獼猴桃坐果率對授粉氣壓、授粉速度和花粉液流量的敏感程度依次減小,授粉速度對果實重量和畸形率的影響最顯著,霧化氣壓最不顯著。雙流式對靶授粉的坐果率為86.7%,比手持式噴霧器授粉提高6.7%,比電動噴霧器提高13.4%,比手工點授小5.0%;雙流式對靶授粉的平均果實重量為91.5 g,比手持噴霧器授粉提高11.1 g,電動噴霧器提高8.0 g,比手工點授少11.07 g,但雙流式授粉的作業(yè)效率高于人工授粉。
（獼猴桃花粉人工授粉方法）
（紅心獼猴桃授粉工具）
（獼猴桃授粉）
（獼猴桃授粉）
（獼猴桃花粉）
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