[发明专利]用于对于风损害抵抗特性筛选植物群体的设备和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及通过选择地将风力施加到农业环境内的植物群 丛对于茎强度、根倒伏、和/或其它风损害抵抗特性筛选作物的设备和方 法。更特别地，本发明的设备和方法允许将测量的强制的空气流选择地 施加到植物，以便从在农业环境内培植的植物群体中识别对于来自选择 的风条件的损害具有更强的耐受性或不可接受的敏感的植物。本发明的 实施例还可以允许将模拟的风条件精确地施加到群、行、和/或其它植物 组以便对于可以抵抗选择的类型的风引发的损害的单独的植物显型筛 选植物组。

背景技术

一些作物，诸如谷物，经常生长在特别易受可能有破坏性的风影响 的平坦的、空旷的农业地块上。存在许多不同的当遭受有破坏性的风时 可以损害或毁灭植物的破坏机理。例如，已知在世界的一些地区，诸如 在美国的西部平原，作物遭受伴随阵风的猛烈的大雷雨，其有时导致茎 在作物的节处突然折断(脆断)。此外，对于诸如谷物的作物的地理上 分布更广的破坏机理包括：缺乏足够的根强度(根倒伏)；缺乏足够的 非生物性茎强度(茎倒伏)；和/或缺乏抗病力以便承受强风事件。其它 作物包括大豆、草料、高粱和小粒谷类作物也对风事件敏感，这限制了 农民可收获的产量。许多年来，农业研究员设法选择地繁殖具有各种希 望的站立能力特性的植物，包括，例如，对来自苛刻的环境条件的损害 的抵抗力，诸如在植物的生长季节期间在存在或不存在大雷雨的情况下 发生的有破坏性的风。

虽然已经进行许多研究以学习和证明在各种不同的作物中的茎破 坏、根倒伏破坏、和脆断的自然发生，极少着重于开发用于精确地将模 拟的风力施加到农业环境内的作物以对于这样的作物中的风抵抗特性 更加准确地筛选的设备和方法。在农业环境内的风机的一般的应用已知 为用于防止对诸如柑橘属树的易损的作物的霜冻害。然而，这样的风机 经常定位为循环位于作物的高度之上并且位于趋向于导致霜冻条件的 逆温层之上的热空气，并且不适用于产生运动的空气流以将模拟的风力 施加到植物上。风在农业作物上的主要用途为用喷雾器输送除草剂和杀 虫剂以控制杂草或昆虫。此外，已经进行一些实验以使得作物遭受风力 以便得到总的风抵抗力。例如，本发明的受让人已经利用飞行器发动机 和螺旋桨组件将风力施加到田地中培植的一行植物上。虽然发动机和螺 旋桨组件可以用于粗略地确定面对恒定的大风力(例如，每小时70英 里)风的植物的根系统的强度(通过测量行中的多远的单独的植物被连 根拔起和/或吹倒)，发动机和螺旋桨组件不能使得操作者能够有效地复 制在风暴中发生并且可以导致脆断、倒伏、和其它作物站立能力的破坏 机理的高度地可变的风力。从而，虽然存在一些数据提示风力的哪种类 型的微小变化可以导致脆断、杆、茎、和/或根破坏，没有设备或方法已 知为用于准确地复制风力以选择田地内的可以抵抗这样的力的植物。具 有各种可变参数的风力的精确的产生和应用对于识别和选择对于响应 施加的风力的破坏具有特别的抵抗力的单独的植物至关重要。这样的个 体的准确的选择对于在追踪风抵抗力更强的作物种类中的杂交培植和/ 或基因型行为可以是重要的。

从而，为了促进将风力施加到植物群体以精确地识别可以抵抗链接 到具有特定的参数的风力的破坏机理的单独的植物，本领域中需要允许 产生风力并且控制当风力施加到农业环境内的作物时这样的力的参数 的设备和方法。此外，需要在诸如重粘田、成熟的玉米田、和其它环境 的各种农业环境内能够可靠地操作并且移动的设备。还需要可以能够绘 图和/或存储施加具有特定参数的风力的位置的设备。还需要可以迅速地 和高效地前进通过可以包括包含对应的各种作物杂种的各种研究地块 的田地的设备。

发明内容

本发明的实施例满足上文中列出的需要并且提供如下文中所述的 其它优点。本发明的实施例可以包括用于将可测量的和均匀的风力施加 到农业环境内的多个植物的设备。根据一些实施例，设备可以适合通过 用于相对于多个植物运动设备的车辆运载。在一些实施例中，设备自身 还可以包括用于相对于多个植物运动不同的设备部件的专用的车辆。在 一些实施例中，设备包括通过车辆运载的用于产生提供风力的运动的流 体流的产生设备；与产生设备流体连通的用于朝向植物中的至少一个的 一部分导向运动的流体流的导向设备；和与产生和导向设备通信的用于 控制运动的流体流的至少一个参数的控制器。从而，使用本发明的不同 的实施例，可以对于风抵抗物理特性(诸如优良的杆、根倒伏、和脆断 特性)评价多个植物中的至少一个。