[发明专利]用于通过虫媒花粉对栽培树木或灌木进行干式人工授粉的系统以及用于干式人工授粉的方法

说明书

一种用于通过虫媒花粉对栽培树木或灌木进行干式人工授粉的系统，其包括：(a)用于产生气流的气源；(b)容器，其容纳花粉颗粒并将花粉颗粒保持处于流化状态；(c)高压电源；(d)至少两个静电授粉器，其用于朝栽培树木或灌木的方向引导气流携带的花粉颗粒；至少两个静电授粉器与容器流体连接；(e)馈送器，其将容器和至少静电授粉器互连；馈送器被配置成用于将处于流化状态的花粉颗粒从容器馈送至至少一个静电授粉器中；馈送器包括定量给料器，其被配置成用于分发预定量的处于流化状态的花粉颗粒；(f)分配器，其被配置成用于分割处于流化状态的花粉颗粒并将处于流化状态的花粉颗粒分配给至少两个静电授粉器。系统包括混合器，其被配置成用于使花粉颗粒雾化。

技术领域

本发明涉及人工授粉，并且更具体地涉及通过干式虫媒花粉实现人工授粉的设备和方法。

背景技术

授粉是将花粉从花的花药——雄性部分——转移至雌性部分，在雌性部分中发生受精，产生种子、水果和蔬菜的繁殖。授粉是通过风或者通过动物——主要是昆虫——来完成的。大自然对于遗传多样性的偏爱要求异花授粉——花粉从一朵花到同一物种的另一植物上的花的传递。异花授粉是作物的质量和数量的关键。在农业授粉管理中，套种同一作物的各种品种以获得同步开花，从而允许用于异花授粉的花粉的转移。世界上约75％的作物依靠动物授粉。

到目前为止，主要的农业传粉者是驯养的蜜蜂。蜜蜂，意大利蜜蜂，几十年来一直是首要的传粉者，但是现在受到农药、病原体、寄生虫和营养不良的威胁。由于上面提到的原因，全世界的养蜂人每年遭受其管理的蜂群的百分之十五至百分之四十的损失。其他野生昆虫的数目和多样性也在下降。蜜蜂需要最佳的环境条件以便授粉，这阻止蜜蜂获得农业最佳产量。

世界人口的不断增加加上较高的收入水平，致使对粮食的需求不断增长。农业受到缓慢但是持续的耕地增长的驱动，从1961年的14亿公顷至2016年的超过16亿公顷，大量的密集单作致使产量的增加。所描述的持续增长在很大程度上依赖蜜蜂进行授粉，并且由于上面提到的蜜蜂群体的减少致使授粉成本增加。

下文描述的机械化授粉系统能够解决农业产量对蜜蜂和其他昆虫的依赖性，通过提供有效的最佳授粉来确保和增加产量，从而确保食品安全。此外，机械化授粉系统将解决由不同品种的不同步开花产生的异花授粉问题并且保证农业产量。

存在试图通过产生将花粉与液体混合来使虫媒花粉的授粉机械化。产生以液滴、微液滴或薄雾的形式喷洒至树木上的花粉浆。

然而，有证据表明，通过花粉浆的分散进行的授粉可能会导致腐烂，增加真菌积累并且损害树木和/或花。此外，有证据表明，通过花粉浆的分散进行的授粉的功效有限。

存在提供不需要将花粉混合至液体中的虫媒花粉的授粉的机械化系统和方法的长期需求。换句话说，需要分散干式虫媒花粉的系统。

风媒花粉的机械化授粉是本领域已知的。通常用鼓风机或施加器来实现。

通常，风媒花粉以各种方式适于使在空气中的分散最大化。还预期风媒花粉分散为干燥的、非粘性的孤立颗粒并且具有平稳而不是光滑的表面。

然而，虫媒花粉通常具有粘附性，这是由花粉颗粒上的脂质涂层(花粉鞘)赋予的。虫媒花粉通常是非空气动力学的、粘的并且倾向于聚结。因此，颗粒分散为较重的“团块”而不是单个地分散。

存在以下长期且未满足的需求：类似于风媒花粉，能够处理和分散气流中的虫媒花粉的系统和方法，，将克服虫媒花粉的大小、非空气动力学形状、粘性和倾向于聚结的自然性能的系统。

发明内容