本發(fā)明屬于農業(yè)機械領域，具體涉及一種雜交水稻機械化制種的背負式授粉機及其授粉方法。

背景技術：

雜交水稻的生產過程包括制種、育種、育秧、插秧、田間管理及收割，其中最重要的過程是制種，制種是所有環(huán)節(jié)的基礎，而成功的授粉則是保證制種成功的重要步驟。在制種過程中，充分、均勻的授粉是雜交水稻母本結實率的保證，也是提高制種質量和產量的關鍵。目前，人工輔助授粉的方式主要有人力式、機械式、采粉-貯粉-噴粉式授粉，其中運用最廣的是人力式輔助授粉。人力式輔助授粉的方式有繩索拉粉、單長管趕粉、雙短管推粉，但是人力式輔助授粉的單長管趕粉、雙短管推粉勞動強度大、生產率低，已不能滿足現代制種產業(yè)規(guī)?；l(fā)展要求；繩索拉粉雖有一定的生產率，但勞動強度也較高，特別是授粉效果不佳，嚴重影響制種產量；采粉-貯粉-噴粉的方法進行雜交水稻的授粉因其工序復雜已被逐步淘汰；機械碰擊式、機械氣力式授粉做出一些嘗試，但機械碰擊式花粉傳輸距離有限，花粉分布不均勻；機械氣力式授粉氣流速度較小時無法吹散花粉，氣流速度較大時，花粉飄移太遠，授粉效果不佳。因此，特別需要研制一種結構簡單、勞動強度低、授粉效率高的雜交水稻授粉機。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是為了克服人力竹竿輔助授粉勞動強度大、繩索拉粉效果差、采粉-貯粉-噴粉式授粉方法工序復雜等現有授粉設備與方法的缺點，提供了機械與氣力相結合的背負式雜交水稻制種授粉機及其授粉方法。

本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案是：

本發(fā)明 解決技術問題所采取的技術方案是：背負式雜交水稻制種授粉機包括微型汽油機、鼓風機、減振背墊、背帶、平衡帶、驅動器、蓄電池、左擊穗氣吹管、固定塊、連桿、往復滑塊、絲桿、支板、導桿、氣吹孔、右擊穗氣吹管、電動機、支架、波紋管、機架、導管、密封軸承、自潤滑軸承；微型汽油機、鼓風機固定在機架后部，減振背墊固定在機架中部，微型汽油機動力輸出軸與鼓風機動力輸入軸同軸連接；背帶一端固定在機架上部，背帶另一端通過活動扣與機架下部連接；電動機和控制電動機運行的控制器固定在支板后部，往復絲管機構的絲桿通過軸承固定在支板上，電動機輸出軸穿過支板與絲桿同軸固定連接，兩支導桿固定在支板上，導桿與絲桿的軸線平行；往復滑塊套在絲桿，往復滑塊徑向設有可繞徑向轉動的月牙銷，絲桿與往復滑塊中部的月牙銷構成正向與反向螺旋配合，兩支導桿穿過往復滑塊兩端通孔構成滑動配合，支板固定在支架上部；左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管的前端通過自潤滑軸承安裝在支架的前部，調位塊分別固定在左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管的中部，兩支連桿的一端分別與固定在左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管上的調位塊鉸鏈連接，兩支連桿的另一端分別與往復滑塊兩端鉸鏈連接；蓄電池固定在支板的上部，用于為耗電設備供電；波紋管一端通過導管與鼓風機氣流輸出口連通，波紋管另一端通過三通分為兩支氣路，兩支氣路通過密封軸承分別與左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管前端下部連接，且兩支氣路分別與左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管內部相連通；平衡帶一端固定在背帶上部，平衡帶另一端固定在支架前部；

所述左擊穗吹氣管后端封閉，前端為“L”形，左擊穗吹氣管外側均勻設置與左擊穗吹氣管中心水平面呈兩種角度且間隔分布的氣吹孔，氣吹孔直徑6mm～8mm，氣吹孔軸線與左擊穗吹氣管縱軸垂直，一種角度的氣吹孔軸線與過左擊穗吹氣管縱軸線的水平面呈0°夾角，另一種角度的氣吹孔與過左擊穗吹氣管縱軸線的水平面呈5～15°夾角；左擊穗吹氣管與右擊穗吹氣管為對稱結構；

根據所述的背負式雜交水稻制種授粉機授粉方法：在天氣晴朗的雜交水稻授粉期內，每天10：00至14：00，將背負式雜交水稻制種授粉機移動至兩行父本之間，調節(jié)背帶長度使擊穗氣吹管的高度位于父本穗下部；啟動微型汽油機度調節(jié)油門，使左擊穗吹氣管和右擊穗吹氣管吹氣孔出口處氣流速度在9-13m/s；啟動電動機并通過控制器調節(jié)電動機轉速，使左擊穗吹氣管和右擊穗氣吹管的擊打頻率為2-4次/s；然后利用雜交水稻制種授粉機行進于兩行父本雜交水稻之間，左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管連續(xù)推壓、擊打雜交水稻父本植株，花粉被振落，在左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管上的氣吹孔氣流作用下花粉被輸送至雜交水稻父本兩側的雜交水稻母本上方，花粉自由降落至雜交水稻母本花蕊，實現機械化授粉。

本發(fā)明帶來的有益效果是，通過左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管擺動推壓、擊打雜交水稻父本使花粉脫落花蕊并向母本側飄移，同時左擊穗吹氣管、右擊穗吹氣管外側的氣吹孔的氣流將花粉均勻地輸送至母本上方，在機械碰撞和氣流的綜合作用下實現雜交水稻制種的機械化授粉，可依據不同的雜交水稻品種，調節(jié)碰擊的部位與頻率、氣流速度，整機結構緊湊，操作方便，適應不同地形、不同品種、不同高度植株、不同行距的雜交水稻制種授粉，勞動強度低、授粉均勻、授粉效果好，實現了雜交水稻制種授粉機械化。

附圖說明

圖1是背負式雜交水稻制種授粉機的軸測圖；

圖2是背負式雜交水稻制種授粉機的右擊穗氣吹管與支架安裝的局部剖視圖；

圖3是背負式雜交水稻制種授粉機的支架與波紋管安裝的俯視圖；

圖4是背負式雜交水稻制種授粉機的電路圖；

圖中：微型汽油機1、鼓風機2、減振背墊3、背帶4、平衡帶5、驅動器6、蓄電池7、左擊穗氣吹管8、固定塊9、連桿10、往復滑塊11、絲桿12、支板13、導桿14、氣吹孔15、右擊穗氣吹管16、電動機17、支架18、波紋管19、機架20、導管21、密封軸承22、自潤滑軸承23。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明。下述實例中的技術特征在沒有沖突的情況下，均可進行相互組合。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，背負式雜交水稻制種授粉機包括微型汽油機1、鼓風機2、減振背墊3、背帶4、平衡帶5、驅動器6、蓄電池7、左擊穗氣吹管8、固定塊9、連桿10、往復滑塊11、絲桿12、支板13、導桿14、氣吹孔15、右擊穗氣吹管16、電動機17、支架18、波紋管19、機架20、導管21、密封軸承22、自潤滑軸承23；微型汽油機1、鼓風機2固定在機架20后部，減振背墊3固定在機架20中部，微型汽油機1動力輸出軸與鼓風機2動力輸入軸同軸連接；背帶4一端固定在機架20上部，背帶4另一端通過活動扣與機架20下部連接；電動機17、控制器6固定在支板13后部，往復絲管機構的絲桿12通過軸承固定在支板13上，電動機17輸出軸穿過支板13與絲桿12同軸固定連接，兩支導桿14固定在支板13上，導桿14與絲桿12的軸線平行；往復滑塊11套在絲桿12，往復滑塊11徑向設有可繞徑向轉動的月牙銷，絲桿12與往復滑塊11中部的月牙銷構成正向與反向螺旋配合，兩支導桿9穿過往復滑塊11兩端通孔構成滑動配合，支板13固定在支架18上部；左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16的前端通過自潤滑軸承23安裝在支架18的前部，調位塊9分別固定在左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16的中部，兩支連桿14的一端分別與固定在左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16上的調位塊9鉸鏈連接，兩支連桿10的另一端分別與往復滑塊11兩端鉸鏈連接；蓄電池7固定在支板13的上部；波紋管19一端通過導管21與鼓風機2氣流輸出口連通，波紋管19另一端通過三通分為兩支氣路，兩支氣路通過密封軸承22分別與左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16前端下部連接，且兩支氣路分別與左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16內部相連通；左右兩條平衡帶5一端均固定在背帶4上部，平衡帶5另一端均固定在支架18前部。

左擊穗吹氣管8后端封閉，前端為“L”形，左擊穗吹氣管8外側均勻設置與左擊穗吹氣管8中心水平面呈兩種角度且間隔分布的氣吹孔15，氣吹孔15直徑6mm～8mm，氣吹孔15軸線與左擊穗吹氣管8縱軸垂直，一種角度的氣吹孔15軸線與過左擊穗吹氣管8縱軸線的水平面呈0°夾角，另一種角度的氣吹孔15與過左擊穗吹氣管8縱軸線的水平面呈5～15°夾角；左擊穗吹氣管8與右擊穗吹氣管16為對稱結構；

背負式雜交水稻制種授粉機授粉方法是：在天氣晴朗的雜交水稻授粉期內，每天10：00至14：00，，工作人員利用背帶4將背負式雜交水稻制種授粉機背起并行走于兩行父本之間，調節(jié)背帶4長度使擊穗氣吹管的高度位于父本穗下部；啟動微型汽油機度調節(jié)油門，使左擊穗吹氣管8和右擊穗吹氣管16吹氣孔15出口處氣流速度在9-13m/s；啟動電動機并通過控制器6調節(jié)電動機18轉速，使左擊穗吹氣管8和右擊穗氣吹管16的擊打頻率為2-4次/s；然后工作人員背負雜交水稻制種授粉機在兩行父本雜交水稻之間行走，左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16連續(xù)推壓、擊打雜交水稻父本植株，花粉被振落，在左擊穗吹氣管8、右擊穗吹氣管16氣吹孔15氣流作用下花粉被輸送至雜交水稻父本兩側的雜交水稻母本上方，花粉自由降落至雜交水稻母本花蕊，實現機械化授粉。

上述實例僅用于解釋說明本發(fā)明要求保護的內容，但并不是用于限制本發(fā)明的要求保護的范圍。本領域技術人員在本發(fā)明精神內所做的改進和替換，均屬于保護范圍內。