Устройство для доопыления растений

Устройство для доопыления растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к средствам, способствующим опылению растений, произрастающих в открытом грунте.

Известен способ и устройство для опыления растений, включающий сбор пыльцы и подачу ее на цветки растений, при этом сбор и подачу пыльцы на цветки растений осуществляют путем последовательного использования поступательных и возвратных потоков воздуха, подаваемых через адсорбер-распределитель пыльцы, поднесенный к цветкам растений (см. патент РФ №2061371 от 10.06.96).

Устройство для опыления растений содержит источник подачи возвратных и поступательных потоков воздуха в виде сосуда, выполненного из упругого эластичного материала с трубкой, соединенной с насадкой, причем трубка выполнена конической с уменьшающимся в направлении от сосуда сечением, при этом насадка снабжена адсорбером-распределителем и диафрагмой с отверстием, на которой закреплен адсорбер-распределитель с возможностью пропускания потоков воздуха в прямом и обратном направлениях. В качестве материала адсорбера-распределителя применяют волосяные кисточки или другие материалы с развитой поверхностью, например синтетические кисточки, поролон, а в качестве источника поступательно-возвратной продувки воздуха может быть использован поршневой насос двухстороннего действия.

Недостатком известного способа является его малая производительность и высокие трудозатраты, связанные со сбором пыльцы и подведением устройства на близкое расстояние практически к каждому опыляемому цветку.

Биологической особенностью строения цветков некоторых растений, например гречихи, является наличие в одном посеве цветков с различными по высоте тычинками и пестиками - с короткими тычинками и длинными пестиками (длинностолбчатых) на одних растениях и длинными тычинками и короткими пестиками (короткостолбчатых) на других растениях. Такая биологическая особенность цветков гречихи предполагает несколько типов опыления: перекрестное между растениями с различным строением цветков, перекрестное между растениями с одинаковым строением цветков, самоопыление. С полнотой опыления во многом связана озерненность растений гречихи, а следовательно, и качество, и количество урожая. Перекрестное опыление длинностолбчатых цветков пыльцой короткостолбчатых или наоборот - короткостолбчатых пыльцой длинностолбчатых, называется однотипным (легитимным), так как пыльца с коротких тычинок попадает на короткие пестики, а пыльца с длинных тычинок - на длинные пестики. При опылении растений с одинаковым строением цветков происходит разнотипное (иллигитимное) опыление: на рыльца пестика попадает пыльца с тычинок иной длины, чем длина пестика. Когда пыльца с тычинок цветка попадает на рыльце пестика этого же цветка, то происходит самоопыление. Пыльца гречихи тяжелая и липкая, что затрудняет ее перенос ветром, поэтому ветроопыление неэффективно.

Известен способ искусственного доопыления растений волокушей, изготовленной из мешковины или полотна шириной 25-40 см и длиной 5-10 метров. На Кемеровской сельскохозяйственной опытной станции в 1952 году применили марлевую волокушу, которая оказалась намного эффективнее полотняной волокуши и других приспособлений для искусственного доопыления. Марлевая волокуша очень легкая, быстро высыхает и не повреждает соцветий, а при протягивании ее по цветущим растениям она задевает за верхнюю часть растений, встряхивает их, чем и способствует переносу пыльцы с одних цветков на другие - прототип (см. кн. С.У.Броворенко. Возделывание гречихи в западной Сибири. Новосибирск, Западно-сибирское книжное издательство, 1970, стр.62-63).

К недостаткам прототипа можно отнести недостаточную эффективность опыления, например гречихи, так как в основном более полно опыляются длинностолбчатые цветки, а рыльца пестиков короткостолбчатых цветков испытывают недостаток пыльцы с коротких тычинок длинностолбчатых цветков, которая марлей не захватывается, что является причиной низкой эффективности доопыления короткостолбчатых цветков. К тому же марля как средство для доопыления быстро истирается и изнашивается.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности создание устройства, обеспечивающего повышение эффективности и производительности искусственного доопыления растений.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для доопыления растений по окончании периода доступности нектара для насекомых выполнено в виде сети из прочного синтетического материала, по ширине равной 25-100% высоты растений, с ячейками, равными 15-50% диаметра цветков растения, при этом на всю длину сети с нижней ее стороны прикреплен, по меньшей мере, один ряд бахромы.

Сеть снабжена дополнительной на всю ее длину поддерживающей державкой, выполненной в виде шнура, на всю длину сети связанного с сетью, по меньшей мере, тремя державками.

Высота бахромы выполнена равной 10-30% высоты растений.

Новизной предложенного способа является выполнение устройства для доопыления растений по окончании периода доступности нектара для насекомых в виде сети из прочного синтетического материала, по ширине равной 0,25-100% высоты растений, с ячейками, равными 15-50% диаметра цветков растения, при этом на всю длину сети с нижней ее стороны прикреплен, по меньшей мере, один ряд бахромы.

Так, выполнение устройства в виде сети с ячейками позволяет сети перемещаться не только по поверхности растений, но и частично опускаться на цветки растений, захватывая и воздействуя на их тычинки и пестики. При этом ромбическая форма ячейки сети создает условия, при которых длинные тычинки короткостолбчатых цветков при подходе к ним сети сначала отводятся в стороны передними нитями ячейки, а затем, попадая внутрь ячейки, сначала соударяются, а затем нитями второй половины ячейки перемещаются друг к другу, дополнительно соударяясь, что увеличивает эффективность доопыления. Такой процесс воздействия ячейками на цветки растений сопровождается на всю ширину сети, что также обеспечивает дополнительный перенос пыльцы с цветков одних растений на цветки других.

Наличие как минимум одного ряда бахромы с нижней стороны сети обеспечивает касание бахромой коротких тычинок длинностолбчатых цветков и перенос с них пыльцы на пестики как длинностолбчатых, так и короткостолбчатых цветков, способствуя доопылению растений.

Последовательное, по количеству рядов бахромы, воздействие на цветки значительно повышает полноту опыляемости растений.

На фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство.

На фиг.2 схематично представлены цветки гречихи, а) - цветок с длинными тычинками и коротким пестиком, б) - цветок с длинным пестиком и короткими тычинками, в) - схематично показано взаимодействие нитей ячеек сети с тычинками.

Устройство для доопыления растении состоит из сети 1, выполненной из прочного синтетического материала с ячейками 2 с размерами сторон, равными 15-50% диаметра цветка. С нижней стороны сети 1 выполнен, по меньшей мере, один ряд бахромы 3, нити которой выполнены из прочного материала, например капроновых нитей, высота которых превышает разницу расстояний между тычинками и пестиками и составляет 10-30% высоты растений. Для направленного перемещения сети по поверхности цветущих растений впереди сети выполнен поводок 4, связанный с сетью 1 при помощи соединительных нитей 5. Короткостолбчатый цветок содержит длинные тычинки 6 и короткий пестик 7, длинностолбчатый - длинный пестик 8 и короткие тычинки 9.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для доопыления растений по окончании периода доступности нектара для насекомых сеть 1 из прочного синтетического материала при помощи транспортного средства либо вручную перемещают по поверхности цветущих растений, которые необходимо искусственно доопылить. При этом на опыляемые растения сначала воздействуют нити первых ячеек 2, а затем последующих ячеек. Пестик в цветке окружен тычинками. Диаметр сосредоточения тычинок вокруг пестика составляет 12-15 мм. При перемещении сети 1 тычинки 6 короткостолбчатых цветков проникают в ячейки сети. При подходе ячейки к тычинкам нити сети 1 ударяют по тычинкам, и часть пыльцы падает с длинных тычинок 6 на короткий пестик 7, способствуя самоопылению короткостолбчатых цветков. Часть пыльцы, вследствие ее липких свойств, прилипает на нити ячейки. При воздействии нитей передней расширяющейся частью ромбической ячейки сети 1 тычинки сначала отводятся в стороны, соскальзывая по нитям и плавно пригибаясь, попадают внутрь ячейки, где сразу же вследствие упругих свойств выпрямляются и ударяются друг о друга. Затем к этим тычинкам подходят нити сходящейся части ячейки сети 1, которые вновь подвергаются смещению, но уже в обратные стороны вплоть до их соприкосновения друг с другом. Пыльца тычинок при этом вновь высыпается и частично попадает на рыльце пестика этого же цветка, а часть пыльцы остается на сходящихся нитях ячейки. При дальнейшем перемещении сети 1 осуществляется последовательное колебательное воздействие ячеек сети на цветки, приводящее их к соударениям и соприкосновениям с другими цветками, при этом прилипшая ранее к нитям ячейки сети пыльца отрывается и попадает на поверхность других цветков, в том числе и на рыльца пестиков. В результате происходит однотипное (легитимное) опыление длинностолбчатых цветков с короткими тычинками 9 и разнотипное (иллегитимное) опыление короткостолбчатых цветков с длинными тычинками 6. При этом короткостолбчатые цветки с длинными тычинками 6 не получают однотипного (легитимного) опыления. Легитимному опылению короткостолбчатых цветков с длинными тычинками 6 способствует бахрома 3. При прохождении сети 1 по поверхности цветущих растений бахрома 3 своими нитями касается коротких тычинок 9 длинностолбчатых цветков с длинными пестиком 8. Пыльца прилипает к ткани нитей бахромы 3. Поскольку колебания бахромы происходят сильнее и интенсивнее, то прилипшая пыльца при дальнейшем перемещении сети 1 отрывается от ткани бахромы без труда, осуществляя доопыление растений. Часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадает на рыльца короткого пестика 7 и осуществляется однотипное (легитимное) опыление короткостолбчатых цветков, а часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадает на рыльца длинного пестика 8 других цветков, осуществляя тем самым разнотипное (иллегитимное) опыление длинностолбчатых цветков. Также часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадает на рыльце длинного пестика 8 этого же цветка, осуществляя тем самым самоопыление длинностолбчатых цветков. Таким образом, при перемещении сети 1 по поверхности цветущих растений у каждого типа цветков осуществляется комплексное (однотипное, разнотипное и самоопыление) доопыление, что увеличивает возможности оплодотворения цветка, т.к. его успех зависит от набора пыльцы.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способа.

Два опытных участка учебного хозяйства КТО НПО «ПУ-57» Целинного района площадью по 70 га весной 2009 года были засеяны гречихой. Рядом с этими участками во время цветения была поставлена пасека с 50 пчелосемьями для опыления. На одном участке по окончании периода доступности нектара для насекомых 26-30 июля 2009 года проводилась работа по искусственному доопылению гречихи при помощи сети 1 длиной в 100 метров, шириной 120 см с ячейками 15×15 мм. К сети 1 с нижней ее стороны по всей ее длине прикрепили три ряда бахромы 3 с нитями из ткани высотой 8-14 см и начали за поводок 4 через соединительные нити 5 перемещать сеть по посадкам гречихи.

При перемещении сети по поверхности цветущих растений сначала воздействовали нити первых ячеек 2, а затем последующих ячеек. При перемещении сети 1 длинные тычинки 6 короткостолбчатых цветков проникали в ячейки сети. При подходе ячейки к тычинкам нити сети 1 ударяли по тычинкам, и часть пыльцы падала с длинных тычинок 6 на короткий пестик 7, способствуя самоопылению короткостолбчатых цветков. Часть пыльцы, вследствие ее липких свойств, прилипала на нити ячейки. При воздействии нитей передней расширяющейся части ромбической ячейки сети 1 тычинки 6 отводились в стороны, соскальзывали по нитям и, плавно пригибаясь, попадали внутрь ячейки, где сразу же вследствие упругих свойств выпрямлялись и ударялись друг о друга. Затем на эти тычинки воздействовали нити сходящейся части ячейки сети 1, которые вновь подверглись смещению в стороны вплоть до их соприкосновения друг с другом. Пыльца тычинок при этом вновь попадала на рыльце пестика этого же цветка, а часть пыльцы оставалась на сходящихся нитях ячейки. При дальнейшем перемещении сети 1 осуществлялось последовательное колебательное воздействие ячеек сети на цветки, приводящее их к соударениям и соприкосновениям с другими цветками. При этом прилипшая ранее к нитям ячейки сети пыльца отрывалась и попадала на поверхность других цветков, в том числе и на рыльца пестиков. В результате происходило однотипное (легитимное) опыление длинностолбчатых цветков и разнотипное (иллегитимное) опыление короткостолбчатых цветков. До этого момента короткостолбчатые цветки не получали, в процессе осуществления доопыления, легитимного опыления. Легитимному опылению короткостолбчатых цветков способствовала бахрома 3. При прохождении сети 1 по поверхности цветущих растений бахрома 3 касалась коротких тычинок 9 цветков с длинным пестиком 8. Пыльца прилипала к ткани нитей бахромы 3 и при дальнейшем перемещении сети 1 отделялась от ткани бахромы без труда, осуществляя доопыление растений. Часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадала на рыльца коротких пестиков 7, осуществляя однотипное (легитимное) опыление короткостолбчатых цветков, а часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадала на рыльца длинных пестиков 8 других цветков, осуществляя тем самым разнотипное (иллегитимное) опыление длинностолбчатых цветков. Также часть пыльцы с коротких тычинок 9 попадает на рыльце длинного пестика 8 этого же цветка, осуществляя тем самым самоопыление длинностолбчатых цветков. Таким образом, при перемещении сети 1 по поверхности цветущих растений у каждого типа цветков осуществлялось комплексное (однотипное, разнотипное и самоопыление) доопыление.

Использование предлагаемого способа возможно и при опылении других растений независимо от особенностей их биологической структуры.

В настоящее время на предлагаемое устройство разработана техническая документация. Предварительные испытания опытного образца устройства показали положительные результаты. Урожайность гречихи при опылении пчелами составила 10-11 центнеров с гектара, а при доопылении при помощи предлагаемого устройства урожайность возросла и составила 18-19 ц/га.

1. Устройство для доопыления растении, включающее полотно, перемещаемое по поверхности цветущих растений, отличающееся тем, что полотно выполнено в виде сети из прочного синтетического материала, по ширине равной 25-100% высоты растений, с ячейками, равными 15-50% диаметра цветков растения, при этом на всю длину сети с нижней ее стороны прикреплен, по меньшей мере, один ряд бахромы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сеть снабжена дополнительной на всю ее длину поддерживающей державкой, выполненной в виде шнура на всю длину сети, связанного с сетью, по меньшей мере, тремя державками.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота бахромы выполнена равной 10-30% высоты растений.