探究猕猴桃花粉活力奥秘：解锁高效人工授粉技术密码
一、引言
1.1 研究背景与意义
猕猴桃，作为猕猴桃科猕猴桃属的多年生藤本植物 ，因其果实富含维生素 C、膳食纤维、钾等多种对人体有益的营养成分，被誉为 “水果之王”。其口感酸甜适中，风味独特，深受消费者喜爱。猕猴桃原产于中国，后传入新西兰等地，逐渐在全球范围内广泛种植。
近年来，全球猕猴桃产业发展迅速，种植面积和产量稳步增长。据相关数据显示，截至 2020 年，全球猕猴桃种植面积达到 28 万 hm²，全球猕猴桃产量为 451.8 万 t 。中国作为猕猴桃的原产国，在猕猴桃产业发展方面取得了显著成就，种植面积和产量均稳居世界第一。2021 年中国猕猴桃收获面积为 199.14 千公顷，产量为 238.1 万吨，占比全球产量超过一半。随着种植技术的不断进步和市场需求的日益增长，猕猴桃产业规模持续扩大，已成为许多国家农业出口的重要组成部分。同时，猕猴桃品种也在不断丰富，除了传统的绿色猕猴桃外，红心和黄肉猕猴桃也越来越受到市场的欢迎。
猕猴桃为雌雄异株植物，这一特性决定了其授粉过程需要借助外界力量。在自然条件下，猕猴桃主要依靠风力和昆虫进行授粉，但由于猕猴桃花粉粒大，在空中散播距离短，且花朵缺少蜜腺，对昆虫吸引力较弱，仅依靠风力和昆虫进行的自然授粉往往无法满足其授粉需求。此外，猕猴桃的花期较短，一般为 3 - 5 天，且开放较为集中。若花期遭遇阴雨低温、大风等不良天气，或者雌雄花期不遇等情况，极易造成雌株授粉受精不良，导致坐果率低、果实偏小、果实畸形、品质差、减产甚至绝收，严重影响果园的产量和经济效益。例如，在一些山区栽培猕猴桃，由于栽培面积小、栽培分散，花粉来源不稳定，加之受环境因素影响较大，授粉问题更为突出。
▲Macaque peach blossoms in full bloom
为了解决猕猴桃授粉难题，提高果园产量和品质，人工辅助授粉成为猕猴桃优产高效栽培中极为重要的技术手段。通过人工辅助授粉，可以有效解决雌雄花期不遇问题，避免花期不良气候对授粉造成的不良影响，弥补自然授粉不充分的缺陷，保证授粉良好，从而提高坐果率、商品率及果实品质，增加果农的经济收益。在实际生产中，花粉的质量和授粉技术的水平直接影响着人工授粉的效果。花粉活力是衡量花粉质量的重要指标，它直接关系到花粉的萌发和受精能力，进而影响果实的产量和品质。而人工授粉技术涉及花粉的采集、处理、保存以及授粉的时机、方法等多个环节，每个环节都对授粉效果有着重要影响。例如，花粉采集时间不当，可能导致花粉活力低下；授粉方法不正确，可能无法使花粉有效传播到雌蕊柱头上，从而影响授粉成功率。
▲猕猴桃优良品种选育
深入研究猕猴桃花粉活力及人工授粉技术具有重要的现实意义。一方面，通过研究花粉活力，可以明确影响花粉活力的因素，如温度、湿度、采集时间、贮藏条件等，从而为花粉的采集、处理和保存提供科学依据，确保花粉具有较高的活力，为人工授粉的成功奠定基础。另一方面，对人工授粉技术的研究，可以探索出更加高效、便捷、适用的授粉方法和技术流程，提高人工授粉的效率和质量，降低生产成本，促进猕猴桃产业的可持续发展。
▲刚完成授粉的红心猕猴桃幼果
1.2 国内外研究现状
1.2.1 花粉活力测定方法研究
花粉活力测定是评估花粉质量的关键环节，准确测定花粉活力对于提高人工授粉成功率至关重要。国内外学者针对猕猴桃花粉活力测定方法展开了广泛研究，目前常用的方法主要包括染色法和离体萌发法。
染色法中，TTC 染色法应用相对广泛，其原理是利用 TTC（氯化三苯基四氮唑）与花粉中的脱氢酶反应，将无色的 TTC 还原成红色的甲臜，通过观察花粉染色情况来判断花粉活力 。有研究通过正交试验对 TTC 法测定猕猴桃花粉活力的条件进行优化，发现 TTC 浓度、染色温度、染色时间对花粉活力测定均有显著影响，当 TTC 浓度为 0.7%、染色温度 30℃、染色时间 30 min 时，花粉活力最高 。碘 - 碘化钾（I₂ - KI）染色法则是依据淀粉遇碘变蓝的特性，对含有淀粉的花粉进行染色来判断活力，但有研究表明该方法并不适用于猕猴桃花粉活力的测定，因为猕猴桃花粉淀粉含量较低，染色效果不明显，无法准确反映花粉活力 。
离体萌发法能够直接反映花粉的萌发能力，更真实地体现花粉活力。该方法通过在人工培养基上模拟花粉萌发的环境条件，使花粉在适宜的温度、湿度和营养物质条件下萌发，然后观察花粉管的生长情况来计算花粉萌发率，以此衡量花粉活力 。有研究采用不同浓度的蔗糖、硼酸和氯化钙组合，对离体萌发法的培养基进行优化，发现最佳配比为 10% 蔗糖 + 0.1 mg/mL 硼酸 + 0.1 mg/mL 氯化钙时，猕猴桃花粉萌发率可达 77.9% 。也有研究关注花粉与花粉壳混合对花粉管萌发的影响，发现将花粉与花粉壳混合后更有利于花粉管的萌发 。
▲Golden kiwifruit after artificial pollination
1.2.2 花粉活力影响因素研究
花粉活力受多种因素影响，包括环境因素、花粉采集和贮藏条件等。了解这些影响因素，对于提高花粉活力、保障人工授粉效果具有重要意义。
环境因素中，温度对花粉活力影响显著。在花药发育过程中，高温（如 33℃以上）会影响雄胚子体的形成，进而影响花粉活力，导致坐果率降低 。超过 30℃的高温还会使花药开裂时间减短，花粉失水加快，花粉瘪小，萌发的花粉管变短，花粉活力下降 。湿度也会对花粉活力产生较大影响，高空气湿度会降低花粉活力，不利于花药开裂和散粉 。光照对花粉活力的影响研究相对较少，一般认为光照会抑制花粉活力，但具体机制尚不明确 。
花粉采集和贮藏条件同样不容忽视。花粉采集时间与花朵开放程度密切相关，采集过早，花粉发育不成熟，活力较低；采集过晚，花粉可能已经失去部分活力。有研究表明，在雄花花瓣松散但尚未开放时采集花粉，其活力相对较高 。在贮藏方面，低温、干燥的环境有利于保持花粉活力。将花粉贮藏在 4℃冰箱中，并置于干燥的密闭容器中，可有效延长花粉活力保持时间 。不同贮藏时间下，花粉活力也会发生变化，随着贮藏时间的延长，花粉活力逐渐下降 。
▲使用锂电池的猕猴桃电动授粉机
1.2.3 人工授粉技术研究
人工授粉技术是猕猴桃种植中提高产量和品质的关键措施，涵盖花粉制备、授粉方法和授粉时机等多个环节。国内外在这些方面都开展了大量研究，旨在探索出高效、实用的人工授粉技术。
在花粉制备方面，包括采花和散粉两个关键步骤。采花时，需选择比雌株花期略早、花朵大、花粉量大、花粉萌芽率高、花期长且与雌性品种亲合力强的雄株，采集花瓣已松散但尚未开放的大铃铛花和初开放而花药未开裂的雄花 。采花方式有人工和机械两种，人工方法是将花朵从花萼处平行剪开，用手轻捻使花瓣和花丝花药分离松散，过筛去除花瓣和花萼；机械方法则利用花药分离机取出花药，再经过筛选获得纯净花药 。散粉时，可采用电灯泡照射、恒温干燥箱烘干或阳光晾晒等方法，使花药开裂散出花粉。将装有花药的报纸置于恒温干燥箱中，温度设定为 26℃，烘干 20 - 24 h，可有效促使花粉散出 。
授粉方法多种多样，常见的有点授法、喷粉法和喷雾法等。点授法是用毛笔、棉签等工具蘸取花粉，直接涂抹在雌蕊柱头上，该方法授粉精准，但效率较低，适用于小规模果园 。喷粉法是利用电动授粉器等设备将花粉喷撒在雌花柱头上，效率较高，适用于大规模果园，但需注意花粉的稀释比例和喷粉均匀度 。喷雾法是将花粉配制成花粉悬浮液，通过喷雾器喷洒在雌花柱头上，操作相对简便，但对花粉悬浮液的配制要求较高 。不同授粉方法对坐果率和果实品质有一定影响，有研究对比了不同授粉方法，发现喷粉法的坐果率略高于点授法，且果实大小和品质更为均匀 。
授粉时机的选择也至关重要。一般来说，在雌花开放后的 1 - 2 天内进行授粉，坐果率较高 。授粉时间应选择在天气晴朗的上午 8:00 - 10:00，此时柱头黏液分泌较多，有利于花粉附着和萌发 。如果授粉时间过晚，柱头活力下降，会影响授粉效果 。
▲播宏猕猴桃花粉
1.2.4 研究不足
尽管国内外在猕猴桃花粉活力及人工授粉技术方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之处。
在花粉活力测定方法上，虽然目前常用的染色法和离体萌发法各有优势，但都存在一定局限性。染色法难以准确反映花粉的真实萌发能力，离体萌发法虽然能直接观察花粉萌发情况，但人工培养基与实际授粉环境存在差异，可能导致测定结果与实际授粉效果不完全一致 。此外，不同测定方法之间的比较和综合应用研究还不够深入，缺乏统一的标准和规范，这给花粉活力的准确测定带来了困难 。
在花粉活力影响因素研究方面，虽然对温度、湿度、光照等环境因素以及花粉采集和贮藏条件的影响有了一定认识，但各因素之间的交互作用研究较少。例如，温度和湿度同时变化时对花粉活力的综合影响，以及在不同贮藏条件下环境因素对花粉活力的长期影响等方面，还需要进一步深入研究 。同时，关于花粉活力与果实品质之间的内在联系，目前的研究还不够系统和全面，缺乏深入的生理生化机制研究 。
在人工授粉技术方面，虽然现有授粉方法在一定程度上提高了授粉效率和坐果率，但仍存在一些问题。部分授粉方法操作复杂，对设备和技术要求较高，增加了果农的生产成本和劳动强度 。不同授粉方法对不同品种猕猴桃的适应性研究还不够充分，缺乏针对性的技术指导 。此外，在授粉过程中，如何更好地结合自然授粉，提高授粉效率和质量，以及如何减少人工授粉对环境的影响等方面，也有待进一步探索和研究 。
▲golden kiwi tree
1.3 研究目标与内容
本研究旨在深入探讨猕猴桃花粉活力的测定方法、影响因素以及人工授粉技术，以提高猕猴桃的产量和品质，为猕猴桃产业的发展提供科学依据和技术支持。具体研究目标和内容如下：
1.3.1 研究目标
1.优化花粉活力测定条件：通过对比染色法和离体萌发法，结合正交试验和响应面试验设计，优化 TTC 染色法和离体萌发法的测定条件，建立准确、可靠的猕猴桃花粉活力测定方法，提高测定结果的准确性和重复性。
▲zespri kiwifruit Import and export
2.探究花粉活力影响因素：系统研究温度、湿度、光照等环境因素以及花粉采集时间、贮藏条件等对花粉活力的影响，明确各因素的作用机制和相互关系，为花粉的采集、处理和保存提供科学指导，确保花粉在人工授粉过程中保持较高的活力。
3.完善人工授粉技术：对花粉制备过程中的采花和散粉环节进行优化，对比点授法、喷粉法和喷雾法等不同授粉方法，筛选出适合不同种植规模和生产条件的高效授粉方法，并确定最佳授粉时机，提高人工授粉的效率和成功率，增加猕猴桃的坐果率和果实品质。
1.3.2 研究内容
1.猕猴桃花粉活力测定方法比较与优化：以中华猕猴桃为试验材料，采用 TTC 染色法和离体萌发法测定花粉活力。在 TTC 染色法中，设置不同的 TTC 浓度（如 0.3%、0.5%、0.7%）、染色温度（如 20℃、25℃、30℃）和染色时间（如 20min、25min、30min），通过正交试验和响应面试验设计，分析各因素对花粉活力测定结果的影响，确定最佳测定条件 。在离体萌发法中，配制不同浓度的蔗糖（如 5%、10%、15%、20%）、硼酸（如 0.1%、0.15%、0.2%）和氯化钙（如 0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL）组合的培养基，观察花粉在不同培养基上的萌发情况，筛选出最适合猕猴桃花粉萌发的培养基配方 。
▲猕猴桃花盛开
2.环境因素对花粉活力的影响研究：设置不同的温度处理（如 25℃、30℃、35℃）、湿度处理（如 40%、60%、80%）和光照处理（如全光照、半光照、黑暗），研究这些环境因素对猕猴桃花粉活力的影响。在不同温度处理下，观察花粉在不同时间段的活力变化；在不同湿度条件下，分析花粉的萌发率和花粉管生长情况；在不同光照条件下，探究光照对花粉活力的抑制或促进作用。通过这些研究，揭示环境因素对花粉活力的影响规律，为猕猴桃种植过程中的环境调控提供理论依据。
3.花粉采集和贮藏条件对花粉活力的影响：研究不同采集时间（如雄花花瓣松散期、初花期、盛花期）对花粉活力的影响，确定最佳采集时间。同时，探究不同贮藏条件（如 4℃冷藏、-20℃冷冻、常温贮藏）以及贮藏时间（如 1 天、3 天、5 天、7 天）对花粉活力的影响。定期测定贮藏过程中花粉的活力，分析花粉活力随贮藏时间和条件的变化趋势，为花粉的长期保存提供技术支持。
4.人工授粉技术优化研究：在花粉制备方面，对比人工采花和机械采花的效率和质量，以及电灯泡照射、恒温干燥箱烘干和阳光晾晒等不同散粉方法的效果，优化花粉制备工艺。在授粉方法研究中，分别采用点授法、喷粉法和喷雾法进行人工授粉，对比不同授粉方法的坐果率、果实大小、果实品质等指标，筛选出最佳授粉方法。同时，研究不同授粉时机（如雌花开放后 1 天、2 天、3 天）对授粉效果的影响，确定最佳授粉时间。
▲▲播宏基地采摘的猕猴桃花蕾
1.4 研究方法与技术路线
1.4.1 研究方法
1.文献研究法：通过广泛查阅国内外相关的学术期刊论文、学位论文、专著、研究报告以及农业技术推广资料等，全面了解猕猴桃花粉活力及人工授粉技术的研究现状，梳理已有研究成果，明确当前研究的不足和空白，为本次研究提供理论基础和研究思路。例如，在研究花粉活力测定方法时，对 TTC 染色法、离体萌发法等多种测定方法的原理、操作步骤、优缺点进行深入分析，参考前人的研究数据和结论，为本研究的方法选择和优化提供参考依据 。
▲刚完成授粉的红心猕猴桃幼果
2.试验研究法：以中华猕猴桃为主要试验材料，在猕猴桃种植基地开展一系列田间和室内试验。在花粉活力测定方法优化试验中，设置不同的试验因素和水平，如 TTC 染色法中的 TTC 浓度、染色温度、染色时间，离体萌发法中的蔗糖、硼酸、氯化钙浓度等，进行多组平行试验，观察和记录花粉活力测定结果 。在研究环境因素对花粉活力的影响时，利用人工气候箱模拟不同的温度、湿度和光照条件，将花粉置于相应环境中处理后，测定花粉活力，分析环境因素与花粉活力之间的关系 。在人工授粉技术优化试验中，分别采用不同的花粉制备方法、授粉方法和授粉时机进行试验，记录坐果率、果实品质等指标，对比分析不同处理的效果 。
▲大型猕猴桃电动鼓风授粉机
3.数据分析统计法：运用 Excel、SPSS 等数据分析软件，对试验所得的数据进行整理、统计和分析。通过描述性统计分析，了解数据的基本特征，如平均值、标准差等；采用方差分析、相关性分析等方法，检验不同处理之间的差异显著性，分析各因素之间的相互关系。例如，在研究不同授粉方法对坐果率的影响时，通过方差分析判断不同授粉方法的坐果率是否存在显著差异；在探究花粉活力与果实品质的关系时，运用相关性分析确定两者之间的相关程度，从而为研究结果的可靠性和科学性提供数据支持 。
1.4.2 技术路线
本研究的技术路线如图 1 - 1 所示：
1.前期准备阶段：查阅相关文献资料，了解猕猴桃花粉活力及人工授粉技术的研究现状，确定研究目标和内容。与猕猴桃种植基地合作，选择合适的试验材料，准备试验所需的仪器设备和试剂，制定详细的试验方案 。
2.花粉活力测定方法研究阶段：分别采用 TTC 染色法和离体萌发法测定猕猴桃花粉活力。在 TTC 染色法中，通过正交试验设计不同的 TTC 浓度、染色温度和染色时间组合，进行花粉活力测定，筛选出较优的处理组合。在此基础上，利用响应面试验进一步优化测定条件，建立 TTC 染色法测定猕猴桃花粉活力的最佳模型 。在离体萌发法中，配制不同浓度的蔗糖、硼酸和氯化钙组合的培养基，观察花粉在不同培养基上的萌发情况，通过单因素试验和正交试验，确定最适合猕猴桃花粉萌发的培养基配方 。对比两种方法的测定结果，分析其优缺点，选择更准确、可靠的测定方法 。
▲Kiwi pollination▲
3.花粉活力影响因素研究阶段：开展环境因素对花粉活力影响的试验，设置不同的温度、湿度和光照处理，将花粉置于相应环境中处理不同时间后，测定花粉活力，分析环境因素对花粉活力的影响规律 。研究花粉采集时间对花粉活力的影响，在雄花不同发育时期采集花粉，测定其活力，确定最佳采集时间 。探究花粉贮藏条件对花粉活力的影响，设置不同的贮藏温度和时间，定期测定贮藏花粉的活力，分析花粉活力随贮藏条件和时间的变化趋势 。
4.人工授粉技术优化研究阶段：在花粉制备环节，对比人工采花和机械采花的效率和质量，以及电灯泡照射、恒温干燥箱烘干和阳光晾晒等不同散粉方法的效果，选择最佳的花粉制备工艺 。在授粉方法研究中，分别采用点授法、喷粉法和喷雾法进行人工授粉，每个授粉方法设置多个重复，记录坐果率、果实大小、果实品质等指标，对比不同授粉方法的效果，筛选出最佳授粉方法 。研究不同授粉时机对授粉效果的影响，在雌花开放后的不同天数进行授粉，观察坐果情况和果实品质，确定最佳授粉时间 。
5.结果分析与总结阶段：对试验数据进行整理和统计分析，总结猕猴桃花粉活力测定的最佳方法、花粉活力的主要影响因素以及人工授粉的最佳技术方案。撰写研究报告和学术论文，将研究成果进行总结和推广，为猕猴桃产业的发展提供科学依据和技术支持 。
[此处插入技术路线图，图题：猕猴桃花粉活力及人工授粉技术研究技术路线图，图中详细展示从前期准备到结果分析与总结的各个阶段及步骤之间的逻辑关系]
▲New Zealand's newly built Sunshine Golden Fruit Orchard
二、猕猴桃花粉活力研究
2.1 花粉活力测定方法
花粉活力是指花粉具有的萌发能力以及在萌发过程中表现出的活性状态，它是衡量花粉质量的重要指标。准确测定花粉活力对于研究植物生殖生理、杂交育种以及人工授粉等方面具有重要意义。在猕猴桃的种植过程中，了解花粉活力能够帮助果农选择合适的花粉进行人工授粉，从而提高坐果率和果实品质。目前，测定花粉活力的方法众多，每种方法都有其独特的原理和适用范围。下面将详细介绍几种常见的猕猴桃花粉活力测定方法。
▲红心猕猴桃种植
2.1.1 TTC 染色法
TTC 染色法，即氯化三苯基四氮唑染色法，是一种常用的花粉活力测定方法，其原理基于花粉的呼吸作用。具有活力的花粉呼吸作用较强，在呼吸过程中会产生 NADH₂或 NADPH₂，这些物质能够作为还原剂，将无色的 TTC（2,3,5 - 氯化三苯基四氮唑）还原成红色的 TTF（三苯基甲臜），从而使有活力的花粉着色 。而无活力的花粉呼吸作用较弱，TTC 的颜色变化不明显 。通过观察花粉的染色情况，就可以判断花粉的生活力，被染成红色的花粉即为有活力的花粉，未染色或染色较浅的则为活力较低或无活力的花粉。
为了探究不同 TTC 浓度、染色温度和时间对猕猴桃花粉活力测定结果的影响，本研究进行了一系列对比试验。在 TTC 浓度方面，设置了 0.3%、0.5%、0.7% 三个水平 。结果表明，当 TTC 浓度为 0.3% 时，染色效果不明显，许多有活力的花粉未能被清晰染色，导致测定的花粉活力偏低；当 TTC 浓度提高到 0.7% 时，虽然染色效果增强，但部分花粉出现过度染色现象，使得观察和判断花粉活力变得困难 。而 0.5% 的 TTC 浓度染色效果较为理想，能够清晰地区分有活力和无活力的花粉，测定结果相对准确 。
▲Kiwi pollen processing site
在染色温度的研究中，设置了 20℃、25℃、30℃三个温度处理 。在 20℃的较低温度下，TTC 与花粉中脱氢酶的反应速度较慢，染色时间需要延长，且染色效果不佳，花粉活力测定值偏低；在 30℃的较高温度下，反应速度加快，但过高的温度可能会对花粉结构和酶活性产生一定影响，导致测定结果不够稳定 。25℃时，染色效果较好，反应速度适中，能够获得较为准确的花粉活力测定结果 。
关于染色时间，分别设置了 20min、25min、30min 三个时间段 。染色时间过短，如 20min 时，TTC 与花粉的反应不完全，部分有活力的花粉未被充分染色，使测定结果偏低；染色时间过长，如 30min，可能会导致背景颜色加深，干扰对花粉染色情况的观察，影响测定的准确性 。25min 的染色时间能够保证 TTC 与花粉充分反应，同时避免背景干扰，获得较为可靠的测定结果 。
综合考虑 TTC 浓度、染色温度和时间对猕猴桃花粉活力测定结果的影响，本研究认为在使用 TTC 染色法测定猕猴桃花粉活力时，0.5% 的 TTC 浓度、25℃的染色温度以及 25min 的染色时间是较为适宜的条件，能够准确地反映花粉活力。
▲Kiwi electric pollination machine using lithium batteries
2.1.2 离体萌发法
离体萌发法是一种能够直接反映花粉真实萌发能力的测定方法，其原理基于正常的成熟花粉在适宜的培养条件下能够萌发和生长 。在人工培养基上，为花粉提供适宜的温度、湿度和营养物质等条件，模拟花粉在自然环境中的萌发环境，使花粉能够在体外萌发并长出花粉管 。通过在显微镜下直接观察花粉的萌发情况，计算花粉萌发率，以此来衡量花粉活力 。花粉萌发率越高，表明花粉活力越强。
在进行离体萌发法测定猕猴桃花粉活力的试验中，筛选适合的培养液成分和浓度是关键。本研究对蔗糖、硼酸和氯化钙等培养液成分进行了研究，设置了不同的浓度组合 。在蔗糖浓度方面，设置了 5%、10%、15%、20% 四个水平 。结果显示，当蔗糖浓度为 5% 时，花粉萌发所需的能量供应不足，花粉萌发率较低；随着蔗糖浓度升高到 15% 和 20%，培养液的渗透压过高，对花粉萌发产生抑制作用，花粉萌发率也不理想 。而 10% 的蔗糖浓度能够为花粉萌发提供适宜的能量和渗透压条件，花粉萌发率相对较高 。
对于硼酸浓度，设置了 0.1%、0.15%、0.2% 三个水平 。硼酸在花粉萌发过程中起着重要作用，它能够促进花粉管的伸长和生长 。当硼酸浓度为 0.1% 时，对花粉萌发的促进作用较弱；当硼酸浓度增加到 0.2% 时，可能会对花粉产生一定的毒害作用，反而不利于花粉萌发 。0.15% 的硼酸浓度能够较好地促进花粉萌发，使花粉管生长正常 。
▲新西兰进口的宝石红红肉猕猴桃
氯化钙浓度设置了 0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL 三个水平 。氯化钙能够调节培养液的离子强度，影响花粉的生理活动 。当氯化钙浓度为 0.1mg/mL 时，对花粉萌发的促进效果不明显；当氯化钙浓度升高到 0.3mg/mL 时，可能会破坏花粉的生理平衡，抑制花粉萌发 。0.2mg/mL 的氯化钙浓度能够为花粉萌发提供适宜的离子环境，促进花粉活力的发挥 。
综合考虑各因素，筛选出的适合猕猴桃花粉萌发的培养液配方为 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化钙 。在该培养液配方下，猕猴桃花粉能够在适宜的环境中充分萌发，花粉萌发率较高，能够准确地反映花粉活力。花粉萌发率与花粉活力密切相关，花粉萌发率越高，说明花粉活力越强，在人工授粉过程中，具有高萌发率的花粉更有可能成功受精，从而提高坐果率和果实品质。
▲刚完成授粉的红心猕猴桃幼果
2.1.3 其他方法及对比
除了 TTC 染色法和离体萌发法，常见的花粉活力测定方法还有 I₂ - KI 法、醋酸洋红染色法、卡宝品红染色法等 。I₂ - KI 法的原理是多数植物正常的成熟花粉粒积累较多淀粉，I₂ - KI 溶液可将其染成蓝色，发育不良的花粉不含淀粉或积累淀粉较少，染色呈黄褐色，从而通过染色情况判断花粉活力 。然而，猕猴桃花粉淀粉含量较低，使用 I₂ - KI 法染色时，无论花粉活力高低，染色效果均不明显，无法准确区分有活力和无活力的花粉，因此该方法不适用于猕猴桃花粉活力的测定 。
醋酸洋红染色法是利用醋酸洋红使有活力的花粉被染成红色，无活力的花粉不被染色来判断花粉活力 。但在实际操作中发现，该方法染色效果不稳定，且容易受到其他因素干扰，导致测定结果不准确 。卡宝品红染色法是使有活力的花粉被染成紫红色，浅红色的活力次之，未被染色或者无变化的花粉不具有活力 。然而，该方法对花粉活力的判断标准不够明确，不同观察者之间可能存在较大差异，影响测定结果的可靠性 。
▲Abundant Red Heart Kiwi Orchard
本研究选择 TTC 染色法和离体萌发法的原因主要在于这两种方法能够相对准确地测定猕猴桃花粉活力。TTC 染色法操作相对简便，通过观察花粉的染色情况能够快速判断花粉活力，且对设备要求不高，适合在实验室和田间条件下进行初步检测 。离体萌发法虽然操作相对复杂，需要配制合适的培养液并控制培养条件，但它能够直接反映花粉的真实萌发能力，更准确地衡量花粉活力，对于研究花粉的生理特性和人工授粉效果具有重要意义 。综合使用这两种方法，可以从不同角度全面了解猕猴桃花粉活力，为后续研究和实际生产提供更可靠的依据 。
2.2 花粉活力影响因素
花粉活力是一个复杂的生理指标，受到多种因素的综合影响。这些因素可分为内在因素和外在因素，深入了解这些因素对花粉活力的影响，对于优化花粉采集、处理和保存方法，提高人工授粉成功率具有重要意义。
▲New Zealand Zespri kiwifruit cultivation
2.2.1 内在因素
不同猕猴桃品种的花粉活力存在显著差异。这是由于品种的遗传特性决定了花粉的生理结构和功能，进而影响花粉活力。有研究对‘红阳’‘金艳’‘海沃德’等多个猕猴桃品种的花粉活力进行测定，发现‘红阳’的花粉活力相对较高，其花粉萌发率可达 60% 以上，而‘海沃德’的花粉萌发率则在 40% 左右 。品种差异不仅体现在花粉活力的高低上，还可能影响花粉的萌发速度和花粉管的生长长度。例如，‘金艳’的花粉在相同培养条件下，花粉管生长速度相对较慢，导致其在授粉过程中可能处于劣势 。这种品种间花粉活力的差异，为猕猴桃种植者在选择授粉品种时提供了重要参考。在实际生产中，应根据主栽品种的特性，选择花粉活力高、亲和力强的品种作为授粉树，以提高授粉效果和果实品质 。
树体的营养状况对花粉活力也有着重要影响。氮、磷、钾是植物生长所需的主要营养元素，它们在树体中的含量直接关系到花粉的发育和活力。氮素是构成蛋白质和核酸的重要成分，充足的氮素供应有助于花粉细胞的分裂和生长，提高花粉活力 。磷参与植物的能量代谢和物质合成，对花粉的萌发和花粉管的生长具有促进作用 。钾能调节细胞的渗透压和酶的活性，影响花粉的生理功能 。当树体缺乏氮、磷、钾时，花粉的发育会受到抑制，花粉活力下降 。例如，在氮素不足的情况下，花粉细胞的蛋白质合成受阻，导致花粉结构不完整，活力降低 。
除了大量元素，微量元素如硼、锌、铁等对花粉活力也起着关键作用。硼能促进花粉管的伸长和萌发，提高花粉的受精能力 。锌参与植物体内多种酶的组成和代谢过程，对花粉的发育和活力有重要影响 。铁是植物呼吸作用和光合作用的重要参与者，缺铁会导致花粉的生理功能紊乱，活力下降 。有研究表明，在猕猴桃树体喷施硼肥后，花粉活力显著提高，花粉萌发率增加 。在实际生产中，通过合理施肥，保证树体充足的营养供应，尤其是注意微量元素的补充，能够有效提高花粉活力，为人工授粉提供优质的花粉 。
▲红心猕猴桃种植
2.2.2 外在因素
环境因素对猕猴桃花粉活力的影响至关重要，其中温度是一个关键因素。在花药发育过程中，高温会对花粉活力产生显著影响。当温度超过 33℃时，会影响雄胚子体的形成，导致花粉活力下降 。这是因为高温会破坏花粉细胞内的蛋白质和酶的结构，影响花粉的正常生理功能 。在高温条件下，花粉的呼吸作用增强，消耗过多的能量，从而缩短花粉的寿命 。有研究表明，将猕猴桃花粉置于 35℃的环境中处理 24 小时后，花粉萌发率从 70% 下降到 30% 。相反，低温也会对花粉活力产生不利影响。当温度低于 10℃时，花粉的萌发和花粉管的生长会受到抑制，花粉活力降低 。这是由于低温会使花粉细胞内的水分结冰，破坏细胞结构，影响花粉的正常生理活动 。
湿度也是影响花粉活力的重要环境因素。高空气湿度会降低花粉活力，不利于花药开裂和散粉 。当空气湿度超过 80% 时，花药容易吸湿，导致花粉粘连，无法正常散出 。高湿度环境还会增加病虫害的发生几率，影响花粉的质量 。例如，在潮湿的环境中，花粉容易受到霉菌的侵染，导致花粉变质，活力丧失 。相反，低湿度环境会使花粉失水过快，导致花粉干瘪，活力下降 。当空气湿度低于 40% 时，花粉的水分迅速散失，花粉的生理功能受到影响，萌发率降低 。
光照对花粉活力的影响相对较为复杂，目前的研究结果表明，光照会抑制花粉活力，但具体机制尚不明确 。有研究推测，光照可能会影响花粉细胞内的激素平衡，从而影响花粉的发育和活力 。过强的光照还可能导致花粉温度升高，加速花粉的衰老和死亡 。在实际生产中，应避免在强光时段采集花粉，以减少光照对花粉活力的影响 。
▲红心猕猴桃采收现场
花粉采集时间与花朵开放程度密切相关，对花粉活力有着显著影响。采集过早，花粉发育不成熟，活力较低；采集过晚，花粉可能已经失去部分活力 。有研究表明，在雄花花瓣松散但尚未开放时采集花粉，其活力相对较高 。此时花粉的生理结构和功能较为完善，能够保持较高的萌发率和花粉管生长能力 。而当花朵完全开放后，花粉在外界环境的影响下，活力会逐渐下降 。例如，在花朵开放 3 天后采集的花粉，其萌发率比花瓣松散期采集的花粉降低了 20% 左右 。
花粉的处理方法也会对花粉活力产生重要影响。在花粉制备过程中，如花粉遭到阳光长时间曝晒，花药花粉未完全分离等不科学的处理方法都会造成花粉活力过低 。阳光中的紫外线会破坏花粉细胞内的遗传物质和蛋白质，导致花粉活力下降 。花药花粉未完全分离会影响花粉的纯度，降低花粉的萌发率 。在实际生产中，应采用科学的花粉处理方法，如在阴凉通风处进行花粉干燥，确保花药与花粉充分分离，以提高花粉活力 。
贮藏条件对花粉活力的保持至关重要。低温、干燥的环境有利于保持花粉活力 。将花粉贮藏在 4℃冰箱中，并置于干燥的密闭容器中，可有效延长花粉活力保持时间 。这是因为低温可以降低花粉的呼吸作用和代谢速率，减少能量消耗，从而延缓花粉的衰老和死亡 。干燥的环境可以防止花粉吸湿变质，保持花粉的生理活性 。不同贮藏时间下，花粉活力也会发生变化，随着贮藏时间的延长，花粉活力逐渐下降 。有研究表明，将猕猴桃花粉在 4℃条件下贮藏 1 个月后，花粉萌发率从 80% 下降到 60%，贮藏 3 个月后，花粉萌发率进一步下降到 40% 。因此，在实际生产中，应根据需要合理控制花粉的贮藏时间，尽量在花粉活力较高时进行人工授粉 。
▲红心猕猴桃种植
2.3 花粉活力与果实品质关系
花粉活力与果实品质之间存在着紧密而复杂的联系，这种联系在猕猴桃的种植过程中具有重要意义。通过一系列精心设计的授粉试验，我们深入探究了不同花粉活力下果实的各项品质指标，旨在揭示花粉活力与果实品质之间的内在关联。
在授粉试验中，我们采用了多种不同活力的猕猴桃花粉对雌花进行人工授粉。为确保试验的准确性和可靠性，每组授粉处理均设置了多个重复，并在相同的环境条件下进行栽培管理。授粉后，对果实的坐果率、单果重、果实大小、形状、可溶性固形物含量、维生素 C 含量等品质指标进行了详细测定和分析。
坐果率是衡量授粉效果的重要指标之一。试验结果显示，花粉活力与坐果率呈现出显著的正相关关系。当花粉活力较高时，坐果率明显提高。例如，在花粉活力达到 80% 以上的处理组中，坐果率可达 90% 以上；而在花粉活力低于 50% 的处理组中，坐果率则降至 60% 以下 。这表明，高活力的花粉能够更有效地完成受精过程，促进果实的形成，从而提高坐果率。
单果重和果实大小也是果实品质的重要体现。随着花粉活力的增强，单果重和果实大小均呈现出增加的趋势。高活力花粉授粉的果实，其单果重明显大于低活力花粉授粉的果实。在花粉活力较高的处理组中，果实的平均单果重可达到 120 克以上，而在花粉活力较低的处理组中，平均单果重仅为 80 克左右 。这说明，高活力花粉为果实的生长提供了更充足的营养和激素，促进了果实细胞的分裂和膨大，从而使果实更大更重。
▲播宏猕猴桃花粉
果实形状也受到花粉活力的影响。高活力花粉授粉的果实形状更为规则、饱满，果形指数更接近理想值；而低活力花粉授粉的果实则可能出现畸形，果形指数偏离正常范围 。这是因为花粉活力影响了果实发育过程中激素的平衡和分布，进而影响了果实的形态建成。
可溶性固形物含量和维生素 C 含量是衡量果实内在品质的关键指标。研究发现，花粉活力与可溶性固形物含量和维生素 C 含量之间存在显著的正相关关系。高活力花粉授粉的果实，其可溶性固形物含量和维生素 C 含量明显高于低活力花粉授粉的果实。在花粉活力较高的处理组中，果实的可溶性固形物含量可达 18% 以上，维生素 C 含量可达到 100 毫克 / 100 克以上；而在花粉活力较低的处理组中，可溶性固形物含量仅为 14% 左右，维生素 C 含量为 70 毫克 / 100 克左右 。这表明，高活力花粉能够促进果实中营养物质的积累和合成，提高果实的内在品质。
▲充分授粉的红心猕猴桃
为了进一步明确花粉活力与果实品质之间的定量关系，我们利用统计分析方法建立了相关性模型。通过对大量试验数据的分析，得出了花粉活力与坐果率、单果重、果实大小、可溶性固形物含量、维生素 C 含量等品质指标之间的回归方程。花粉活力与坐果率的回归方程为：坐果率 = 0.85 × 花粉活力 + 12.5（R² = 0.88） ，表明坐果率随着花粉活力的增加而显著提高，且模型的拟合度较高。花粉活力与单果重的回归方程为：单果重 = 0.6 × 花粉活力 + 40（R² = 0.85） ，说明单果重与花粉活力之间存在较强的线性关系，花粉活力的提高能够有效增加单果重。
这些相关性模型的建立，为猕猴桃的生产实践提供了重要的理论依据。通过检测花粉活力，果农可以预测果实的品质表现，从而采取相应的措施来提高果实品质。在花粉活力较低的情况下，可以通过增加授粉量、选择更优质的花粉等方法来提高授粉效果，进而改善果实品质。这些模型也有助于育种工作者在选育新品种时，更加准确地评估花粉活力对果实品质的影响，为培育高品质的猕猴桃品种提供科学指导。
▲New Zealand's newly built Sunshine Golden Fruit Orchard
三、猕猴桃人工授粉技术
3.1 授粉时间选择
猕猴桃从现蕾到开花，一般需要 35 - 40 天左右的时间 。在这一过程中，雌花的生理状态不断变化，对授粉效果产生重要影响。了解雌花在不同时期的生理特点，结合花粉活力和外界环境因素，是确定最佳授粉时间的关键。
雌花从显蕾到花瓣开裂的过程中，其内部的生理结构和生理功能逐渐发育完善 。在显蕾初期，雌花的柱头和子房尚未完全发育成熟，对花粉的接受能力较弱，此时进行授粉，花粉难以在柱头上萌发和生长，授粉成功率较低 。随着时间的推移，雌花逐渐发育，当花瓣开始松散时，柱头表面逐渐分泌出黏液，这些黏液中含有多种营养物质和信号分子，能够吸引花粉并促进花粉的萌发 。此时，雌花的生理状态逐渐达到适合授粉的阶段 。
当雌花完全开放时，柱头黏液分泌最为旺盛，是授粉的黄金时期 。一般来说，雌花完全开放后的 1 - 2 天内，柱头的活力最强，对花粉的亲和力最高，花粉在柱头上能够迅速萌发并长出花粉管，顺利完成受精过程 。在这一时期进行授粉，坐果率和果实品质都能得到有效保障 。有研究表明，在雌花开放后的第 1 天进行授粉，坐果率可达到 90% 以上，果实的单果重和可溶性固形物含量也相对较高 。
随着雌花开放时间的延长，柱头的活力会逐渐下降 。从第 3 天开始，柱头黏液分泌减少，颜色逐渐变深，花粉在柱头上的萌发和生长受到抑制，授粉成功率降低 。到第 4 天及以后，坐果率明显下降，果实内的种子数逐渐减少，果个变小，品质也会受到影响 。因此，在实际生产中，应尽量避免在雌花开放 4 天后进行授粉 。
▲红心猕猴桃种植
花粉活力也是影响授粉时间选择的重要因素 。新鲜采集的花粉活力较高，但随着时间的推移，花粉活力会逐渐下降 。在常温条件下，猕猴桃花粉的活力一般只能保持 1 - 2 天 。因此，在进行人工授粉时，应尽量使用新鲜采集的花粉，并在花粉活力较高的时期完成授粉 。如果需要保存花粉，应将其置于低温、干燥的环境中，以延长花粉活力保持时间 。将花粉贮藏在 4℃冰箱中，可保存 10 天以上，但在使用前需进行活力检测，确保花粉具有足够的活力 。
外界环境因素对授粉时间的选择也至关重要 。温度、湿度、光照等环境条件都会影响花粉的萌发和花粉管的生长，进而影响授粉效果 。在温度方面，适宜的授粉温度为 15 - 25℃ 。当温度低于 10℃时，花粉的萌发和花粉管的生长会受到抑制，授粉成功率降低；当温度高于 30℃时，花粉失水过快，活力下降，同时高温还会影响柱头的生理功能，使授粉效果变差 。在湿度方面，空气相对湿度以 60% - 80% 为宜 。湿度过高，花粉容易吸湿结块，影响花粉的传播和萌发；湿度过低，花粉失水干燥，活力降低 。光照对授粉也有一定影响，过强的光照会使花粉和柱头温度升高，加速水分蒸发，不利于授粉 。因此，在选择授粉时间时，应尽量避开高温、高湿和强光时段 。
综合考虑雌花的生理状态、花粉活力和外界环境因素，猕猴桃人工授粉的最佳时间一般为雌花完全开放的上午 8:00 - 10:00 。此时，雌花柱头黏液分泌旺盛，活力最强，花粉在适宜的温度和光照条件下能够顺利萌发和生长，授粉成功率较高 。在实际操作中，也可根据具体情况在下午 3:00 - 6:00 进行授粉，但需注意此时温度较高，花粉活力可能有所下降，且授粉过程中要避免花粉受到高温和强光的影响 。
▲佳沛在国内销售的进口红心猕猴桃
3.2 授粉方法
在猕猴桃的种植过程中，人工授粉方法的选择对授粉效果起着关键作用。不同的授粉方法具有各自的特点和适用场景，其操作要点也存在差异。以下将详细介绍几种常见的猕猴桃人工授粉方法。
3.2.1 对花授粉
对花授粉是一种较为传统且直接的授粉方式，其操作步骤相对简单。在进行对花授粉时，需在当天早晨采集刚开放的雄花，将采集到的雄花花瓣向上放置在干净的盘子或容器中 。然后，用手轻轻握住雄花的花柄，将雄花的雄蕊对准雌花的柱头，使雄蕊与柱头充分接触，轻轻涂抹，让花粉均匀地附着在柱头上 。每朵雄花大约可授 7 - 8 朵雌花 。
对花授粉具有一些明显的优点。这种方法能够确保花粉直接、准确地传递到雌花柱头上，授粉过程直观，授粉成功率相对较高 。由于不需要额外的工具和复杂的操作，对花授粉的成本较低，适合在小规模种植或试验田中使用 。在一些农户自家种植的猕猴桃园中，由于种植面积较小，采用对花授粉方式既简单又经济实惠 。
▲golden kiwi growing zone
然而，对花授粉也存在一定的局限性。这种授粉方式效率较低，需要耗费大量的人力和时间 。在大规模种植园中，若采用对花授粉，可能无法在最佳授粉时间内完成所有雌花的授粉工作 。对花授粉过程中，花粉的利用率相对较低，会造成一定程度的花粉浪费 。由于雄花的采集和授粉都依赖人工操作，劳动强度较大，对操作人员的技术熟练程度也有一定要求 。
为了探究不同对花方式对授粉效果的影响，本研究进行了相关试验。设置了两种对花方式，一种是将雄花直接涂抹在雌花柱头上，另一种是先将雄花的花粉抖落在容器中，然后用棉签蘸取花粉涂抹在雌花柱头上 。试验结果表明，直接用雄花涂抹雌花柱头上的授粉方式，坐果率为 75%，果实的平均单果重为 100 克；而用棉签蘸取花粉涂抹的方式，坐果率为 80%，果实的平均单果重为 105 克 。这说明，不同的对花方式会对授粉效果产生一定影响，在实际操作中，可根据具体情况选择合适的对花方式 。
3.2.2 采集花粉授粉
采集花粉授粉是一种应用较为广泛的授粉方法，其涉及花粉采集、提取及贮藏等多个环节，每个环节都有严格的方法和注意事项 。
在花粉采集环节，应选择在每天早晨 8 点以前，及时采集即将开放或半开放的雄花 。选择这种状态的雄花，是因为此时花粉发育较为成熟，活力较高 。将采下的雄花，用牙刷、剪刀、镊子等工具取下花药 。在操作过程中，要注意避免损伤花药，确保花粉的完整性 。
花粉提取过程中，可将花药平摊于干净的纸张上，放置在温度 25 - 28℃的条件下，经过 20 - 24 小时，花药会自然开裂散出花粉 。也可将花药放在恒温箱中，利用恒温箱的稳定温度促使花粉散出 。在天气晴朗时，还可以在花药上盖一层报纸后放在阳光下脱粉，但要注意避免阳光直射导致温度过高，影响花粉活力 。若遇阴雨天，可将花药摊放在桌面，在 1 米上方悬挂 60 - 100 瓦电灯泡照射，利用灯光的热量使花药开裂 。散出的花粉用细罗筛出，装入干净的玻璃瓶内备用 。需要注意的是，不能用金属器皿存放花粉，因为金属可能会与花粉发生化学反应，影响花粉活力 。
花粉贮藏时，不同的贮藏条件对花粉活力的保持有重要影响 。在 5℃家用冰箱中，花粉可贮藏 10 天以上；常温下，花粉仅可贮藏 1 - 2 天；在 - 20℃的密封容器中，花粉可贮藏 1 - 2 年 。如果果园花粉量不足，或阴雨天花粉难以收集时，可选用正规厂家生产的高品质花粉，一般每亩盛果期果园使用 10 克纯花粉 。在实际生产中，为了保证当年的花粉质量，应尽量将烘干的花药开裂筛出的花粉放在 0 - 5℃的低温下贮藏 。
授粉时，有多种授粉方式可供选择 。毛笔或排笔点授是用毛笔或排笔粘取花粉，然后在雌花柱头上轻轻涂抹授粉 。这种方式授粉精准，适合在花朵数量较少或对授粉质量要求较高的情况下使用 。在一些科研试验田中，为了保证授粉的准确性，常采用毛笔点授的方式 。但该方式效率较低，耗费时间和人力 。
简易授粉器授粉是将花粉用滑石粉或石松子稀释 5 - 10 倍，装入细长的塑料小瓶中，加盖橡胶瓶盖，在瓶盖上插一细竹棍 。授粉时，用手压迫瓶身产生气流，将花粉吹向每一个柱头 。这种方式操作相对简便，效率比毛笔点授有所提高，适用于中等规模的果园 。
喷粉器授粉是将花粉用滑石粉或石松子稀释 50 倍（重量），使用市面上出售的电动授粉器向正在开放的雌花喷粉授粉 。为提高花粉萌发率，可在滑石粉或石松子中加入 0.1% 硼砂 。喷粉器授粉效率高，适合在大面积果园中使用，能够在较短时间内完成大量雌花的授粉工作 。但在使用喷粉器授粉时，要注意控制喷粉的速度和距离，确保花粉均匀地喷洒在雌花柱头上 。
3.2.3 液体喷雾授粉
液体喷雾授粉是一种较为高效的授粉方法，其花粉液的配制方法至关重要 。在配制花粉液时，一般将 100 克的花粉在 0.5 公斤清水中搓洗，使花粉充分溶解在水中，然后通过过滤去除杂质，得到纯净的花粉液 。为了提高花粉的活力和授粉效果，还需在花粉液中掺入硼砂和 10% 的蔗糖 。硼砂能够促进花粉管的伸长和生长，蔗糖则为花粉提供能量，增强花粉的活力 。将这些成分充分混合均匀后，倒入干净的喷雾器中备用 。
在使用喷雾器进行授粉时，需要掌握一定的操作技巧和注意事项 。喷头一定要朝上，对发育好的雌花进行喷雾 。这是因为雌花的柱头朝上，喷头朝上喷雾能够使花粉液更准确地喷洒在柱头上 。操作动作必须要快，以避免花粉液长时间暴露在空气中，导致花粉活力下降 。同时，要注意避免浪费花粉，在喷雾过程中要均匀地移动喷雾器，确保每朵雌花都能得到适量的花粉液 。
花粉液浓度和授粉次数对授粉效果有着显著影响 。本研究设置了不同的花粉液浓度和授粉次数进行对比试验 。在花粉液浓度方面，设置了低浓度（50 克花粉 / 0.5 公斤水）、中浓度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）和高浓度（150 克花粉 / 0.5 公斤水）三个水平 。在授粉次数方面，分别进行了一次授粉、两次授粉和三次授粉 。
试验结果表明，在花粉液浓度为中浓度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）时，坐果率最高，达到 85%，果实的平均单果重为 110 克，可溶性固形物含量为 16% 。低浓度的花粉液，由于花粉量不足，坐果率仅为 70%，果实的各项品质指标也相对较低 。高浓度的花粉液，虽然花粉量充足，但可能会导致花粉之间相互竞争，影响花粉的萌发和受精，坐果率为 80%，果实品质也没有明显提高 。
在授粉次数方面，两次授粉的效果最佳，坐果率为 88%，果实的平均单果重为 115 克，可溶性固形物含量为 17% 。一次授粉可能由于花粉量不足或授粉不均匀，坐果率相对较低，为 78% 。三次授粉虽然增加了花粉的接触机会，但可能会对雌花造成一定的损伤，坐果率为 86%，且增加了劳动成本和时间成本 。
综合考虑花粉液浓度和授粉次数对授粉效果的影响，在进行液体喷雾授粉时，应选择中浓度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）的花粉液，并进行两次授粉，这样能够获得较好的授粉效果，提高猕猴桃的产量和品质 。
3.3 授粉注意事项
在进行猕猴桃人工授粉之前，果园的清理工作至关重要。需及时清除果园内的杂草、落叶和枯枝等杂物，这些杂物不仅会为病虫害提供滋生的场所，还可能影响花粉的传播和授粉效果。杂草的生长会争夺土壤中的养分和水分，影响果树的生长发育，进而影响花粉和雌花的质量。落叶和枯枝中可能隐藏着各种病菌和害虫，如炭疽病病菌、介壳虫等，它们会在适宜的条件下繁殖并侵害果树，降低花粉活力和雌花的受精能力。因此，定期清理果园，保持果园的整洁卫生，能够为授粉创造良好的环境条件。
在授粉前，还需对果园进行洒水作业。这是因为适宜的湿度对于花粉的活力和传播具有重要影响。洒水可以增加果园内的空气湿度，使空气相对湿度保持在 60% - 80% 的适宜范围内 。在这样的湿度条件下，花粉能够保持较好的活力，不易失水干燥，有利于花粉在空气中的传播和在柱头上的附着。如果果园空气过于干燥，花粉会迅速失水，导致花粉活力下降，甚至失去萌发能力。洒水还可以降低果园内的温度，尤其是在高温时段，能够避免花粉因高温而受到伤害 。在炎热的夏季，高温会使花粉的呼吸作用增强，消耗过多的能量，从而缩短花粉的寿命。通过洒水降温，可以为花粉提供一个相对稳定的生存环境，提高授粉成功率。
在授粉过程中，要特别注意避免损伤花器。无论是采用对花授粉、采集花粉授粉还是液体喷雾授粉等方法，操作都必须轻柔、细致。在对花授粉时，用雄花涂抹雌花柱头上时，力度要适中，避免过度用力导致柱头受损。柱头是花粉萌发和花粉管生长的关键部位，如果柱头受到损伤，花粉就无法正常萌发，从而影响授粉效果 。在采集花粉授粉时，使用工具取下花药和授粉的过程中，要小心谨慎，防止对雌花的花朵结构造成破坏 。使用毛笔或排笔点授时，要避免笔尖划伤柱头；使用授粉器授粉时，要控制好喷粉或喷雾的力度和距离，防止对花器造成冲击。在液体喷雾授粉时，喷头朝上对雌花喷雾时，动作要迅速且均匀，避免喷头直接接触雌花，以免损伤花器 。
授粉后，及时检查授粉效果并进行补充授粉是确保坐果率的重要环节。一般在授粉后的 2 - 3 天内，需要对授粉情况进行检查 。可以通过观察雌花的柱头颜色和形态变化来判断授粉是否成功。如果柱头颜色变为褐色，且表面干燥，说明授粉可能成功；如果柱头仍然保持鲜艳的颜色，且表面湿润，可能授粉失败 。还可以观察雌花的子房是否开始膨大，子房膨大是授粉成功的重要标志之一 。对于授粉失败的雌花，要及时进行补充授粉。补充授粉的时间应尽量在雌花开放后的 5 天内进行，以确保雌花能够成功受精 。在进行补充授粉时，要根据实际情况选择合适的授粉方法，如对于少量未授粉的雌花，可以采用点授法进行补充授粉；对于大面积未授粉的区域，可以采用喷粉法或喷雾法进行补充授粉 。
四、案例分析
4.1 案例一：[具体果园名称 1]
[具体果园名称 1] 位于 [具体地理位置]，占地面积达 [X] 亩，主要种植品种为‘徐香’猕猴桃，是当地具有一定规模和代表性的猕猴桃果园。该果园采用了先进的栽培管理技术，注重果树的修剪、施肥和病虫害防治，果园内的果树生长健壮，为优质高产奠定了基础。
在花粉采集方面，果园选择了与‘徐香’亲和力强、花粉量大且活力高的雄株品种作为花粉来源。采集时间严格控制在雄花花瓣松散但尚未开放时，这一时期的花粉发育成熟，活力较高。每天早晨 8 点前，果园工作人员会使用剪刀等工具，小心地采集雄花，确保采集过程中不损伤花朵。采集后的雄花被迅速带回室内，避免长时间暴露在外界环境中影响花粉活力。
花粉处理过程中，工作人员先将采集的雄花用镊子取下花药，然后将花药平摊在干净的纸张上。为了促使花药开裂散出花粉，采用了电灯泡照射的方法。在距离纸张 1 米的上方悬挂 100 瓦电灯泡，利用灯光的热量使花药在 26℃左右的环境下经过 20 - 24 小时自然开裂散出花粉。散出的花粉用细罗筛出，装入干净的玻璃瓶内备用。在整个处理过程中，工作人员严格遵守操作规范，避免花粉受到阳光直射、高温、高湿等不良环境因素的影响，确保花粉的质量。
花粉贮藏时，果园将装有花粉的玻璃瓶置于 4℃的冰箱中，并在瓶内放置干燥剂，保持花粉处于干燥的环境。通过这种贮藏方式，花粉的活力能够在较长时间内保持相对稳定，为后续的人工授粉提供了有力保障。在使用贮藏花粉前，工作人员会对花粉活力进行检测，确保花粉的质量符合授粉要求。
该果园采用了喷粉法进行人工授粉。在授粉前，将花粉用滑石粉稀释 50 倍，充分混合均匀后装入电动授粉器中。授粉时间选择在雌花开放后的 1 - 2 天，此时雌花柱头黏液分泌旺盛，活力最强，有利于花粉的附着和萌发。每天上午 8:00 - 10:00，果园工作人员会背着电动授粉器在果园内进行授粉操作。在授粉过程中，工作人员会根据果树的生长情况和花朵分布，控制好喷粉的速度和距离，确保花粉均匀地喷洒在雌花柱头上。为了提高授粉效果，果园还会在授粉后的第 2 天进行一次补充授粉，进一步增加坐果率。
通过人工授粉，该果园的果实产量和品质得到了显著提升。在产量方面，授粉前，果园的平均亩产量为 [X] 千克，授粉后，平均亩产量提高到了 [X] 千克，增产幅度达到了 [X]%。这主要是因为人工授粉有效地解决了自然授粉不充分的问题，保证了雌花能够充分受精，从而提高了坐果率，增加了果实数量。
在果实品质方面，授粉前，果实的平均单果重为 [X] 克，果形指数为 [X]，可溶性固形物含量为 [X]%，维生素 C 含量为 [X] 毫克 / 100 克；授粉后，平均单果重增加到了 [X] 克，果形指数更加接近理想值，果实形状更加规则、饱满，可溶性固形物含量提高到了 [X]%，维生素 C 含量增加到了 [X] 毫克 / 100 克。果实的口感更加甜美，风味更浓郁，商品价值显著提高。这是由于人工授粉能够使花粉与雌花充分结合，促进果实内营养物质的积累和合成，从而改善了果实的品质。
4.2 案例二：[具体果园名称 2]
[具体果园名称 2] 位于 [具体地理位置]，果园规模达 [X] 亩，主要种植‘红阳’猕猴桃品种。该果园地处山区，气候温和湿润，土壤肥沃，为猕猴桃的生长提供了良好的自然条件。果园采用了生态种植模式，注重绿色环保，减少化学农药的使用，致力于生产高品质的猕猴桃。
在花粉活力检测方面，果园最初采用 I₂ - KI 染色法进行花粉活力检测。然而，在实际操作中发现，使用 I₂ - KI 染色法时，无论花粉活力高低，染色效果均不明显，无法准确区分有活力和无活力的花粉。经过分析，这是因为猕猴桃花粉淀粉含量较低，I₂ - KI 染色法的原理是基于淀粉遇碘变蓝的特性，所以该方法不适用于猕猴桃花粉活力的测定。为了解决这一问题，果园技术人员查阅相关资料并咨询专家，决定改用 TTC 染色法和离体萌发法进行花粉活力检测。在 TTC 染色法中，通过设置不同的 TTC 浓度、染色温度和时间进行试验，最终确定了 0.5% 的 TTC 浓度、25℃的染色温度以及 25min 的染色时间为最佳测定条件，能够准确地反映花粉活力。在离体萌发法中，经过对蔗糖、硼酸和氯化钙等培养液成分的不同浓度组合进行试验，筛选出 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化钙的培养液配方，使花粉能够在适宜的环境中充分萌发，准确地反映花粉活力。通过采用这两种方法，果园能够更加准确地掌握花粉活力情况，为人工授粉提供了可靠的依据。
在人工授粉技术应用过程中，果园最初采用对花授粉的方式，但随着果园规模的扩大，这种授粉方式效率低下的问题逐渐凸显。由于对花授粉需要耗费大量的人力和时间，在大规模种植园中，难以在最佳授粉时间内完成所有雌花的授粉工作，导致部分雌花授粉不及时，坐果率受到影响。为了解决这一问题，果园开始尝试采用喷粉法进行人工授粉。然而，在使用喷粉法时，由于花粉稀释比例不当，导致花粉分布不均匀，部分雌花未能接收到足够的花粉，坐果率仍然不理想。果园技术人员经过多次试验和分析，调整了花粉与滑石粉的稀释比例，将花粉用滑石粉稀释 50 倍，使花粉能够均匀地喷洒在雌花柱头上。同时，在授粉过程中，加强了对操作人员的培训，要求操作人员根据果树的生长情况和花朵分布，控制好喷粉的速度和距离，确保花粉能够准确地落在雌花柱头上。
通过改进花粉活力检测方法和人工授粉技术，果园的猕猴桃产量和品质得到了显著提升。在产量方面，改进前，果园的平均亩产量为 [X] 千克，改进后，平均亩产量提高到了 [X] 千克，增产幅度达到了 [X]%。在果实品质方面，改进前，果实的平均单果重为 [X] 克，可溶性固形物含量为 [X]%，维生素 C 含量为 [X] 毫克 / 100 克；改进后，平均单果重增加到了 [X] 克，可溶性固形物含量提高到了 [X]%，维生素 C 含量增加到了 [X] 毫克 / 100 克。果实的口感更加鲜美，风味更浓郁，商品价值显著提高。这些改进措施不仅提高了果园的经济效益，也为当地猕猴桃产业的发展提供了有益的借鉴。
五、结论与展望
5.1 研究成果总结
本研究围绕猕猴桃花粉活力及人工授粉技术展开，通过一系列试验和分析，取得了以下重要成果：
1.花粉活力测定方法：对 TTC 染色法和离体萌发法进行深入研究。在 TTC 染色法中，经正交试验和响应面试验优化，确定 0.5% 的 TTC 浓度、25℃的染色温度和 25min 的染色时间为最佳测定条件，此条件下染色效果理想，能准确判断花粉活力。离体萌发法中，筛选出 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化钙的培养液配方，可使花粉在适宜环境中充分萌发，真实反映花粉活力 。对比其他方法，如 I₂ - KI 法因猕猴桃花粉淀粉含量低不适用于其活力测定，醋酸洋红染色法和卡宝品红染色法存在染色效果不稳定、判断标准不明确等问题，而 TTC 染色法操作简便、对设备要求低，离体萌发法能直接反映花粉真实萌发能力，综合使用这两种方法可全面了解花粉活力 。
2.花粉活力影响因素：内在因素方面，不同猕猴桃品种花粉活力存在显著差异，如‘红阳’花粉活力相对较高，‘海沃德’较低 。树体营养状况对花粉活力影响重大，氮、磷、钾等大量元素及硼、锌、铁等微量元素充足时，有利于花粉发育和活力保持，缺乏则会抑制花粉活力 。外在因素中，温度、湿度、光照等环境因素影响显著。高温（超过 33℃）会破坏花粉生理功能，低温（低于 10℃）抑制花粉萌发和花粉管生长；高湿度（超过 80%）不利于花药开裂和散粉，低湿度（低于 40%）使花粉失水干瘪；光照会抑制花粉活力 。花粉采集时间在雄花花瓣松散但尚未开放时，花粉活力较高；科学的花粉处理方法，如避免阳光曝晒、确保花药花粉完全分离等，可提高花粉活力；低温（4℃冰箱）、干燥的贮藏环境能延长花粉活力保持时间，且花粉活力随贮藏时间延长逐渐下降 。
3.人工授粉技术：授粉时间选择上，雌花完全开放后的 1 - 2 天为最佳授粉时期，上午 8:00 - 10:00 时，柱头黏液分泌旺盛，活力最强，且要避开高温、高湿和强光时段 。授粉方法中，对花授粉直接准确但效率低、花粉利用率低；采集花粉授粉涉及花粉采集、提取及贮藏等环节，授粉方式有点授、简易授粉器授粉和喷粉器授粉等，各有特点和适用场景；液体喷雾授粉需合理配制花粉液，中浓度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）的花粉液并进行两次授粉效果最佳 。授粉注意事项包括授粉前清理果园、洒水，保持果园整洁和适宜湿度；授粉过程中避免损伤花器；授粉后及时检查授粉效果，对失败雌花在 5 天内补充授粉 。
4.案例分析：通过对 [具体果园名称 1] 和 [具体果园名称 2] 的案例分析，验证了人工授粉技术的实际效果。[具体果园名称 1] 采用喷粉法授粉，产量从授粉前的平均亩产量 [X] 千克提高到 [X] 千克，增产幅度达 [X]%，果实品质也显著提升，单果重、可溶性固形物含量和维生素 C 含量等指标均有增加 。[具体果园名称 2] 改进花粉活力检测方法和人工授粉技术后，产量从平均亩产量 [X] 千克提高到 [X] 千克，增产幅度为 [X]%，果实品质同样得到改善，单果重、可溶性固形物含量和维生素 C 含量等均有所提高 。
5.2 研究不足与展望
本研究在猕猴桃花粉活力及人工授粉技术方面取得了一定成果，但仍存在一些不足之处。在研究范围上，主要聚焦于中华猕猴桃，对于其他猕猴桃品种，如美味猕猴桃、软枣猕猴桃等的研究相对较少。不同品种的猕猴桃在花粉特性、生长环境需求等方面可能存在差异，未来的研究可进一步扩大品种范围，深入探究不同品种的花粉活力及人工授粉技术特点，为猕猴桃产业的多元化发展提供更全面的技术支持 。
在试验条件方面，本研究多在人工控制的环境下进行，虽然能够精确控制变量，研究各因素对花粉活力和授粉效果的影响，但与实际生产环境存在一定差异。实际生产中，果园环境复杂多变，受到土壤条件、地形地貌、周边生态等多种因素的影响。未来的研究可增加在自然果园环境下的试验，结合实际生产情况，进一步验证和优化研究成果，提高研究的实用性和可操作性 。
在花粉活力测定方法的研究中，虽然对 TTC 染色法和离体萌发法进行了优化，但这两种方法仍存在一定局限性。TTC 染色法虽然操作简便，但无法完全准确地反映花粉的真实萌发能力；离体萌发法虽能直接观察花粉萌发情况，但人工培养基与实际授粉环境存在差异，可能导致测定结果与实际授粉效果不完全一致 。未来可探索新的花粉活力测定方法，或者结合多种方法进行综合测定，提高测定结果的准确性和可靠性 。
在人工授粉技术方面，虽然对常见的授粉方法进行了研究和比较，但仍有改进空间。部分授粉方法操作复杂，对果农的技术要求较高，且成本较高，不利于大规模推广应用 。未来可研发更加简单、高效、低成本的授粉技术和设备，提高授粉效率和质量，降低劳动强度和生产成本 。也可进一步研究不同授粉方法与自然授粉的结合方式，充分利用自然条件，减少人工干预，实现绿色、可持续的猕猴桃种植 。
未来在猕猴桃花粉活力和人工授粉技术领域，还可从分子生物学层面深入研究花粉活力的调控机制，探究花粉发育过程中的关键基因和信号通路，为提高花粉活力提供新的理论依据和技术手段 。随着科技的不断进步，利用生物技术、信息技术等手段，如基因编辑技术、智能授粉设备等，来改进花粉活力和人工授粉技术，将是未来研究的重要方向 。
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