I.发明背景

A.发明领域

本发明涉及用于屏障系统的装置和方法，所述屏障系统允许对植 物选择性地屏蔽某些事情；具体地，涉及一种让所需量的植物生长必 需品通过而阻断不希望的物质到达植物的屏障。在本发明的一方面， 该屏障用于授粉育种实验来控制或者阻断花粉而对植物的生长或者种 子产量没有有害的影响或者其它不希望的结果。

B.现有技术中的问题

植物育种的发展已经进行了许多年。其基本概念涉及选择一种植 物与另一种植物一起繁育以产生具有改进或者所希望特征的后代。为 了有效，杂交育种必须准确。必须从一种植物的雄性部分收集所希望 的花粉并在适当时间置于第二种植物的雌性部分并且没有不希望的花 粉的污染。当前，常规的杂交育种方法需要多次穿过试验小区。第一 次穿行寻找雌性苗。公认通常用小袋包住每个雌性苗以保护它防止接 受不希望的花粉。如果不包住，雌性苗将暴露于任何事物。风、昆虫、 鸟或者公人可能携带不希望的花粉并且将污染雌性苗。

第二次穿行将小袋子包住植物的雄性部分以收集它们产生的花 粉。

另一次穿行时，用所希望的花粉给所选择的雌性苗授粉，这需要 从第一种植物的雄性部分除去袋子，将花粉携带到第二种植物的雌性 部分，并人工授粉。

该典型的杂交育种方法是劳动密集型的。它需要多次田间穿行、 覆盖、去覆盖和收集。通常，它集中在个体植物的个体部分，例如， 个体植物的小部分的小的单个袋子。该方法仅仅覆盖有风险植物的部 分，使用较少的材料，并且具有较低的阻碍生长的风险，否则影响植 物的正常生长，因为仅覆盖小的、无叶子的部分，并且仅覆盖有限量 的时间。

然而，所需劳动资源的强度是巨大的。它是非常劳动密集的。通 常，较大的种子公司可能每年有数百万次授粉。因此，本领域对于人 力资源的消费存在改进的空间。而且，所用的任何系统都必须是划算 的。

存在其它问题。例如，授粉的量必须非常高。对于这种劳动密集 的任务，这产生了人为差错的问题。尽管风是空气中花粉负荷的主要 原因，但是如此多的人在试验小区走动增加了抖动或者松开花粉或者 携带来自其它小区的花粉造成污染的风险。空气中花粉负荷随着人们 穿过田间走动、为植物部分添加或者除去小袋以及不能即时覆盖植物 的所有雄性部分而增加。花粉负荷增加了污染的风险。

存在可能更细微的问题。对植物的任何外来添加都可能不利地影 响它的正常生长和发育。甚至覆盖雌性或雄性部分的小袋也可以减小 到达植物的该部分的空气和水分量或者限制其生长。而且，恶劣的或 者坏天气也可以降低发育的品质。

人工授粉中涉及的大量劳动力产生了安全性问题。重复的应激伤 害、运输、长时间和沉闷通常是该类型工作的副作用。这可以导致躯 体损伤或者准确性问题。

难以检测低水平污染。然而，遗传修饰的生物体(GMO)的来临 极大地增加了对减小或者消除污染的需求。

因此，本领域需要对常规的经典的杂交育种和插入授粉育种方法 进行改进，尤其对当前的不断增加的因素和规程进行改进。对于自花 授粉实验也存在改进的空间。减小一般的劳动开支是有利的。还有利 的是在植物和外部环境之间提供屏障以选择性地阻断事物。理想地 是，将希望控制或者阻断所有花粉。

已经尝试了多种屏障或者覆盖物，它们不仅仅覆盖植物的部分。 例如，将包干酪的纱布型织物覆盖在烟草植物的幼苗床上用来保护它 们免于昆虫伤害和阳光直射但是允许通过足够的空气和水，从而它们 可以生长到它们可以被移栽到田间的阶段。另一个实例是芸苔，它对 于携带污染性花粉的蜜蜂尤其易感。

根据我们的知识和看法，这些尝试或者局限于短期内使用织物并 且用于基本的遮蔽功能，如烟草幼苗，或者局限于防止昆虫，但是不 防止花粉颗粒自身的屏障。在这两种实例中，足够的空气和水必须穿 过覆盖物以维持植物生长并且不有害地影响植物。使用这些常规材料 这将要求大于多数花粉颗粒的孔径。

在一些情况中，当使用暂时性覆盖物时，空气、水和光的通透性 不高。对植物的持续覆盖可以对植物的生长或者甚至植物的健康产生 不利影响。而且缺少或者减少的透气能力或者空气流动可以产生过热 条件，其可以灼伤植物或者阻碍植物生长。一些覆盖物有意地将植物 热绝缘。它们倾向于限制空气流动或者交换并且具有隔热材料，该隔 热材料增加了该装置的大小并且减小了灵活性。它们可能需要某种结 构使得它们能自我支撑，并且从而，很多时候具有几分硬质的成分。

对于这些问题当前没有已知的足够解决方法。

II.发明概述

因此，本发明的主要目的、特点、方面和/或优点是提供解决或者 改进本领域中的问题和缺陷的装置和方法。

本发明的其它目的、特点、方面和/或优点包括用于植物屏障的装 置和方法，其：

a.能够更好地控制植物育种实验；

b.提高了授粉过程中授粉的质量和/或提供了更高的成功率或者 至少提供了与常规方法一样好的结果；

c.对于育种实验需要较低的劳动强度；

d.不实质性地不利地影响植物的正常生长；

e.可以阻断花粉而不损害植物的健康；

f.将植物与植物外部的不希望的事物隔离，而不隔离空气、水分 和光；

g.提高了植物育种实验的灵活性，包括为一组植物提供了更灵活 的时间窗口来完成授粉；

h.将外来花粉污染的可能性最小化；

i.可以减小杀虫剂、杀真菌剂和除草剂的使用；

j.是相对经济的；

k.是耐用的；

l.在植物育种中促进了更高效率。

本发明包括对植物部分、植物或者许多植物提供花粉屏障而允许 所希望的光和空气交换的装置和方法。在本发明的一个方面，所述屏 障包含薄的重量轻的、空气和水可透过的透光材料，其被构造成至少 植物的大部分或者许多植物的覆盖物，其中该材料可以在覆盖在植物 上面或者周围，并且由该植物支持，或者由上方结构支持。在植物育 种背景中，该材料适于阻断与该类型植物相关的基本上所有花粉而不 实质性抑制、破坏或者影响正常的植物生长。在另一方面，该材料可 以将来自植物或者一组植物的花粉保持在屏蔽物或者帐篷内。

在本发明的一方面，装置包含所选材料的屏障，所述屏障可以被 置于植物的部分或者基本上整个植物或者多个植物的上方。该屏障对 空气和水分有相对高的通透性但是具有相对小的孔径。它是基本上高 度通透的。它是重量轻的。它的抗张强度可以抵抗通过通常操作或者 中或大风的存在导致的变性、撕裂或者刺破。它包括要安装或者从植 物除去的结构或者机制。

在本发明的另一方面，屏障包括用于防止外部花粉穿过的材料， 但是该屏障具有足够通透性和透光性以允许空气、水分和光穿过，从 而对正常的植物生长没有显著抑制、破坏或者影响。该材料足够柔软 使得可以置于至少植物的一部分上或者基本上包裹该部分。

在本发明的另一方面，屏障包含相对小孔径的材料，该屏障为滤 袋或者袋子形，适于置于植物的至少一部分上。材料的性质包括相对 的轻重量、大体上空气和水可透过的，具有实质量的透光性。在滤袋 或者袋子处或者附近的可松开的闭合物使得可以将其在植物的部分周 围系紧以大体上包裹植物的至少一部分。

本发明的再一方面包括玉米花粉和昆虫的屏障。该屏障是形成滤 袋或者袋子形状的基本上轻重量的、柔性的、空气和水分可透过的并 且可透光的材料，其具有可松开的闭合物用于大体上包裹玉米植物的 至少一部分。

本发明的另一方面包括将植物的至少一部分与不希望的事物，包 括昆虫和花粉隔离的方法，该方法包括将植物的至少一部分用材料罩 住，所述材料是大体上光和水分可透过的、透光的、轻重量的、并且 抵抗通常操作或者中到大风引起的变形、撕裂或者刺破。

本发明的另一方面是用于将许多植物与所选事物隔离的装置和方 法，其包括将许多植物用材料基本上包裹，所述材料是大体上光和水 分可透过的、透光的、相对轻重量的、并且抵抗通常操作或者中到大 风引起的变形、撕裂或者刺破，而同时阻断不希望的事物，包括某种 类型的花粉和昆虫。

参考附随的说明，包括附图，本发明的这些和其它目的、特征、 方面和/或优点将变得更加明显。

III.附图简述

图1是应用于单个玉米植物的本发明的一个示例性实施方案的透 视图。

图2A-G是图1的实施方案的制造的阐明。

图3是应用于许多玉米植物的本发明的另一个示例性实施方案的 透视图。

图4是应用于田间或者植物的试验小区的本发明的额外的示例性 实施方案。

图5是本发明的另一示例性实施方案的高度图解描述，对于许多 植物利用覆盖物，对于单个植物的部分用较小的覆盖物。

IV.示例性实施方案的详细描述

A.概述

本发明可以采取许多形式和实施方案。为了更好地理解本发明， 现在将详细描述特定示例性的实施方案。

将不时地参考附图。参考数字和字母将用于指出某些部分和附图 中的位置。除非另外说明，相同的参考数字或者字母将用于指出全部 附图中相同的部分和位置。

B.示例性实施方案的一般环境

将在用玉米植物在在玉米育种工作中使用授粉的背景中描述每个 示例性实施方案。这包括，但不限于，育种、生产或者其它功能。关 于本发明的多数原理将也适用于其它类型的植物，并且本发明不限于 玉米。

此外，如前面指出的，本发明的原理不一定局限于植物育种实验。

C.实施例1的示例性实施方案

将被称作植物滤袋10(图1)的东西是由柔性的、半透性材料制 成的，其在开口端12和闭合端14之间拉伸。植物滤袋10限定了具有 一个开口12的闭合空间，在尺寸上适于滑过正发育的玉米植物2的顶 部5，沿着植物2的雄穗或者雄性部分6、雌性部分7和叶子8滑落直 到底部4并且不造成损害或者破坏，并且由植物2支持。

如图1中所示，对于左手边的植物(表示为植物2A1)，开口12 必须足够宽以一路经过植物2A1的叶子和生殖部分6、7或8。滤袋10 的低重量使得它轻轻地覆盖在植物2上并且一旦在适当的位置，将由 植物2支持(图1中植物2B1上的最右边的滤袋10)。将滤袋10预先 设计成通常遵循玉米植物形状的形状；然而，在滤袋10中产生额外空 间以允许在滤袋10安置在植物上的正常的时间量内正常的生长植物。 滤袋10顶部额外的8到10英寸空间将允许雄穗生长而不破裂或者损 坏材料。雄穗可以稍有弯曲，但是滤袋10的额外空间和轻重量将不对 雄穗造成实质性伤害。

带子13或者其它可除去的固定器可用于将滤袋10的底部结合到 或者结合在植物2的茎干3周围(例如，低于植物2的最下方穗)。备 选地，可以使用橡皮筋、细绳或者弹性套囊。它们可以与滤袋10分开 或者结合到滤袋10中。在下面的表10中列出了用于玉米的滤袋10的 材料的一些实例。此类材料可以具有下面的性质和特征：

a.通透性。该材料对于空气和水分相对高度通透，但是具有相对 小的孔径，从而多数(如果不是全部)玉米花粉可能被阻断而不能穿 过。从而，多数(如果不是全部)昆虫将也可能被阻隔。优选，该材 料即使在湿润环境中也是透气的。可以理解，花粉的大小可以变化。 玉米花粉的直径倾向在80到100μm数量级。因此，优选该材料阻断 这些大小并且具有低于该范围的孔径，例如，在60-80μm范围内， 以阻断玉米花粉但是将通透性最大化以便于空气交换。然而，如所述 的，玉米花粉具有大小差异。而且，即使孔径小于花粉，外力如风和 雨也可以推动花粉进入材料。因此，该材料的一个推荐的孔径范围是 具有不大于60-70微米中间范围，可能甚至不大于60-70微米的前 端范围的孔径。因此，该材料的一个推荐的孔径范围为约60-80μm。 优选使用平均孔径75μm或更小的材料。对于一些材料，优选60-70 μm的范围。可以理解为了不同目的或者对于不同类型的植物，可能 需要其它的大小。认为650-1000ft3/ft2/min或者更高的Frazier值是优 选的。

b.透光性。透光性很高。多数光，包括阳光将会透过。不透明度 为约46％。认为至少50％的PAR透光率(至少对于500到730nm波 长的光)是优选的。光质量与环境光相似。

c.重量。重量相对较轻(例如，小于1盎司/平方码的数量级)。优 选该材料足够轻，使得可以包在植物上并且不压低叶子。它将具有足 够的容积让植物生长。

d.强度。抗拉强度足够抵抗正常操作或者中到大风存在下产生的 变性、撕裂或者刺破。该因素随不同材料而变。一个实例是具有抗张 MD/XD为10.3/42磅/英寸和抗撕裂MD/XD为1.4/1.5磅的材料。如果 希望，它可以是抗紫外线的。尽管优选足以抵抗风中或者操作期间的 撕裂，但是希望它是耐用的、可洗涤的并且非磨损的(至少在内部)。 可以加入额外支持物。例如，可以加入一个或多个额外的材料层作为 支持层。该支持层可以具有大得多的开口并且用于为具有上述性质的 层提供必要的强度。

其它特征和性质可以从生产商得到。

材料的成本可能是一个因素。通常希望降低成本。每平方码材料 的当前价格范围(如表A中列出)可以变化大(例如，从约$0.10到$60.00/ 码2)。因此，如果成本是一个因素，可以选择较低成本的材料。然而， 在价格和性能之间可能存在折衷。

在玉米育种实验中，植物滤袋10基本上代表对所有外来玉米花粉 的屏障或者花粉滤器，以在生长季节期间所希望的时间内隔离整个植 物2与使其避免自然授粉。同时，它不实质性地改变植物的天然生长 条件，允许良好的空气和水分以及阳光到达植物。它不由其重量对植 物造成负担并且由于它的透气性而可以抵抗热的积累。

它相对快并且容易置于植物上或者除去。可以简单地将滤袋10套 在植物2上并在底部使用可松开的闭合物(例如，细绳、弹性套囊， 或者甚至用于将多页纸固定在一起的类型的金属夹)。可以使用带子、 橡皮筋或者其它闭合物或者夹子。所述滤袋可以仅仅向下延伸，或者 可以连接到植物，仅仅低于它的生殖部分，而不是基本上到达植物的 底部。下面的叶子作为机械障碍来限制滤袋10向植物上方滑动，甚至 在相对大风或者向上拉的情况下也是如此。滤袋样结构优选偏转、吸 收或者以其它方式处理掉甚至相对大的风而没有实质性的撕裂危险。

选择滤袋10的大小以允许植物2在高度和宽度上基本上没有限制 地生长。通常在植物周围呈“袋状”比紧密固定更好。

图2A-G阐明了一种制造植物滤袋10的方法。产生或者切出56英 寸宽、60英寸长的材料片(图2A)，其具有这里为方便称作的底边14、 顶边15、左边16和右边17。将该片纵向对折(图2B)。可以将顶边 15的相邻部分缝合在一起(和/或用粘合的接缝密封)(图示为参考数 18)，并且可以缝合边16和17的相邻部分(缝19)。图2D-F图示了装 配好的植物滤袋10的顶边、对边和底部的视图。这些边坚韧、耐用(甚 至在阳光和外面条件下)的线以基本上密封滤袋10的那些边的方式缝 合在一起。图2A-F仅仅图示了滤袋10的生产步骤。它们不是按比例 的或者精确说明。

尽管图2A-G阐明了基本上为长方形的袋子或者滤袋，但是有利的 是它可以为锥形的，如图1的右手边所示。例如，约60英寸高的滤袋 可以在顶部为9英寸，但是逐渐增粗到在底部处的约28到32英寸。 这可以使得它容易安装并且它将更接近生长的玉米植物的形状。叶子 将沿着完整植物更好地帮助支持袋子，而不是仅在一些地方支持。

如果使用缝线，那么将选择针大小、缝合密度和线的类型以防止 任何可能的开口，其将允许设计该滤袋材料来排除花粉的穿过。该实 施方案的一个实例将是用于缝合的标准结合的聚酯线(例如，tax92， 每英寸6-8针)。可以用棉花衬里填充真空区。备选地，可以用热或 者焊接熔封进行粘合缝合(超声或者粘胶粘合)，只要它不实质性地降 低织物的质量。

D.第二个示例性实施方案

图3图解了超级结构或者框架27，通过该框架可以悬吊护罩或者 屏障20以同时覆盖多个植物2。在图3中，该超级结构是许多弓形物 27A、B和C，它们相隔一定距离并且通常是平行的，较下面的部分锚 定在地面(例如，直接埋在地中或者为某种类型的表面下立足)。由与 植物滤袋10具有相似性质的材料20组成的片或者护罩20被覆盖在框 架27上以围住植物。材料20的四方锥形具有开放的底部、顶部20、 前面22、背面23、左边24和右边25。侧壁22、23、24、25的较低边 向下延伸到地面以完全围住内部的许多植物2。

与基本上密封单个植物的全部并且由该植物支持不同的是，护罩 20基本上密封一个、两个或多个植物，但是由独立的超级结构支撑。 可以用支柱或者地面固定方法将护罩的较下边固定到地面以为植物2 提供空气传播的花粉或者昆虫的屏障。

框架成员27可以由相对廉价的重量轻的材料，如相对重量轻的管 状金属或者塑料(例如，PVC)制造，因为护罩20的材料的重量相对 较轻。支持物27可以与用于悬吊弹絮笼网(batting cage net)的支持 物相似。可以设计护罩20的高度、宽度和深度使得护罩20的所有部 分与其中将围住的植物的任何部分隔开。根据希望和需要，护罩20的 壁可以接近植物，以节省材料和空间，或者与任何植物的任何部分大 体上隔开以允许植物生长，或者为工人留出机器或者头部空间。

护罩20可以是直角棱柱形，当直立时一般具有平面边和顶部。它 可以由一些独立的材料片缝合或者连接在一起形成整个单位来制造。 其它形状是可能的，例如，半球形、椭圆或者抛物线的旋转部分、金 字塔形等，或者它们的组合。它可以具有不规则形状。支持物可以在 外部或者内部，或者两者。

工人可以通过举起侧壁的底边进入护罩的内部。备选地，侧壁中 的缝隙可以通常结合在一起但是可以打开后进入。

E.第三个示例性实施方案

图4图解了由与植物滤袋10相似的材料20构成的护罩或者屏障 20，只是比图3的护罩或者屏障规模更大。很高的柱子20(例如，15 -100英尺)可以在很大地区(例如，试验小区、田间，或者田间的一 部分)间分布。材料20可以悬吊在柱子27上处于植物上方，护罩20 的底边延伸到地面。在该实例中，显示了许多排植物被包围在护罩或 者屏障20的下方。包围第一行植物A，以及额外的行B、C...N。

在玉米的常规实验育种计划中，几行宽、几十英尺或者几十码长 的试验小区可以每个小区都由护罩20包围以将该组植物隔离花粉和昆 虫，并且在植物和地上环境的外界之间产生屏障，而不实质性地影响 维持植物的正常生长所需的那些事物的穿过。它可以更大。

图4中所示帐篷或者护罩20的内部可以(如果希望)由相似的材 料细分。换句话说，在行之间可以通过从护罩的内部顶部到地面的垂 直的材料层隔开A行和B行。同样可以分开其它行，或者行的部分。

F.第四个示例性实施方案

图5图解了位于一个或多个植物2上的帐篷或者护罩20，其在所 有边上和顶部都用类似于图1的植物滤袋10的材料包围。小滤袋32 (也由相似材料制造)可以选择性地位于单棵植物的一部分或几部分 上，但不是整棵植物上。例如，植物1和2的所有雄性部分都可以被 罩住或者包围，而罩住或者包围植物2的每个雌性部分，而将两棵植 物通过主要覆盖物20罩住或者包围。在适当时候，可以除去植物2的 雄穗或者雄性部分，留下植物2的所有雌性部分都被滤袋罩住，以促 进植物2对植物1授粉，和阻止自花授粉。对于多组植物1和2，这可 以用于抑制来自相同群体的植物之间的授粉，使用来自另一群体的植 物的花粉进行杂交育种。如可以理解的，完整植物滤袋10可以用于帐 篷20下的某些功能，代替较小的滤袋32。

滤袋32也可以被置于同一植物的雄性和雌性部分。护罩20可以 简单地作为其它花粉或者昆虫的屏障。或者，在相同植物上选择性地 放置或者除去滤袋32可以促进自花授粉。

备选地，整个植物滤袋，如图1中的植物滤袋10可以被置于更大 的护罩20内的所选植物上方。在雄穗上选择性地使用滤袋32可以减 小空气中的花粉负荷。

G.任选方案和备选方案

通过图解和每个示例性的实施方案，可以看出本发明在它的多个 方面和实施方案中提供了有利的屏障。对于玉米和玉米育种实验，滤 袋、护罩或者帐篷的材料的一个实施方案将优选地阻断多数(如果不 是全部)花粉，这基于对至少小于玉米花粉颗粒的通常的直径范围的 孔径的选择。此类相对小的孔径可以阻隔多数昆虫。但是，同时，材 料的性质包括高度的透光性以及对空气和水分的高度通透性，从而用 于植物生长的这些基本的、必需成分不会有实质性的减弱。

然而，将理解，本发明可以采取许多形式和实施方案。本文给出 的示例性的实施方案仅用于阐明目的而不是限定。本发明将包括本领 域技术人员显而易见的变通方案。

例如，如果希望或者需要，可以改变根据本发明的滤袋、护罩或 者帐篷的精确尺寸和形状。

同样地，根据希望或者需要，可以在一定程度上改变材料。下面 的表A列出了各种材料的许多实例，这些材料具有实施本发明的相对 于玉米花粉的许多方面所需要的性质。一些材料是织造的，一些是非 织造的。非织造的材料倾向于比织造材料更便宜，这将是重要的优点。

当然，可以使用其它材料并且可以从不同销售商或者生产商得到 这些材料。例如，其它候选材料包括下面的可以从Saatitech，Inc. (Somers，New York USA)商购的材料：

Saatifil Nylon PA 64/47(平均孔径(μm)/有效开口面积％)

Saatifil Nylon PA 70/49

Saatifil Nylon PA 55/43

Saatifil PES 53/40

注释：PA＝聚酰胺；PES＝聚酯。每种产品后的数字分别表示孔径 和开口面积的百分数。具体的物理性质是公众可以得到的。

其它可能的材料是：

a.SNS，1微米，三层复合物(可以从DuPont得到)。

b.膜，Delnet-80微米(Delstar Technologies，Inc.，Austin，TX USA)

其它材料从Safer Nitex(Kansas City，Missouri USA)得到，包括：

Nitex 64/47(平均孔径(μm)/有效开口面积％)

Nitex 64/45

Nitex 70/49

表A中的材料和其它实例具有下面的相对一致的特征：

a.材料的重量；

b.平均孔径(通常为50-80微米范围，优选对于织造材料小于 70微米(似乎更好的是窄的孔径分布-例如，最大值/最小值＝2x)；对 于非织造的材料，小的平均孔径对花粉产生更好的屏障，因为倾向于 通过该材料存在弯曲途径，其倾向于捕获可以进入该材料的颗粒(相 反地，由于相同原因，对于非织造材料，更大的平均孔径可以与较小 的平均孔径的织造材料工作得一样好)；

c.空气/水通透性；

d.透光性；

e.抗张强度和抗撕裂性。

表A指出了具有为滤袋10或者覆盖物20所考虑的性质的材料的 实例。如果滤袋或者护罩的基本功能是阻断花粉，那么主要的材料特 征和性质将包括足够小的孔径但是最大的空气和水通透性和最大的透 光性。在此类条件下，将选择孔径和其它因素来阻断多数或者全部相 关花粉，但是不会小到显著影响流体(空气和液体)通透性或者透光 性。目的将是排除花粉，而对植物的正常生长所需的基本事物是通透 的。换句话说，该材料将是花粉的屏障或者滤器，但是植物将基本上 与没有什么东西覆盖它时生长得一样好(例如，它将基本上具有与在 覆盖物外类似的生长环境)。植物将基本上“认为”它在外面，但是花 粉将被阻隔。如可以理解的，可以通过测试来精确地确定应用所需的 孔径大小分布。例如，可以将不同性质，包括不同孔径和通透性的材 料在生长季节中通过将滤袋置于完整植物的雌性部分上进行测试。如 果不产生种子，那么认为该材料有效地排除了所有存活的花粉。

通过经验测试，可以选择孔径。例如，可以在整个生长季节将候 选材料置于一棵或多棵植物周围。如果没有产生杂交育种得到的种 子，那么在经验上可以认为该材料阻断，或者至少基本上阻断相关的 花粉。监视相对于环境条件的植物生长(相对于位置相近但是不用该 材料罩住的对照植物)可以经验性地确定该材料是否不利地影响植物 的生长。可以监视温度以确定材料是否导致不希望的热积累，其可以 影响植物的健康或者导致植物被干燥到不希望的水平。当前，认为排 除外来花粉的良好的性能水平将是被外来花粉污染的水平不超过人工 授粉的玉米粒的正常污染(约2％)。

植物滤袋在玉米上的田间纯洁性测试已经证明了花粉屏障的有效 性。尽管在田间条件下一定的污染是不可避免的，如爬入植物滤袋内 的小昆虫携带花粉并且将花粉传递到花丝，但是结果已经表明该织物 所提供的花粉屏障对于我们的需要是足够的。

同样，植物滤袋在产量试验中也表现出良好性能。用植物滤袋覆 盖的玉米植株有效地进行自花授粉。在每个穗上形成的良好玉米粒的 数目对于我们的需要足够了，并且在一些情况中与来自常规手工授粉 的植物的玉米粒的数目一样多或者更多。植物滤袋在田间纯洁性试验 中阻断不希望的花粉中也显示出有效性，因此根据产量试验性能，我 们相信这些玉米粒将具有所希望的遗传同一性。

然而，将理解花粉大小可以随着植物类型的不同而改变。甚至对 于相同类型的植物，花粉也具有大小差异。它可以由于干燥而变小， 并且在干燥时仍保持存活。在本发明用于植物授粉的过程中，本发明 的一般规则将是选择阻止存活花粉的孔径。

还认为为了将空气流动最大化，孔径应当被最大化并且孔之间材 料的面积将最小化。因此，必须平衡阻断相关花粉与最大通透性的竞 争性目的。一种增加通透性的方法是减小孔之间材料的量。这增加了 开口面积与材料的总体比率，认为这对于增加的空气流动较好。还倾 向于降低材料的成本，每平方英寸材料使用较少材料。目的是花粉过 滤的可接受水平和空气和水通透性之间的平衡。花粉过滤是对于特定 植物的“相关”花粉，主要关心的是滤除将导致所讨论的植物受精的 花粉。在一些情况中，特别当希望或者需要增加透光性时，可以优选 减小厚度和重量。

本发明的额外任选方案和备选方案包括下面的。如果非织造材料 的对边之间存在弯曲途径，那么可以使用平均孔径甚至大于相关花粉 的平均直径的非织造材料。例如，在边之间具有弯曲途径的非织造材 料倾向于不仅阻止大于平均孔径(例如，10微米平均孔径阻止3微米 颗粒)的颗粒，而且阻止大小为其大小的分数的颗粒。通常，孔径越 小，材料越贵。因此，这可以允许降低成本，同时保持对活的相关花 粉的有效屏障。可以使用具有所需特征和性质类型的有孔膜或者其它 材料。

可能存在其中最大透光度故意被局限于特定波长以影响植物生长 (质量)的情况。通常在用于花粉排除但是允许足够光的足够小的孔 径之间存在平衡。这通常是光质量和光数量之间的平衡。在某些情况 中表明为可能的优点的一个实例将是在光谱的蓝光和红光区(例如， 400到700nm波长)中透过至少5,000英尺-烛光的材料。在非常热或 者直射阳光的条件下，该材料可以以热吸收或者热反射功能的方式被 着色或者涂布。这种添加再次有意使用并且对于某些情况中植物的生 长是有益的。可能希望发散光并且可以用该材料进行(例如，中性灰 色可以模拟一定的阴影)。可以用喷雾剂、染料或者涂料(例如，铝化 的)过滤某些光波长但是允许其它光波长。

可以用夹具或者工具帮助将植物滤袋10置于植物上，然后除去或 者留在原位以作为滤袋框架。该夹具的框架可以将滤袋10固定在展开 状态以帮助将滤袋10沿着植物滑行。它还可以留在原位固定滤袋10 防止它从植物脱出。它还可以用于更小的、瘦弱的不能支持滤袋10的 植物。

夹具的一个实例是10×14英寸的毡片，其具有沿着短边粘附或者 缝入该毡片的两个木钉。可以在一个短边附着一个吊钩和环固定器(例 如，)。该固定器用于下面的步骤中在穗丝出现前将滤袋10部 署在滤袋10上。毡片可以包裹在植物的顶部(包括雄穗)周围并通过 将吊钩和环固定器的自由端连接到毡材料以轻轻地压缩和减小植物顶 部的直径进行固定。应该注意用干净的手并且避免打乱或者打破雄穗 或者叶子。将滤袋10卷上(像避孕套)，然后将其底部开口置于植物 底部并包裹夹具。然后将滤袋10轻轻地向下展开(像避孕套)罩在植 物下。公认可以伸手向上，轻轻释放夹具上的吊钩和环固定器，并通 过滤袋10中的底部开口除去夹具。然后相对于植物放置滤袋10使得 底部低于植物的生殖部分(例如，低于穗两片叶子)并优选不是太低 (一直到达地面)。应该注意确保滤袋的顶部有足够的空间(例如，8 到10英寸)以允许植物垂直生长(该额外长度将遮盖或者悬挂，以备 接受植物生长)。滤袋10的底部将在植物茎干周围系住并固定(例如， 以活结固定的细绳)。

而且可以将覆盖材料用作屏障，其防止花粉从覆盖物或者护罩内 的植物移出(花粉逃逸)而不是防止花粉进入。一个实例是用于遗传 修饰的生物(GMO)作物。条例倾向于静止GMO作物对非GMO作 物的污染。从而，植物滤袋10，或者更好的护罩或者帐篷20将当然可 以有效地阻断滤袋或者帐篷内GMO植物的花粉逃逸，从而消除对非 GMO作物的污染危险(通过风或者携带花粉的昆虫)。当前，条例倾 向于要求田间的GMO植物与非GMO植物分开一定距离(可以为许多 码)。该距离可以是相当的。这需要额外的土地，这是昂贵的，并且通 常难以为其争得正当理由。使用帐篷或者护罩20可以足够保证GMO 花粉不会逃逸，从而允许GMO植物与非GMO植物处于更接近的位置 (甚至直接相邻)(这可以允许积极利用更多土地和/或者较便宜)。

认为可以将化学品涂布、浸渍或者传递到植物滤袋、护罩或者帐 篷的材料。其实例可以是杀虫剂。这可以帮助阻止这些潜在有害的事 物的穿过或者存在。可以将所述物质喷雾、涂布或者放置在该材料上。 这可以以一定时间间隔重复，或者可以同时或者顺序应用不同的物 质。

如可以明白的，本发明可以用于包括和排除。它可以保持花粉远 离一棵植物或者一组植物。它可以将花粉保持在一棵植物或一组植物 内。它可以用于保护基因型。

本发明还可以用于保持产生有时被称作“营养品”的特别工程化 的植物或者生长在有时被称作“制药”或者“生物制药”的植物的纯 洁性。在这些情况中，植物可以经基因改造而产生药学活性物质。人 们可以通过摄取植物的相关部分来接受药学活性物质或者营养品。

如所陈述的，认为本发明可以应用于至少其它植物(例如，黑麦 和其它禾本科植物、高粱、小麦和其它通过风授粉的小谷物)。例如， 它对于小或者弱的植物(例如，不能加箍的植物)是有利的。

希望所述材料是可以洗涤和重复使用的。

本发明的额外任选方案或者备选方案如下。

滤袋10可以逐渐变细或者当在一段或另一段扩大时具有更大的横 截面面积。例如，狭窄的横截面末端可以更容易结合绑在植物的基部， 使用较少材料，并且对于基部上的叶子和其它生长物有更多的扩大空 间。滤袋10一般可以按照植物的形状，优选留有植物生长的空间。

可以将拉线缝在或者安装在滤袋开口处或者附近以更容易和更有 效地安装。另一个备选方案可以是弹性带或者材料，其可以缝纫或者 安装在滤袋开口周围或者附近。

另一个任选方案将是使用两种不同的材料或者由一种以上纤维制 造的杂种型材料。例如，植物滤袋或者授粉笼的顶部的某部分可以被 遮蔽(像帽子或者贝雷帽)以减小入射光，作为控制温度的方式(例 如，中性灰色以遮蔽植物的底部)，而各边下的剩余材料将具有较低不 透明性并且可能有较高的空气通透性。可以用颜色减少热量。对滤袋 或者帐篷的全部或者部分使用某种颜色可以在滤袋10内部产生较少热 量。尽管它可以减少一定量的对植物有用的光，但是可以选择颜色并 且配置颜色使得允许足够光。相反地，如果需要(例如，较冷的气候)， 织物的颜色或者其它修饰可能增加滤袋或者帐篷内的热量。

另一个任选方案是材料上的双纹理表面。例如，滤袋内可以有非 常光滑的表面纹理以方便放置/除去操作，因为棉质材料容易挂住或者 拉扯植物叶子。更粗糙的外表面可以阻拦昆虫和增加对气载污染物的 屏障性质。

另一个任选方案可以包括用或者其它物质涂布织物。例 如，可以在滤袋置于植物上时减小与植物的摩擦，以帮助罩在 植物上。为了不同功能，基底或者基质材料上可以有一个或多个额外 层。

从而可以看出本发明可以采用许多形式和实施方案。

一方面，将植物支持的滤袋置于完整生长的植物的大部分上。该 滤袋可以由这样的材料制造，该材料具有良好空气/水交换并且允许透 过足够的光而不实质性改变植物的正常生长环境，但是阻断花粉或者 昆虫或者其它不希望的事物。

另一方面，通过相似材料以帐篷覆盖或者掩盖一棵或多棵植物。 尽管植物可以支撑该材料，但是它可以由独立的框架或者结构支撑。

另一方面涉及覆盖多个植物，而且还将单个植物或其部分覆盖在 较大的覆盖物下。

本发明的另一方面是完成所希望的目的的材料的选择和该材料自 身。

另一方面是用于分离一棵植物或者多棵植物，如GMO植物、营 养品植物或者制药的屏障的用途。

本发明的另一方面是通过使用植物滤袋或者帐篷增加竞争授粉的 时间窗口的方法。

本发明的另一方面是滤袋或者帐篷选择性控制环境因素在控制植 物的生长和发育中的用途。此外，具有小于所希望的透气性的材料如 果也使得透过较少光，从而在内部积累较少热量，那么也可以使用所 述材料。可以控制空气和湿度。

如可以理解的，考虑空气通透性、对相关大小花粉的阻断和对光 的不透明性。也可以考虑其它因素。通常希望将空气通透性最大化、 将花粉阻断最大化和将透光性最大化。然而，有时必须在这些有时竞 争的因素之间取得平衡。