授粉是广泛管理的开花植物进行有性繁殖的基本生物过程，直接影响许多园艺作物的果实结实率和产量（Pardo和Borges，2020；Phillips等人，2020；Winfree等人，2018）。成功的授粉依赖于多个相互作用的因素，包括花粉的活力、在可接受柱头上的有效萌发以及导致胚珠受精的花粉管生长（Cheung，1996；Wojciechowicz等人，2016；Xing等人，2000）。这些过程中的任何环节出现问题都可能影响繁殖成功率，最终降低作物产量。
大多数果树具有严格的自交不亲和性（Wu等人，2013），因此严重依赖外部传粉媒介（如昆虫）或人工干预来提高果实结实率（Culley等人，2002；Pardo和Borges，2020；Stephens等人，2023）。在自然授粉条件下，花粉的活力、萌发和花粉管生长是一个体内的整合过程，受到传粉者行为和环境条件的强烈影响。尽管昆虫授粉可以显著提高果实结实率（Sagwe等人，2023；Yamamoto等人，2012），但其效果受到传粉者数量减少（Wagner等人，2021）、农药使用（Potts等人，2016）以及开花期间不利气候条件（Woods等人，2005）的制约。此外，兼容的传粉树数量不足也可能限制花粉的可用性，从而降低授粉效率和繁殖成功率，即使在高传粉者活动的情况下也是如此（Quinet和Jacquemart，2017）。
人工授粉方法，例如使用棉签或刷子直接将花粉颗粒涂抹在花朵上，被认为是有效且可行的措施（Sanzol和Herrero，2001；Toledo-Hernández等人，2020；Wurz等人，2021）。从成熟雄蕊中人工收集的花粉在体外通常显示出较高的活力（Broussard等人，2023；Chagas等人，2023；Dung等人，2021；Valdivia和Niemeyer，2006）。然而，处理、储存和施用过程可能会影响花粉在柱头上的萌发以及随后的体内花粉管生长（Song等人，2016）。此外，短暂的开花期限制了授粉效率，导致劳动力成本增加，并且在时间有限的条件下完成授粉变得困难（Broussard等人，2023）。特别是在高温条件下，开花期可能会进一步缩短，使得有效授粉更加复杂（Aneja等人，1992；Stern和Gazit，1998）。
为了提高授粉效率，已经尝试在果园中使用喷雾器或农业无人机（UAV）进行溶液授粉（Alyafei等人，2022；Sakamoto等人，2009）。然而，当前的溶液授粉技术仍面临一些挑战，例如人工收集的花粉在液体介质中的悬浮稳定性差和沉淀问题，这阻碍了其在田间条件下均匀沉积到柱头上，从而导致柱头内花粉萌发的不均匀性。
预计蜜蜂采集的花粉将取代传统的人工采集花粉用于溶液授粉。通过利用早期开花区域的蜜蜂采集花粉对晚期开花的果园进行定向授粉，尤其是在无人机的帮助下，可以实现高效和大规模的授粉。然而，将蜜蜂采集的花粉与无人机技术有效结合的可行性仍然是一个需要进一步研究的挑战。
在这里，我们评估了使用蜜蜂采集的花粉进行无人机辅助溶液授粉的应用潜力。在推荐的田间使用剂量下，我们比较了蜜蜂采集的花粉和人工采集的花粉的悬浮稳定性，并研究了它们是否适合无人机传播。这种集成方法可能显著提高授粉效率，验证了其在现代农业实践中的适用性。这项工作旨在为提高现代果园管理中的授粉效率提供实际基础。
