高效節能組培系統的研發及其在園林植物組培中的應用

黃曉藝　蔡林林

摘 要 現代社會，由于人們對生活環境的要求越來越高，為了滿足人們的需求，園林植物在快速繁殖、防病蟲害、育種等方面的技術水平也要隨之提高。植物組織培養技術能夠有效滿足園林植物在這一方面的需求。為了提高我國園林植物的種植質量，科研工作者在高效節能組培系統的研發中投入了大量精力。闡述高效節能組培系統的應用類型，分析高效節能組培系統的開發思路，最后介紹高效節能組培系統在園林植物組培當中的作用。

關鍵詞 高效節能組培系統；研發；園林植物組培

中圖分類號：S688 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.058

在現代社會當中，能源緊張的趨勢越來越明顯，市場競爭越來越激烈。各企業都要采取必要的節能措施，降低生產成本，增強企業自身的競爭力。各國政府也加大了節能技術的研發力度，并且普及應用開來。在園林植物的種植方面，各種節能技術和節能產品也不斷投入應用，構成一個完整的高效節能組培系統。高效節能組培系統的出現，推動了我國現代農業的發展，在園林植物的種植過程中發揮了重要作用。

1 高效節能組培系統的應用類型

1.1 快速繁殖種苗

組織培養快速繁殖園林植物當中的優秀種苗，是一種具有美好前景的應用類型。植物組培技術能夠突破種苗生長時間的限制，促使種苗在短時間內發育成熟。培育出來的幼苗品種純正，產量豐富，具有極高的商業價值，能夠滿足市場的需求。目前，我國已經能夠運用組培技術快速培養一些名貴花卉和觀賞性植物。快速繁殖種苗的手段主要有兩種：第一種是利用莖的尖端和中段催生出腋芽，或利用種苗的根或葉誘導不定芽的生長；第二種是對愈傷組織進行誘導，催發出不定芽[1]。

1.2 培養無病毒苗

許多園林植物都會遭受各種病害的侵擾，影響植物的健康生長，甚至造成植物死亡。這一點在利用無性繁殖手段培育出來的植株當中表現得更加明顯。植物的病害癥狀會由于無性繁殖手段而一代一代往下傳，癥狀越來越為嚴重。為了解決這種問題，科學家在20世紀60年代初通過微莖尖培養的方法培育出了無病毒苗，與熱處理方法相結合，消除植物當中的大部分病毒、真菌和細菌。隨著科學技術的進一步發展，無病毒苗的培養、鑒定、繁殖和保存方法都進一步完善，形成了一個完整的技術體系。

1.3 育種

園林植物的育種主要有以下幾種方法：單倍體育種、胚胎培養、細胞融合、基因工程、培養細胞突變體和輻射誘變育種等[2]。以單倍體育種為例，單倍體的植物不能夠獨自結出果實，需要用秋水仙素進行處理，讓染色體加倍，這就是單倍體育種的基本原理。利用單倍體育種的園林植物有百合類、芍藥、非洲紫羅蘭等。細胞融合就是將兩種不同類型的植物細胞融合在一起，獲得雜種植株。培育出來的雜種植株往往能夠綜合兩種不同植物的優點，具有極高的商業價值和巨大的應用空間。

2 高效節能組培系統的開發

2.1 主體框架結構

為了實現不同類型園林植物的共同培養，高效節能組培系統需要采取分層結構，每層都采取抽拉式的方式，方便工作人員放置各種培養材料。同時，考慮到各種物質的腐蝕作用，組培系統的整體框架要采用不銹鋼材質，并利用壓塑板來進行外部裝飾。組培系統的整體框架要選擇適宜的長度、高度和寬度，其中長度為100～150 cm，寬度為60～80 cm，高度為150～200 cm。

2.2 控制系統

管理人員通過控制系統來對各個培養層進行控制，監視整套組培系統的運行狀態。在控制系統上有光源的總開關、每層的開關控制按鈕、照度的設定按鈕和調節按鈕、定時開機按鈕和關機按鈕。其中光源總開關和每層的開關控制按鈕，分別對整套系統和各個培養層的光照進行控制；照度的設定按鈕和調節按鈕就是調節光照強度的大小，或者將光照強度調整到設定的數值；定時開機和關機按鈕就是按照規定的時段調節光照的強度，順應培養層當中植物的生長規律。

2.3 光源系統

組培系統的光源通常采用能夠發出可見光的LED設備。按照亮度來區分，LED設備可以分為一般亮度的LED設備和高亮度的LED設備[3]。一般亮度的LED設備發出的可見光主要是紅光、橙光和黃光，通常用于家用電器、信息產品、通信產品、大型廣告板、交通信號燈和生物醫學等方面。高亮度的LED設備發出的可見光主要是綠光、藍光和白光，主要用于一些特殊場合的照明。而在節能高效組培系統當中，主要采用高亮度的白光LED燈珠。高亮度白光LED燈珠在組培系統當中各培養層的側面位置，均勻地照射到培養層當中。

2.4 導光系統

在組培系統當中，導光系統的主要材料是納米導光板。納米導光板是在澆鑄有機玻璃時，投入納米級光散射粒子而制成的，能夠將高亮度白光LED燈珠發射出來的光均勻散射到各個培養層當中。納米導光板據有很多優點：方便加工成任意尺寸、任意形狀，使用比較靈活；轉化的光線均勻而柔和，適合植物的生長；使用壽命高，通常情況下使用壽命在8～10 a。

3 高效節能組培系統對園林植物培養的作用

高效節能組培系統在園林植物的培養當中發揮了重要作用，主要表現在以下幾個方面。

首先，在植株形態方面。以文心蘭為例，經過高效節能組培系統培養出來的植株與利用其他傳統方式培養出來的植株相比，植株高度明顯要高，葉片的數量也更多，有利于植株更有效地進行光合作用。另外，經過高效節能組培系統培養出來的植株與利用其他傳統方式培養出來的植株相比，根莖的長度更長，數量更多，更加深入土壤，這說明植株對土壤當中營養的吸收程度也比較強。

其次，在植株中物質含量方面。以園林植物當中常見的白掌為例，利用高效節能組培系統培養出來的植株與利用其他方式培養出來的植株，內部物質的含量具有很大差異，主要體現在葉綠素和可溶性糖兩方面。科學實驗表明：利用高效組培系統培養出來的白掌植株，體內的葉綠素a、葉綠素b的含量能夠達到植株體內葉綠素含量的最大值，而利用其他方式培養出來的白掌植株，體內葉綠素含量明顯不能達到這種水平。而在可溶性糖方面，科學家們也得出了相同的結論。這說明利用高效節能組培系統培養，能夠增強植株的新陳代謝能力，促進植株的生長發育。

4 結語

現代社會對園林植物種植的要求越來越嚴格。為了滿足現代社會對園林植物種植的需求，我國科學家開發出了新一代高效節能組培系統，在盡可能節省各種能源的情況下，促進園林植物的健康生長。高效節能組培系統能夠讓植株的形態更加優美，內部營養物質含量更高，對園林植物的生產具有良好的促進作用。

參考文獻

[1]郭威威，畢超，王兵.新型節能高效植物組培專用LED光源的研制與試驗[J].浙江農業科學，2011（5）：1192-1195.

[2]周泓，虞俠挺.基于嵌入式的蘭科植物組培控制系統[J].傳感器與微系統，2012，31（8）：116-118.

[3]高柱，王小玲，唐軍榮，等.我國木蘭科植物組培快繁研究進展[J].江西科學，2013，31（1）：53-57.

（責任編輯：趙中正）