基于B/S架構(gòu)及物聯(lián)網(wǎng)模式下的黑玫瑰組培快繁應(yīng)用技術(shù)研究

梁曉紅，李國(guó)強(qiáng)，胡益銘

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基于B/S架構(gòu)及物聯(lián)網(wǎng)模式下的黑玫瑰組培快繁應(yīng)用技術(shù)研究

梁曉紅1，李國(guó)強(qiáng)2，胡益銘2

（1.漯河市園林管理處，河南 462000；2.漯河市林業(yè)技術(shù)推廣站，河南 462000）

試驗(yàn)探索外植體采集、不定芽誘導(dǎo)分化增殖、生根培養(yǎng)、試管苗馴化移栽等黑玫瑰組織培養(yǎng)快繁技術(shù)，培養(yǎng)出無(wú)病毒的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，旨在提高黑玫瑰的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)借助溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，縮短黑玫瑰生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。

B/S架構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)；黑玫瑰；組織培養(yǎng)；快繁技術(shù)

黑玫瑰，系薔薇科薔薇屬()，其花型規(guī)則美觀，神秘高貴，科技含量較高，倍受國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的歡迎。但是依靠自然條件在較短時(shí)間內(nèi)繁殖黑玫瑰，因受地理環(huán)境和季節(jié)的限制，很難達(dá)到快速、高效的目的，只有通過(guò)組織培養(yǎng)的方法才能解決。黑玫瑰中有很多都帶有病毒，嚴(yán)重影響植物的產(chǎn)量和品質(zhì)，給生產(chǎn)帶來(lái)災(zāi)害。若利用組織培養(yǎng)法進(jìn)行莖尖或嫩枝培養(yǎng)，再生的植株有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗，利用這種脫毒苗進(jìn)行繁殖，種植的植物就不會(huì)或極少發(fā)生病毒病，所以組織培養(yǎng)是最大程度保持黑玫瑰原有優(yōu)良品質(zhì)的重要手段。組培后的黑玫瑰通過(guò)溫室大棚的物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行管理，能縮短生長(zhǎng)周期，顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)。作者試圖通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)研究為種植企業(yè)提供優(yōu)良的種質(zhì)和成套的培育技術(shù)，促進(jìn)黑玫瑰產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于漯河市郾城區(qū)新店鎮(zhèn)伊人黑玫瑰生態(tài)莊園，該莊園地處河南省漯河市郾城區(qū)新店鎮(zhèn)郭寺村，系生產(chǎn)加工一體化企業(yè)，是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)種植黑玫瑰系列產(chǎn)品的除云南、新疆之外的中原第一家生態(tài)基地?；赝寥婪饰?，澆灌、排水條件良好，地下水資源豐富，系我市花卉產(chǎn)業(yè)的集中產(chǎn)區(qū)和集散地。年平均氣溫14.7℃，年日照時(shí)數(shù)2 181 h，年降水量786 mm，光照充足，熱量豐富，降水適中，氣候溫暖，非常適合玫瑰的生長(zhǎng)。該基地占地66.7 hm2，一期生產(chǎn)用地20 hm2，建有80座溫室大棚，引進(jìn)馴化黑玫瑰等優(yōu)良種苗300余萬(wàn)株，年生產(chǎn)玫瑰鮮切花720萬(wàn)支左右。主要產(chǎn)品為黑玫瑰和土耳其玫瑰。

2 試驗(yàn)材料

長(zhǎng)勢(shì)良好、無(wú)病蟲(chóng)危害、花朵厚實(shí)、花型美觀的黑玫瑰。

3 試驗(yàn)步驟

3.1 采集黑玫瑰最佳外植體

取黑玫瑰優(yōu)良健壯株當(dāng)年生枝條中段帶側(cè)芽的未木質(zhì)化或半木質(zhì)化的嫩枝用清水沖洗干凈，剪成長(zhǎng)0.5~1.0 cm的莖段，先在70%的酒精中浸30 s，再在0.1%的升汞液中浸5~10 min，將消毒莖段用無(wú)菌水沖洗6次后接種于誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基上。

3.2 誘導(dǎo)分化不定芽

培養(yǎng)基是外植體發(fā)育的能源和營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)[1]，誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，附加不同濃度的細(xì)胞分裂素6-BA0和生長(zhǎng)素NAA，每種培養(yǎng)基上接種30個(gè)莖段，20 d 后調(diào)查側(cè)芽分化情況。當(dāng)分化芽長(zhǎng)至具有5~7片葉時(shí)，將其切成帶1~2個(gè)葉片的莖段，轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基中進(jìn)行繼代增殖。

3.3 誘導(dǎo)培養(yǎng)分化苗生根

將繼代增殖的無(wú)根試管苗剪成1~2 cm 左右的莖段，接種在1/2MS 附加3種不同濃度生長(zhǎng)素NAA的生根培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根，30 d 后調(diào)查生根率。以上所有MS 培養(yǎng)基中蔗糖濃度均為30 g/L，1/2MS培養(yǎng)基中蔗糖濃度均為20 g/L，pH 5.8；在溫度25 (±3) ℃，每天光照10~12 h，光照度1 500~2 000 Lx的條件下培養(yǎng)[2]。

3.4 生根苗馴化移栽

將生根試管苗放在室外光線明亮的地方，閉瓶煉苗2～3 d，再逐漸開(kāi)瓶煉苗2～3 d，讓植株經(jīng)受試管外環(huán)境的鍛煉后取出試管苗洗凈基部粘附的培養(yǎng)基，移植于上層蛭石、下層疏松營(yíng)養(yǎng)土的分層基質(zhì)中（厚度各占1/2），澆濃度為0.8 g/kg多菌靈溶液， 用水澆透后搭小拱棚保濕，并定期噴霧，使棚內(nèi)相對(duì)濕度保持在85%以上，7 d后逐漸通風(fēng)， 直至最后去除小拱棚完全暴露在外界條件下，移栽成活率可達(dá)74%～82%。

3.5 病毒檢測(cè)

采用生物學(xué)檢測(cè)法，隨機(jī)抽取組培苗木1%對(duì)指示植物進(jìn)行汁液摩擦接種和嫁接傳染，3周后觀察組培黑玫瑰小植株是否帶有病毒。由于蚜蟲(chóng)等刺吸類害蟲(chóng)也可傳播病毒病，指示植物在嚴(yán)格防蟲(chóng)的條件下隔離繁殖，以免交叉感染，影響結(jié)果的判斷。通過(guò)組培獲得的黑玫瑰幼苗經(jīng)生物學(xué)病毒檢測(cè)是無(wú)毒的。

3.6 黑玫瑰工廠化生產(chǎn)集成技術(shù)

通過(guò)外植體采集、不定芽誘導(dǎo)分化增殖、生根培養(yǎng)、試管苗馴化移栽等技術(shù)的研究，培養(yǎng)出無(wú)病毒的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)，制定一套黑玫瑰工廠化生產(chǎn)集成技術(shù)模式（見(jiàn)圖1）。

圖1 黑玫瑰工廠化生產(chǎn)集成技術(shù)模式

黑玫瑰組培技術(shù)關(guān)鍵：（1）黑玫瑰外植體的采集和消毒，（2）不定芽的誘導(dǎo)和分化，（3）不定芽的增殖，（4）無(wú)根嫩莖的生根培養(yǎng)，（5）試管苗的馴化及移栽，（6）黑玫瑰病毒檢測(cè)。

4 溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)

黑玫瑰前期組織培養(yǎng)育苗繁殖后，后期采用高度自動(dòng)化的溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行管理。溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制管理系統(tǒng)是通過(guò)布置在溫室內(nèi)的各種不同類型的傳感器實(shí)時(shí)采集有關(guān)大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳以及土壤水分含量等數(shù)據(jù)，并以直觀的圖表和曲線的方式在大屏上進(jìn)行顯示，當(dāng)采集的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)跟系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的專家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比超出一定的偏差值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉相應(yīng)的通風(fēng)系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、遮陽(yáng)系統(tǒng)以及移動(dòng)噴淋系統(tǒng)等設(shè)備，自動(dòng)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，從而給黑玫瑰提供一個(gè)最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，促使花卉更好的生長(zhǎng)，縮短花期，提高花卉的品質(zhì)和產(chǎn)量。本系統(tǒng)可支持通過(guò)GPRS/GSM/Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)和控制，還可以通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行隨時(shí)隨地擦看現(xiàn)場(chǎng)的視頻畫面，并可遠(yuǎn)程遙控?cái)z像機(jī)旋轉(zhuǎn)角度以及畫面鏡頭的縮放等。

溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)分現(xiàn)場(chǎng)功能和主控中心功能兩部分：

4.1 現(xiàn)場(chǎng)功能

現(xiàn)場(chǎng)功能主要由傳感器、控制器及相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，控制器采集各傳感器的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算及邏輯分析控制相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，上傳數(shù)據(jù)到控制中心，同時(shí)接收主控中心服務(wù)器下發(fā)的命令參數(shù)，并按命令參數(shù)執(zhí)行相關(guān)控制動(dòng)作，現(xiàn)場(chǎng)功能包括：⑴ 采集大棚內(nèi)空氣、土壤的溫度和濕度；⑵ 采集光照度；⑶ 采集二氧化碳；⑷ 采集土壤含水量；⑸ 采集管路水壓；⑹ 啟動(dòng)/關(guān)閉加熱設(shè)備；⑺ 啟動(dòng)/關(guān)閉風(fēng)機(jī)設(shè)備；⑻ 啟動(dòng)/關(guān)閉水簾降溫設(shè)備；⑼ 啟動(dòng)/關(guān)閉滴灌/噴淋系統(tǒng)；⑽啟動(dòng)/關(guān)閉通風(fēng)循環(huán)設(shè)備；⑾ 啟動(dòng)/關(guān)閉雙向天窗和側(cè)通風(fēng)窗控制設(shè)備；⑿ 啟動(dòng)/關(guān)閉照明補(bǔ)光系統(tǒng)；⒀ 打開(kāi)/關(guān)閉內(nèi)外遮陽(yáng)設(shè)備；⒁ 啟動(dòng)/關(guān)閉二氧化碳輸送設(shè)備；⒂ 上傳采集的數(shù)據(jù) ；⒃ 接收服務(wù)器下發(fā)的指令，并執(zhí)行相關(guān)控制動(dòng)作。

4.2 主控中心功能

⑴ 系統(tǒng)可支持以下幾種通訊方式：無(wú)線通訊、GPRS、GSM、RS485 。

⑵ 主控中心實(shí)現(xiàn)的功能包括：

a. SCADA系統(tǒng)具有專家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)預(yù)設(shè)功能，根據(jù)大棚所種植物的不同，選擇及下發(fā)相關(guān)參數(shù)，作現(xiàn)場(chǎng)的控制器的運(yùn)行參數(shù)。

b. 控制中心SCADA系統(tǒng)經(jīng)由各種通訊方式采集大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)，并計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)比較，若發(fā)現(xiàn)超出預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值，則通過(guò)GSM發(fā)送報(bào)警信息，并同時(shí)發(fā)送控制指令給控制器，再由控制器啟動(dòng)或關(guān)閉相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備。

c. SCADA系統(tǒng)可實(shí)時(shí)的以直觀圖形和曲線的方式顯示大棚內(nèi)環(huán)境的各種參數(shù)情況，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)查詢功能，并以報(bào)表形式顯示查詢的歷史數(shù)據(jù)并做出趨勢(shì)分析。

d. SCADA系統(tǒng)可實(shí)時(shí)調(diào)看大棚內(nèi)的監(jiān)控視頻畫面，并可進(jìn)行對(duì)鏡頭角度和畫面縮放的控制。

e. SCADA系統(tǒng)可經(jīng)過(guò)Internet轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到Internet客戶端，方便遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)和控制。

5 技術(shù)實(shí)施的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益

黑玫瑰經(jīng)前期組織培養(yǎng)育苗繁殖后，后期采用高度自動(dòng)化的溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)管理，為黑玫瑰提供了一個(gè)最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，促使花卉更好的生長(zhǎng)，縮短繁殖周期，提高花卉的品質(zhì)和產(chǎn)量?，F(xiàn)在按每年生產(chǎn)黑玫瑰20 hm2， 6萬(wàn)株/hm2，年采花6次，每朵黑玫瑰純利潤(rùn)3元計(jì)，每年經(jīng)濟(jì)效益2 160萬(wàn)元。本技術(shù)中的黑玫瑰新品種抗逆性強(qiáng)，且生產(chǎn)成本顯著下降，項(xiàng)目大規(guī)模投產(chǎn)后，能生產(chǎn)出百姓買得起的產(chǎn)品。同時(shí)，可為種植企業(yè)和種植戶提供優(yōu)良的種質(zhì)和成套種苗生產(chǎn)培育的技術(shù)，有力促進(jìn)黑玫瑰產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本技術(shù)的實(shí)施新增勞動(dòng)用工人員60名，為當(dāng)?shù)厥Ｓ鄤趧?dòng)力提供就業(yè)機(jī)會(huì)。技術(shù)采用人工育苗和大面積有機(jī)栽培，保護(hù)了本已稀缺的黑玫瑰資源，保護(hù)自然生態(tài)；生產(chǎn)過(guò)程按有機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，對(duì)技術(shù)實(shí)施所在地環(huán)境無(wú)任何不利影響。

[1] 鄧燕紅，余春香. 玫瑰組織培養(yǎng)研究[J]. 凱里學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（6）：105.

[2] 楊博，韓振海，張永，等. 不同光照強(qiáng)度對(duì)玫瑰組織培養(yǎng)中初代培養(yǎng)物褐化的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2003（6）：194-196.

Based on the B/S Architecture and Internet of Things Mode of the Black Rosetissue Culture and Rapid Propagation Technique Research

LIANG Xiao-hong1,LI Guo-qiang2,HU Yi-ming2

(1.Luohe city landscape management office ,Henan 462000,China； 2.Luohe city forestry Technology promotion station, Henan 462000,China)

The test on collecting explant, induction of adventitious buds differentiation and proliferation, rooting culture, Plantlet Transplanting domestication Black Rose tissue culture rapid propagation technology, culture virus free quality germplasm, designed to improve the yield and quality of black rose, at the same time with the aid of greenhouse intelligent control system of Internet of things, shortening production cycle of the black rose, improve economic benefit

Architecture of B/S Internet of things Black Rose Tissue culture Rapid propagation technology

S 685.12

A

1003-2630（2013）01-0018-03

2013-02-15

梁曉紅（1965-），女，本科，高級(jí)工程師，主要從事園林綠化管理工作。

（責(zé)任編輯：王團(tuán)榮）