基于B/S架構及物聯網模式下的黑玫瑰組培快繁應用技術研究

梁曉紅，李國強，胡益銘

?

基于B/S架構及物聯網模式下的黑玫瑰組培快繁應用技術研究

梁曉紅1，李國強2，胡益銘2

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

試驗探索外植體采集、不定芽誘導分化增殖、生根培養、試管苗馴化移栽等黑玫瑰組織培養快繁技術，培養出無病毒的優質種質，旨在提高黑玫瑰的產量和品質，同時借助溫室大棚物聯網智能控制系統，縮短黑玫瑰生產周期，提高經濟效益。

B/S架構；物聯網；黑玫瑰；組織培養；快繁技術

黑玫瑰，系薔薇科薔薇屬()，其花型規則美觀，神秘高貴，科技含量較高，倍受國內外市場的歡迎。但是依靠自然條件在較短時間內繁殖黑玫瑰，因受地理環境和季節的限制，很難達到快速、高效的目的，只有通過組織培養的方法才能解決。黑玫瑰中有很多都帶有病毒，嚴重影響植物的產量和品質，給生產帶來災害。若利用組織培養法進行莖尖或嫩枝培養，再生的植株有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗，利用這種脫毒苗進行繁殖，種植的植物就不會或極少發生病毒病，所以組織培養是最大程度保持黑玫瑰原有優良品質的重要手段。組培后的黑玫瑰通過溫室大棚的物聯網智能控制系統進行管理，能縮短生長周期，顯著提高產量和品質。作者試圖通過該項試驗研究為種植企業提供優良的種質和成套的培育技術，促進黑玫瑰產業的可持續發展。

1 試驗地概況

試驗地位于漯河市郾城區新店鎮伊人黑玫瑰生態莊園，該莊園地處河南省漯河市郾城區新店鎮郭寺村，系生產加工一體化企業，是國內生產種植黑玫瑰系列產品的除云南、新疆之外的中原第一家生態基地?；赝寥婪饰?，澆灌、排水條件良好，地下水資源豐富，系我市花卉產業的集中產區和集散地。年平均氣溫14.7℃，年日照時數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。該基地占地66.7 hm2，一期生產用地20 hm2，建有80座溫室大棚，引進馴化黑玫瑰等優良種苗300余萬株，年生產玫瑰鮮切花720萬支左右。主要產品為黑玫瑰和土耳其玫瑰。

2 試驗材料

長勢良好、無病蟲危害、花朵厚實、花型美觀的黑玫瑰。

3 試驗步驟

3.1 采集黑玫瑰最佳外植體

取黑玫瑰優良健壯株當年生枝條中段帶側芽的未木質化或半木質化的嫩枝用清水沖洗干凈，剪成長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，將消毒莖段用無菌水沖洗6次后接種于誘導分化培養基上。

3.2 誘導分化不定芽

培養基是外植體發育的能源和營養基質[1]，誘導分化培養基以MS為基本培養基，附加不同濃度的細胞分裂素6-BA0和生長素NAA，每種培養基上接種30個莖段，20 d 后調查側芽分化情況。當分化芽長至具有5~7片葉時，將其切成帶1~2個葉片的莖段，轉入分化培養基中進行繼代增殖。

3.3 誘導培養分化苗生根

將繼代增殖的無根試管苗剪成1~2 cm 左右的莖段，接種在1/2MS 附加3種不同濃度生長素NAA的生根培養基上誘導生根，30 d 后調查生根率。以上所有MS 培養基中蔗糖濃度均為30 g/L，1/2MS培養基中蔗糖濃度均為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[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，再逐漸開瓶煉苗2～3 d，讓植株經受試管外環境的鍛煉后取出試管苗洗凈基部粘附的培養基，移植于上層蛭石、下層疏松營養土的分層基質中（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，使棚內相對濕度保持在85%以上，7 d后逐漸通風， 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74%～82%。

3.5 病毒檢測

采用生物學檢測法，隨機抽取組培苗木1%對指示植物進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。由于蚜蟲等刺吸類害蟲也可傳播病毒病，指示植物在嚴格防蟲的條件下隔離繁殖，以免交叉感染，影響結果的判斷。通過組培獲得的黑玫瑰幼苗經生物學病毒檢測是無毒的。

3.6 黑玫瑰工廠化生產集成技術

通過外植體采集、不定芽誘導分化增殖、生根培養、試管苗馴化移栽等技術的研究，培養出無病毒的優質種質，制定一套黑玫瑰工廠化生產集成技術模式（見圖1）。

圖1 黑玫瑰工廠化生產集成技術模式

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

4 溫室大棚物聯網智能控制系統

黑玫瑰前期組織培養育苗繁殖后，后期采用高度自動化的溫室大棚物聯網智能控制系統進行管理。溫室大棚物聯網智能控制管理系統是通過布置在溫室內的各種不同類型的傳感器實時采集有關大棚內的溫度、濕度、光照、二氧化碳以及土壤水分含量等數據，并以直觀的圖表和曲線的方式在大屏上進行顯示，當采集的環境參數數據跟系統預先設定的專家標準數據進行對比超出一定的偏差值時，系統會自動啟動或關閉相應的通風系統、保溫系統、降溫系統、遮陽系統以及移動噴淋系統等設備，自動調節大棚內的各項環境參數，從而給黑玫瑰提供一個最佳的生長環境，促使花卉更好的生長，縮短花期，提高花卉的品質和產量。本系統可支持通過GPRS/GSM/Internet進行遠程的監測和控制，還可以通過視頻監控系統進行隨時隨地擦看現場的視頻畫面，并可遠程遙控攝像機旋轉角度以及畫面鏡頭的縮放等。

溫室大棚物聯網智能控制系統分現場功能和主控中心功能兩部分：

4.1 現場功能

現場功能主要由傳感器、控制器及相關執行機構組成，控制器采集各傳感器的數據，通過計算及邏輯分析控制相關執行機構工作，上傳數據到控制中心，同時接收主控中心服務器下發的命令參數，并按命令參數執行相關控制動作，現場功能包括：⑴ 采集大棚內空氣、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/關閉加熱設備；⑺ 啟動/關閉風機設備；⑻ 啟動/關閉水簾降溫設備；⑼ 啟動/關閉滴灌/噴淋系統；⑽啟動/關閉通風循環設備；⑾ 啟動/關閉雙向天窗和側通風窗控制設備；⑿ 啟動/關閉照明補光系統；⒀ 打開/關閉內外遮陽設備；⒁ 啟動/關閉二氧化碳輸送設備；⒂ 上傳采集的數據 ；⒃ 接收服務器下發的指令，并執行相關控制動作。

4.2 主控中心功能

⑴ 系統可支持以下幾種通訊方式：無線通訊、GPRS、GSM、RS485 。

⑵ 主控中心實現的功能包括：

a. SCADA系統具有專家標準數據預設功能，根據大棚所種植物的不同，選擇及下發相關參數，作現場的控制器的運行參數。

b. 控制中心SCADA系統經由各種通訊方式采集大棚的環境數據及設備狀態，并計算、顯示、存儲數據，通過比較，若發現超出預設標準值，則通過GSM發送報警信息，并同時發送控制指令給控制器，再由控制器啟動或關閉相應的執行設備。

c. SCADA系統可實時的以直觀圖形和曲線的方式顯示大棚內環境的各種參數情況，同時還具有數據查詢功能，并以報表形式顯示查詢的歷史數據并做出趨勢分析。

d. SCADA系統可實時調看大棚內的監控視頻畫面，并可進行對鏡頭角度和畫面縮放的控制。

e. SCADA系統可經過Internet轉發數據到Internet客戶端，方便遠程的監測和控制。

5 技術實施的經濟、社會和生態效益

黑玫瑰經前期組織培養育苗繁殖后，后期采用高度自動化的溫室大棚物聯網智能控制系統管理，為黑玫瑰提供了一個最佳的生長環境，促使花卉更好的生長，縮短繁殖周期，提高花卉的品質和產量?，F在按每年生產黑玫瑰20 hm2， 6萬株/hm2，年采花6次，每朵黑玫瑰純利潤3元計，每年經濟效益2 160萬元。本技術中的黑玫瑰新品種抗逆性強，且生產成本顯著下降，項目大規模投產后，能生產出百姓買得起的產品。同時，可為種植企業和種植戶提供優良的種質和成套種苗生產培育的技術，有力促進黑玫瑰產業的發展。本技術的實施新增勞動用工人員60名，為當地剩余勞動力提供就業機會。技術采用人工育苗和大面積有機栽培，保護了本已稀缺的黑玫瑰資源，保護自然生態；生產過程按有機產品標準生產，對技術實施所在地環境無任何不利影響。

[1] 鄧燕紅，余春香. 玫瑰組織培養研究[J]. 凱里學院學報，2008（6）：105.

[2] 楊博，韓振海，張永，等. 不同光照強度對玫瑰組織培養中初代培養物褐化的影響[J]. 中國農學通報，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，高級工程師，主要從事園林綠化管理工作。

（責任編輯：王團榮）