1、植物非試管快繁技術(shù)闡述

   植物非試管快繁技術(shù)是計算機智能控制技術(shù)與現(xiàn)代生物技術(shù)有機結(jié)合的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，運用計算機控制技術(shù)為植物繁殖材料創(chuàng)造最為適宜的溫光氣熱營養(yǎng)激素環(huán)境，發(fā)揮植物最大的生理潛能，使植物的生根基因盡快表達,從而實現(xiàn)植物的快速生根，形成具有栽培價值的商業(yè)種苗。

   運用該技術(shù)，可使任何綠色植物的繁殖材料，在最短的時間內(nèi)形成一株完整的微型植株，再通過大田復(fù)壯即可成為商品苗。該技術(shù)在計算機智能控制下，不受季節(jié)限制實現(xiàn)周年繁育，并通過多代循環(huán)，實現(xiàn)快繁的幾何級倍增，即一個繁殖材料通過幾代循環(huán)后，在短時間內(nèi)即可克隆出成千上萬的植物個體。是目前種苗生產(chǎn)實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)最為經(jīng)濟最為高效的育苗新技術(shù)。在果樹、花卉、藥材、林木、綠化苗、蔬菜等種苗生產(chǎn)上得到最為廣泛的運用，是育苗史上一次全新的技術(shù)革命。

2、系統(tǒng)構(gòu)造

   系統(tǒng)構(gòu)造由微噴彌霧降溫系統(tǒng)、自動營養(yǎng)補充系統(tǒng)光照補充系統(tǒng)、二氧化碳強制供應(yīng)系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、電磁場等組成。

植物非試管快繁基地整體模型圖

快繁基地內(nèi)部圖

快繁基地內(nèi)部側(cè)視圖 

一，基地基礎(chǔ)建設(shè)

    植物非試管克隆技術(shù)屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)，而且屬于設(shè)施較為齊全的項目，可以建立鋼架大棚或者北方的暖式大棚，有條件的最好是連棟大棚或玻璃溫室，大棚的規(guī)格一般是選用8米×30米的標(biāo)準(zhǔn)棚，或者8米×30~60米的連棟大棚，這些鋼構(gòu)架的大棚除了牢固性好外，還有更好的采光度。如果條件有限，也可用竹或木條搭建簡易大棚。這些可以從當(dāng)?shù)鼐唧w情況與條件出發(fā)靈活搭建。

    搭好大棚骨架后，就是選擇大棚薄膜，用于快繁基地的大棚膜，一般選擇無滴膜為好，這種膜具有更好的透光性，現(xiàn)在國外發(fā)達的國家已研制出一種納米薄膜，它具有自潔功能，除了能去除水珠凝露外，還可以把污染至膜上的有機物分解，始終保持膜表面的潔凈，而且膜具有很好的親水性，在夏天結(jié)合噴淋降溫效果比普通膜更佳，現(xiàn)在日本已在生產(chǎn)上開始運用，而我國才剛剛開始研制。還有一些多功能膜，它能濾除一些植物不需要的光線而讓有效光透過；還有一些膜能隨著外界光照強度的變化而改變光的透射率，可以使棚內(nèi)的光照強度更為穩(wěn)定與有效。膜在快繁過程中所起的作用主要是保溫、擋風(fēng)、避雨、防蟲、濾光，還有創(chuàng)造相對獨立空間環(huán)境之作用，特別是在二氧化碳強制供應(yīng)情況下，棚膜有防止氣體逃逸之作用。這是大棚外膜的選擇。另外，最好還在棚內(nèi)設(shè)置內(nèi)膜，內(nèi)膜包括扣于小拱棚上的保溫薄膜，在冬季寒冷季節(jié)扣于苗床上起到雙層保溫之效果，或者在于棚內(nèi)側(cè)面與頂部均勻掛設(shè)一些反光板或反光膜，以提高光的利用率，特別是冬季日照少的季節(jié)，掛設(shè)反光膜可大大提高棚內(nèi)的光照度。 

   大棚建設(shè)及扣棚工作是最基礎(chǔ)的工作，這步工作完成后，開始建設(shè)苗床，苗床是種苗繁殖場所，也是環(huán)境控制的核心對象，它的建設(shè)不像傳統(tǒng)土壤育苗那樣簡單作畦就行，它是在工廠化潔凈化的環(huán)境下生產(chǎn)，必須建設(shè)成布局整齊，走道平整清潔、排水良好、管理方便、床體標(biāo)準(zhǔn)的水泥苗床，或者也可建成利用率較高的立體苗床。目前，生產(chǎn)上運用較多的是平面的水泥苗床，現(xiàn)就水泥苗床的建設(shè)作些介紹。選擇紅磚與水泥為施工材料，在施工前先對基地進行平整與劃石灰線規(guī)劃，一般標(biāo)準(zhǔn)大棚為8米×30米，可作縱向四畦苗床，也可在大棚中間設(shè)定一個橫向走道，把縱四畦苗床橫切分為8畦，這樣每畦的長度為14~15米左右，而畦寬一般設(shè)定為1.2~1.5米，這樣的寬度可使畦面彌霧全面而均勻，也有利于人在苗床兩邊的人工操作，過寬不利管理，過窄利用率降低。在規(guī)劃苗床的同時，還需規(guī)劃管理走道，營養(yǎng)液池及排水溝，其中中間主走道宜寬些，可設(shè)為0.8~1米，兩側(cè)的邊道可設(shè)為0.6~0.8米，這些標(biāo)準(zhǔn)的建立對于苗床管理及提高育苗效率很有好處，但也要與實際結(jié)合，可作些靈活的變動。打樣線畫好后就進行施工，施工的第一步是按線砌磚作床，床沿的高度一般為15~20厘米即可，砌好床沿后就是用水泥漿刮平表面，使床體平滑而不藏污垢。做完苗床疊砌工作后，就是用混凝土填平修整好苗床間的管理走道，走道要求做得平滑或稍帶饅頭形，以利于排水與今后的清潔管理，也需要水泥磨平，甚至有條件的還可貼上瓷磚，更能造就出工廠化的清潔無菌場所。建設(shè)好走道及苗床的邊框后，就要進行挖槽建池與排水溝的設(shè)計，為了便于排水，或于每條走道緊靠苗床外壁的地方挖一小排水溝，每一水排水溝都按一定的比降往大棚外側(cè)排水，這些小排水溝的建設(shè)，其實在鋪建走道時就要一起施工完成，如果在用水緊張的地區(qū)，最好在設(shè)計排水溝時，能夠考慮到回流后的再利用，也就是把各排水溝設(shè)計成回流至統(tǒng)一的一個蓄水池內(nèi)，這些水經(jīng)水處理系統(tǒng)后又可重新利用。營養(yǎng)池可建于大棚內(nèi)的邊角也可建于棚外，如果為了使棚內(nèi)規(guī)劃更為整齊可建于棚外的大棚入口處，如果為了使?fàn)I養(yǎng)液的溫度更穩(wěn)定也可建于棚內(nèi)，特別是在冬季棚內(nèi)液溫會較高些，如果是多個大棚合用一個營養(yǎng)液池可選擇一個布設(shè)水管最為方便的地方建池或槽，可以是地上式也可以是地下式，一般地下式液溫會較穩(wěn)定些，而且占的空間也少。池的大小按大棚數(shù)量而定，一般大小以一個大棚0.5~1立方米的標(biāo)準(zhǔn)去建設(shè)。上述工作全都完成后，可以說基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的土建部分已完畢，接下去的工作就是鋪設(shè)基質(zhì)與安裝好各種設(shè)施、管道及控制系統(tǒng)。

    大棚及苗床等基礎(chǔ)土建工程完工后，接下去就是進行系統(tǒng)的安裝，按照植物非試管克隆技術(shù)體系的要求建設(shè)，整個育苗工廠由以下幾個部分組成：

（1）磁化而透氣的苗床；

（2）微噴彌霧管道；

（3）人工補光系統(tǒng)；

（4）電場發(fā)生系統(tǒng)；

（5）二氧化碳及氧氣補充系統(tǒng)

（6）通風(fēng)排氣系統(tǒng)；

（7）計算機控制系統(tǒng)；

（8）視頻及遠程監(jiān)控系統(tǒng)；

（9）營養(yǎng)液供應(yīng)系統(tǒng)；

（10）溫度控制系統(tǒng)；

（11）相關(guān)輔助設(shè)施等組成。

    其中有些是快繁最基本的必不可少的系統(tǒng)設(shè)施，而有些是功能得到擴展后的輔助系統(tǒng)，具體安裝哪些設(shè)施設(shè)備可按實際情況確定，也不是千篇一律。植物非試管快繁技術(shù)它是生物技術(shù)，計算機控制技術(shù)，物理技術(shù)等有機相結(jié)合的技術(shù)，各個部分是相輔相成，構(gòu)成了植物快速繁殖也就是植物克隆完整技術(shù)體系，它廣泛運用農(nóng)業(yè)經(jīng)濟植物各品種，涉及各農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，它的成功運用將為我們的種苗生產(chǎn)，以及加速各農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程，降低生產(chǎn)成本，起著不可估量的作用，在您看了我們網(wǎng)站相關(guān)內(nèi)容如還有不解的，可直接電話我們聯(lián)系，或?qū)嵉乜疾鞂W(xué)習(xí)培訓(xùn)！

磁化技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的運用，是物理農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中研究與應(yīng)用較早且最為成熟的一項技術(shù)，它的生物磁效應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的各個方面，如磁化水灌溉可提高作物產(chǎn)量，磁化肥的施用可提高肥料的吸收利用率，磁化水的浸種可以提高萌芽率與提高發(fā)芽勢。而在種苗的繁育上，采用磁化水與埋于基質(zhì)底部的磁化苗床技術(shù)相結(jié)合，對離體材料生根發(fā)育能夠產(chǎn)生明顯的生物效應(yīng)。磁處理除了影響水的締合度、溶解力與滲透力產(chǎn)生的物理效應(yīng)，以促進離體材料對水分的吸收外，更重要的是能影響酶的活性及內(nèi)源激素的成份，從而促進愈傷組織發(fā)育與生根基因的表達。從微觀的生物效應(yīng)分析，任何物質(zhì)，小到離子、電子，大到宇宙都具有一定的磁場。同樣，由核酸和蛋白質(zhì)等多分子系統(tǒng)構(gòu)成的生物體也具有磁場。在地球這個大磁場中，生物體內(nèi)能量的傳遞和物質(zhì)的交換，都與體內(nèi)電荷行為有關(guān)，外界磁場的變化必然影響生物體的新陳代謝，這是磁場效應(yīng)的基本原理。

磁化苗床，磁化管道系統(tǒng)

    磁化環(huán)境中培育的離體材料內(nèi)，各種酶的活性會受到影響，如ａ淀粉酶活性得以提高可為生根提供更多可利用碳源；過氧化氫酶及超氧化物岐化酶、同工酶的數(shù)量與活性的增強，可加速與離體材料生根相關(guān)的各種代謝過程；在能量與物質(zhì)代謝上，可以提高離體材料內(nèi)ATP、DNA等物質(zhì)的增加，對根原基形成與表達起到了較大促進作用；在內(nèi)源激素的影響上，可以抑制ABA的形成，并提高材料內(nèi)GA、IAA、CTK的含量，這些激素含量的提高，對于生根促進根系發(fā)育及幼苗生長起到了明顯的增進效應(yīng)。此外，在0.8T(特拉斯)磁場作用下，還可抑制基質(zhì)中某些細(xì)菌及放線菌的生長，對于創(chuàng)造無菌環(huán)境也起到一定作用。

    基于生物磁效應(yīng)，科學(xué)利用于離體材料的快繁過程，對于提高種苗質(zhì)量，加快育苗速度都起到了不可估量的作用，現(xiàn)就在重瓣黃刺玫快繁上的促根效應(yīng)，來證明磁化苗床及磁化水技術(shù)運用的重要性。

在對重瓣黃刺玫快繁時，采用磁化苗床技術(shù)與磁化水彌霧結(jié)合，根系比沒經(jīng)磁化的普通自來水要發(fā)達得多。在快繁彌霧系統(tǒng)安裝時，在主水管的出水處安裝一個強力磁化器，使水流過時產(chǎn)生磁化。試驗表明，嫩枝的黃刺玫離體材料在磁化水噴霧與苗床強磁場作用下，生根率與對照相比雖無多大區(qū)別，但生根量卻大有提高（見下表）。經(jīng)磁化技術(shù)處理的離體材料平均生根量為31條，1級側(cè)根率為l00％，比對照清水處理的多14條，提高14.8個百分點。

    從生產(chǎn)及試驗表明，采用磁化處理技術(shù)，不僅能促進生根，而且能使種苗的根系更發(fā)達，可以使一級側(cè)根率大大提高，那么如何在生產(chǎn)中建立科學(xué)合理的磁化苗床，以實現(xiàn)這種無需耗能的物理促根方法呢？

具體操作如下：排放磁鐵通常與鋪放基質(zhì)、拉地?zé)峋€、布電場地網(wǎng)同時進行，這樣確保施工按程序進行。從苗床的剖面看，由龜背形床底??—鵝卵石排水層—電場地網(wǎng)—磁鐵—加熱線—珍珠巖基質(zhì)，這樣的層次與次序組成（如下圖）?，F(xiàn)就有關(guān)磁化透氣苗床系的構(gòu)建作如下說明。

苗床內(nèi)部設(shè)施的鋪設(shè)順序

微噴彌霧系統(tǒng)是最為重要的系統(tǒng)，它是確保離體材料的發(fā)育有充足而適宜的水分，是空氣濕度及基質(zhì)濕度的保障系統(tǒng)。目前，用于環(huán)境水分控制的方法有微噴彌霧法與超聲波霧化法。但在生產(chǎn)上前者用得最多，具有易建設(shè)，便于操作與控制，系統(tǒng)較為穩(wěn)定，而后者大多用于室內(nèi)或植物工廠內(nèi)建設(shè)所用，在大棚或露天情況下以選擇微噴彌霧化較好。

    該系統(tǒng)主要由以下幾大部份組成，包括動力泵、供水管道、微噴頭，另外還有起控制作用的電磁閥及手動式備用閥門。這幾部分所起的作用各異，其中動力泵是為系統(tǒng)供水加壓用的，通過它使水具有一定的壓力從而產(chǎn)生細(xì)霧，一般按基地面積及噴頭數(shù)量的多少來選擇揚程或功率。具體施工時，可先對系統(tǒng)進行計算，即噴頭數(shù)量及每個噴頭所需的霧化壓力，再估算出適合的功率與揚程。否則會出現(xiàn)匹配不當(dāng)而導(dǎo)致壓力不足霧化不好，或壓力過大沖落噴頭而影響育苗。動力泵有增壓泵、潛水泵、普通水泵之分，具體因情況選用。

    在自來水壓力大的時候可不必安裝水泵，只需直接在管道上安裝電磁閥門即可。另外在使用壓力罐作為水的增壓系統(tǒng)時，也可以取代動力泵，而且運用壓力罐系統(tǒng)增壓時，壓力可調(diào)而較為穩(wěn)定，現(xiàn)在也在生產(chǎn)上被選用。在購置動力泵時可因基地大棚數(shù)量確定，一般一個區(qū)一個，也可多區(qū)共用，這可因生產(chǎn)實際而定。但這些工作都需在施工前就規(guī)劃好，以免完工后又進行翻工。

    供水管道是水的輸送系統(tǒng)，也是營養(yǎng)液的供給系統(tǒng)，是基地建設(shè)較為重要的部分，在施工前先進行科學(xué)區(qū)劃，要針對基地進行合理分區(qū)，再按分區(qū)情況去配制選購水管，分區(qū)也是基地建設(shè)工作中較為關(guān)鍵的，它是按照面積大小以及所培育品種的數(shù)量或者不同植物的培育周期或生產(chǎn)周期來進行區(qū)劃的，一般一個分區(qū)就相當(dāng)于一個相對獨立的微環(huán)境，它在水供應(yīng)、二氧化碳供應(yīng)或者營養(yǎng)供應(yīng)來說都是相對獨立的，一般8米×30米的標(biāo)準(zhǔn)大棚，以棚中間的橫向走道為界分為兩個區(qū)，每個區(qū)在計算機分控器的控制下，能創(chuàng)造出相對獨立的微域環(huán)境。所以在布管安裝供水管時就要預(yù)先作好區(qū)劃。區(qū)劃過小影響效率及增加投資成本，區(qū)劃過大會造成同區(qū)內(nèi)環(huán)境因子差異大，影響控制的精確度。通常以100平方米左右的面積為一個區(qū)?？茖W(xué)合理的分區(qū)，對于育苗時品種安排及階段性控制都會帶來方便，你可以同一個品種或相類似的品種繁育在同一個區(qū)，也可以是同一個育苗階段的品種培育在同一個區(qū)，還可按生產(chǎn)周期的需要，不同區(qū)間進行套繁。

     分區(qū)完畢后，就可購置水管進行分區(qū)安裝，水管一般以自來水管為好，可以是鋼管也可以是塑料管，生產(chǎn)上大多為了安裝方便而選擇塑料管，以PVC管為多，在管道及配件的購置上也要先做個計劃，一般整個管道系統(tǒng)分為主管與支管，主管是總進水管宜粗，支管是架設(shè)于每個苗床上方的噴霧管宜細(xì)，具體規(guī)格可按壓力及需水量來定，而配件之類就是如三通、手閥、堵頭、彎頭、止回閥等，一般每個苗床上方的噴霧管兩端都要裝一個手動閥門，進水端的閥門是為了檢修或電磁閥損壞時啟用，而末端的手閥是為了管內(nèi)排污時用，其它的配件按需靈活選用。在水管布設(shè)安裝時，還需在每個區(qū)的主水管上安裝一個電磁閥門與并聯(lián)的手動閥門，電磁閥門起到控制整個區(qū)自動彌霧時啟用，并聯(lián)手閥是在電磁閥損壞或停電應(yīng)急時啟用。

     在安裝時，管與管的連接一般用專用膠水，使用膠水時，動作要求利索而且一次擰緊成形。另外，還需用抹布擦試管壁再涂膠水，這樣才能做到密封防漏，在條件許可時最好請水管工按圖配合安裝。水管安裝雖是簡單的工作，但事先的畫圖規(guī)劃還是極為重要的，它是整個育苗工廠的血液循環(huán)系統(tǒng)，是極為重要的部分，一定要有計劃再安裝，以免布錯管道而翻工。這里還需補充的一點就是，管的安裝與架設(shè)有兩種形式，一種是明管，一種是暗管，所謂明管，主管與支管都是裝于走道或苗床上，它的優(yōu)點是檢修方便，更改也方便。而暗管是埋設(shè)于走道下或者苗床底部只引出噴霧的毛管，這種暗管布設(shè)，美觀而整潔，不露管道，但整修更改不便，選擇哪種布設(shè)方式按生產(chǎn)者實際靈活選擇。

安裝好主管、支管或毛管后就是打孔摁上噴頭，噴頭是產(chǎn)生霧化與加濕的主要部件，它的選擇對于育苗時霧化的效果影響很大，用于工廠化快繁的噴頭要求較為嚴(yán)格，一定要選擇造霧程度高，水滴細(xì)小的噴頭，現(xiàn)在生產(chǎn)所用的有離心式噴頭、折射式噴頭、渦流式噴頭及旋轉(zhuǎn)式噴頭，型號與規(guī)格也各異，在選擇時一個是看霧化程度及方向，一些霧化后會產(chǎn)生死角的不能用，霧化范圍過小與過大都不宜用，耗水量過大、霧滴過大的也不能用，霧化范圍最好以架設(shè)高度0.8~1米時，能把1.2~1.5米寬的苗床整床噴遍為好。通過生產(chǎn)運用，以渦流式的塑料噴頭效果較好，生產(chǎn)者可參考選用。

良好的迷霧效果是植物快繁成功的保證

     備好噴頭后就是按照一定距離在水管上方打孔，噴頭間的距離一般以1~1.2米為好，這樣可以做到不留死角整個苗床淋遍，讓兩個噴頭間稍有交叉較為保險。間隔噴頭距確定后，就是于管上畫線定位，讓每個噴頭摁上后能成一直線，在同一水平面上，這樣才能為苗床創(chuàng)造出均勻的霧化效果。畫線定點作記號完成后，用專用打孔器(適用于軟管)或鉆頭與噴頭接合口徑相同的手電鉆進行打孔。打孔工作完成后，用專用膠水涂抹噴頭接腳然后一一摁入孔中，再用膠水涂抹孔周密封良好，以防滲漏。上述這些工作看似簡單，但操作時需極為認(rèn)真，一旦調(diào)試時漏水，翻工時極為不便。

噴頭距離定位標(biāo)記

水管鉆孔	勻稱、大小一致的噴頭孔
膠水的調(diào)配	噴頭孔涂勻膠水
安裝固定膠水（速干膠）	水電工安裝水管線路
主進水口一定要粗	地?zé)峋€的捆扎固定

    噴頭安裝完畢后，再于苗床上按一定距離布設(shè)支架，把水管水平地架設(shè)苗床上方，或者把水管也可綁扎在苗床上的小棚架上。通過上述工作管道系統(tǒng)的布設(shè)已基本完成。做好管道布設(shè)工作后，還需在主管道上安裝電磁閥，它是與主管手閥回型并聯(lián)安裝，在工作時手閥通常是關(guān)閉而電磁閥是處于啟動工作狀態(tài)，一旦遇到電磁閥損壞不能啟動時，備用手閥就可打開應(yīng)急。電磁閥是用電來啟動的閥門，運用它可以只受計算機控制系統(tǒng)發(fā)出的電信號指令而實現(xiàn)自動開啟與關(guān)閉，它是自動噴霧加濕系統(tǒng)中必不可少的重要部件。電磁閥也分直流與交流，以及常開與常閉之分，在選用時可按需配置，生產(chǎn)上運用最多是交流常開電磁閥。而直流電磁閥也有，通常是在利用太陽能發(fā)電裝置為系統(tǒng)供電時即可選用。另外，還需考慮閥體的耐腐蝕性，因為營養(yǎng)液的控制也需通過供水電磁閥，這種耐腐蝕的電磁閥在市場上已有銷售。在安裝時，要選擇與管道口徑相當(dāng)大小的閥門外，還需注意水流方向，按閥門上標(biāo)注的方向安裝，如果反裝，會造成調(diào)試時不通水的故障。在安裝好電磁閥后，還需在電磁閥體上扣個人工剪制的可樂瓶底，以防長期處于彌霧的高濕環(huán)境而生銹腐蝕與發(fā)生故障。

晚上快繁苗床的補光效果

    植物非試管克隆技術(shù)，是光自養(yǎng)為基礎(chǔ)的一種快繁技術(shù)，主要通過光合作用提供能量與物質(zhì)，以完成器官的發(fā)育過程。在大棚進行工廠化繁育，光照條件基本上是利用自然光照，在大多數(shù)的季節(jié)里是可以滿足離體材料光合作用對光照的需求，但是在日照短的冬季或遇到陰雨連綿的天氣，棚內(nèi)的光照度極差，或者日照時間過少，這樣除了影響光合效率外，還會使材料或植株進入由于短日照引起的生理休眠現(xiàn)象，特點是一些對于日照時數(shù)較為敏感的植物就會進入生長抑制或休眠現(xiàn)象，人為地為苗床環(huán)境創(chuàng)造適宜的光照環(huán)境顯得極為必要。

    植物的葉片是光合作用的場所，也是接受外界信號的感受體，當(dāng)外界氣候因子發(fā)生變化時，葉片都會作出相應(yīng)的反應(yīng)，并且能把這種信號進行傳遞以指令機體作出適應(yīng)反應(yīng)。這在高溫寒冷短日照等脅迫反應(yīng)中都能得到體現(xiàn)，而光照時數(shù)的變化也會讓植物發(fā)育進程作出相應(yīng)反應(yīng)，所以在快繁時一般要求苗床的日照時數(shù)達到10~14小時以上，才有利于器官的發(fā)育。另外葉片光合作用對于強度及光質(zhì)也有要求，最好在工廠化控制的環(huán)境下，能為離體材料的發(fā)育創(chuàng)造最佳的光照強度、光照時間及光質(zhì)條件，才能使材料的發(fā)育最優(yōu)化最快化。針對植物的這些生理，人為地建造補光系統(tǒng)為植物創(chuàng)造最佳的光照環(huán)境，就可實現(xiàn)種苗繁殖效率的最高化。

    目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，特別是設(shè)施栽培中，補光栽培已越來越被重視，通過補光實現(xiàn)反季栽培，通過補光提高產(chǎn)量與質(zhì)量，通過補光打破休眠，通過補光來達到一種特殊的培育效果。在植物快繁過程中，補光的運用更顯得高效率，因為它是在高度集約的環(huán)境下生產(chǎn)，比栽培上的補光效率更佳，即使增加了較大的成本，但還是極為合算，所以補光已成為工廠化快速育苗中必不可少的一項農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。

    補光就是利用人工光源為植物創(chuàng)造良好的光合環(huán)境，目前國內(nèi)外用的較多的人工光源是高壓鈉燈，它具有強度高，色譜廣的優(yōu)點，但同時也存在耗電大，光轉(zhuǎn)化效率低的缺點。在目前能源愈顯緊缺的時代還得選用耗能較少的專用補光燈，目前國內(nèi)已推廣運用較多的就是植物生長燈，它是一種熒光光源的補光燈，較為節(jié)能，而且發(fā)光光譜可按植物所需進行科學(xué)搭配。目前主要有兩種被廣泛運用，就是藍光與紅光的植物生長燈，因為對植物光合作用來說，紅光與藍光是光合效率最高的兩種可見光，運用這兩種光源，在同樣耗電量情況下，可取得更好的效果，也就是說光轉(zhuǎn)化率大大地被提高。但也存在著安裝不便，燈架易受潮而出現(xiàn)短路等故障，針對這種情況國內(nèi)外又出現(xiàn)了一種最為先進與新型的補光燈就是半導(dǎo)體二極管也叫LED，這種補光燈首先它是不放熱的冷光源，另外它也可發(fā)出專用所需的光譜，更為可貴的是它是直流供電，極便于安裝，也不怕潮濕環(huán)境，而且它的耗電量是普通補光燈的1/8，是種最為節(jié)能而效率最高的補光燈，這種技術(shù)國外植物工廠內(nèi)已被大面積使用，而我國運用則剛剛起步。

    在選擇好補光光源后，就可進行安裝操作，在安裝前必須對于每個大棚的安裝數(shù)量及功率和強度都要有所了解，一般用于快繁育苗的光照強度在1000LX以上，光譜以藍光與紅光5：1~10：1配合補光為好。以按照40瓦的植物生長燈為例，一般每3個平方米安裝一支燈管，一個標(biāo)準(zhǔn)大棚的可利用苗床面積為180平方米左右，按這樣計算，一個8米×30米標(biāo)準(zhǔn)大棚的快繁基地需安裝40瓦的植物生長燈60支，總功率為2400瓦。而如果采用二極管補光技術(shù)可以做到更加節(jié)能，不妨選擇一試。一般一個標(biāo)準(zhǔn)大棚的補光要達到上述效果，只需3000個超強度的發(fā)光二極管即可，以每個功率0.1瓦計算，總功率為300瓦，耗電量只需植物生長燈的1/8，而且是直流供電又更便安裝?，F(xiàn)在許多地方已開始運用二極管補光以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的補光光源。計算與規(guī)劃每個大棚的安裝數(shù)量后，就可進行均勻布局施工了。如果采用植物生長燈進行補光安裝，可以采用兩種方式，對于需光量較為重要與敏感的植物，可以采用近距離安裝，讓光源盡量離葉片近一些，但作為這種補光燈，它在發(fā)光時是會放出熱量的，也不宜太近，以免影響環(huán)境溫度或傷害植物，一般以距離葉片高度0.8~1.0米為佳，而對于只起到光刺激作用而不需太嚴(yán)格光照強度的植物，可以把補光燈懸掛安裝于棚頂?shù)墓凹苌希@樣較為方便易于施工操作。而近距離安裝可以把植物生長燈固定安裝于小拱棚的縱向橫桿上。另外，在安裝時，近距離安裝的植物生長燈通常處于高濕的彌霧環(huán)境，要求對燈管進行石英管密封處理，也就是把燈管與燈座全套裝于一個規(guī)格大小適宜的石英管內(nèi)，這樣即使彌霧高濕也不會出現(xiàn)漏電短路，而裝于棚頂?shù)难a光燈，只需選擇防水性較好的燈架即可。裝于棚頂?shù)木鶆虿季郑话惴譃樗牡?，每道都對?yīng)于一個縱向的苗床，道間距均勻，同道相鄰燈管間距為1.5~2米左右。而裝于低位的近距離補光燈，或?qū)?yīng)于每個苗床的上方0.8~1米處安裝，距離也是1.5~2米。安裝時要求布局整齊而成直線，間距及道距相同而有規(guī)則，這樣才能為苗床創(chuàng)造一個相對均一的光照環(huán)境。為了提高光照利用率，還可結(jié)合布置反光板或反光膜進行反光折射而提高光效率。安裝時電源線最好采用電線套管進行套線安裝，一是創(chuàng)造整潔環(huán)境，二是防電線損破漏電而影響安全。這些工作可叫專業(yè)電工施工安成。還需提醒注意的是，藍光與紅光一定要按比例均勻布局，為離體材料創(chuàng)造最佳的光質(zhì)條件。

  如果選用LED補光燈或模塊，安裝與使用更為方便，因二極管屬于冷光源，自身不發(fā)熱，可以讓光源更貼近植物葉片的表面，這樣光效率與利用率會更高。安裝距離可離葉片20CM左右，而且可置于霧化的淋水中也不會漏電。它的利用可以真正解決補光效率與節(jié)能的目的。不同發(fā)光二極管的色譜比例也是紅色與藍色為5:1~10:1為好。安裝時只需引出直流電源進行模塊或燈串的串聯(lián)即行，節(jié)省了很多布線及防水處理的工作，而且可隨意調(diào)整高度距離及增減數(shù)量，是目前施工最為方便的一種補光光源。一個大棚約需由3000個二極管組成的燈串或模塊，生產(chǎn)上大多把二極管元件制作成模塊使用，這樣施工時更為方便些。

植物工廠化快繁，是一種周年生產(chǎn)周年移栽的種苗快繁技術(shù)，但是它又是一種半天候的溫室設(shè)施栽培技術(shù)，在夏季及冬季氣候情況下，溫室內(nèi)受外環(huán)境的氣候干擾還是很大的。夏季的高溫需解決高溫脅迫問題，必須配設(shè)各種降溫系統(tǒng)與措施，而一到冬季，我國的大部分地區(qū)還是需要進行加溫，以提高溫室的生長溫度?，F(xiàn)就當(dāng)前在生產(chǎn)上運用較多的幾種加溫方式進行介紹，供生產(chǎn)上選擇與運用。

1．利用電加溫系統(tǒng)進行加溫

 采用電加溫法加溫是育苗工程上用的較多的一種加溫方式，它具有環(huán)保及設(shè)施簡單的優(yōu)點，但又有耗電量大的缺點。用于電加溫的設(shè)施與配件有空氣加熱線與基質(zhì)加熱線，這些近似電線的加熱體把它埋于苗床的基質(zhì)內(nèi)或懸架于大棚的空間環(huán)境，它的安裝與使用多較為方便。其中地加熱線需于苗床內(nèi)還沒鋪設(shè)育苗基質(zhì)前就要預(yù)先埋入，操作時先于苗床的透水層上，鋪上一層用于斷熱保溫的珍珠巖材料，起到保溫隔熱之效果，再于隔熱層上均勻布設(shè)加熱線。為了使加熱線能均勻鋪設(shè)于苗床底部，先要進行布線密度的計算，獲知線與線的間距，再按求得的間距于苗床兩端均勻地打入固定電熱線的竹釬或塑料線管小段，再把加熱線平行織布式地環(huán)繞在固定點上，而且施工時要把兩個線頭調(diào)整至同一端的接線點上，一般設(shè)在離控制設(shè)備較近的一端。目前，電熱線的功率及長度規(guī)格也較多，一般選擇單線功率為1000瓦、長度為120米的基質(zhì)加熱線，這種長度與功率剛好適合用于一個標(biāo)準(zhǔn)苗床，以苗床的長度是15米、寬1.2米進行計算，可來回穿梭布線8道，每道間距剛好為15厘米，那么施工時就能精確地在苗床兩端按間隔15厘米錘打一個固定釬錨，再進行環(huán)繞固定即可。布線需注意的地方，就是加熱線不能進行隨意剪接，否則會改變負(fù)載與影響安全性(如下圖)。

中間勻稱的鋪上電加熱線

  空氣加熱線的布設(shè)與基質(zhì)加熱線相比較為簡單些，只要在大棚內(nèi)或小拱棚內(nèi)均勻地來回拉設(shè)即可，但為了提高加溫效率與確保大棚空間美觀整齊與不礙操作，一般都是選擇在小拱棚內(nèi)安裝，而且小拱棚內(nèi)的電場網(wǎng)剛好可以作為布線的支架，在電場網(wǎng)上來回布設(shè)即可，根據(jù)生產(chǎn)實踐及快繁特點，在小拱棚內(nèi)加溫可以使離體材料的微域環(huán)境溫度較快上升，而且耗能大大地降低，對離體材料來說，小拱棚內(nèi)的環(huán)境溫度對離體材料的發(fā)育來說是最直接的。所以在布線時盡量于離葉片較近的上方空間布設(shè)，這樣既提高加熱效率又不影響管理操作。

 空氣加溫系統(tǒng)的安裝雖然能為環(huán)境溫度的提高起到有力的保障作用，但最重要的還是要做好環(huán)境保溫工作，否則能耗極大又影響升溫效果，其實保溫也是最好的加溫方式。例如北方的日光溫室，可于日落后蓋上草簾或紙被保溫，南方的單架拱棚可于內(nèi)再套一層棚膜，以減少夜晚的幅射降溫，達到雙層保溫的理想效果，同時還要在苗床上的小拱棚上加蓋薄膜與保溫被。這樣就可達到加溫保溫的和諧效果，否則保溫條件不好，盡管采取各種加溫方式，但環(huán)境溫度始終難以上升。

2．利用熱風(fēng)爐進行加溫

 熱風(fēng)爐是冬季加溫確保寒季正常生產(chǎn)的重要設(shè)施，它已在設(shè)施溫室中被廣泛運用，它具有加溫時升溫速度快，環(huán)境溫度均衡的特點，目前熱風(fēng)爐國內(nèi)生產(chǎn)的有燃煤熱風(fēng)爐、燃?xì)馊加蜔犸L(fēng)爐等多種型號與功能，它們都是以燃燒法供熱，再以通風(fēng)方式把熱風(fēng)送入大棚。投資成本比電熱加溫系統(tǒng)要高，但運行成本比電加溫要低，如果在煤資源豐富的地區(qū)，成本還可更低。它的安裝使用較為方便，但用于植物快繁基地的熱風(fēng)爐最好還需配置自動控制部分，并留有與快繁計算機連接的接口以實現(xiàn)環(huán)境溫度的智能化控制，這種用于自動控制的熱風(fēng)爐，目前在國內(nèi)也已有生產(chǎn)。在利用熱風(fēng)爐加溫時，需注意的環(huán)節(jié)，就是讓燃燒物完全燃燒，否則會造成一氧化碳對大棚污染而引起植物毒害。

3．利用鍋爐進行加溫

 鍋爐加溫是傳統(tǒng)的一種加溫方式，但同時又是最為實用而有效的方法，特別是在快繁大棚內(nèi)，利用鍋爐供熱源，再運用熱水管道散熱實現(xiàn)環(huán)境加溫，這種方法對于環(huán)境溫度的保持較為穩(wěn)定，因為水的比熱大，而且有較大的緩沖性，是目前生產(chǎn)上運用較為普遍的一種加溫方式。還有一種方式是，同樣由鍋爐產(chǎn)生的熱水為熱源，但以噴霧的方式輸送至育苗空間，也可以達到同樣的加溫效果，這樣可以節(jié)省另裝散熱管的投入。把水溫自動調(diào)至30~40℃，再經(jīng)霧化輸送至要加溫的苗床。

4．利用地?zé)崤c太陽能資源進行加溫

 二氧化碳是植物光合作用必不可少的參予者，是植物合成碳水化合物的主要原料，它在大氣中通常的濃度為350ppm左右，地球上所有的植物在1秒鐘內(nèi)能固定6000噸二氧化碳，這個驚人的數(shù)值，不僅為地球生物的生存，提供了碳源與代謝能量，而且為生態(tài)平衡作出了絕卓之貢獻。植物在利用二氧化碳合成碳水化合物的同時還放出氧氣，為動物的生存創(chuàng)造了適氧環(huán)境，這就是植物與動物及環(huán)境間的平衡關(guān)系，這其中植物的光合碳同化起到了極為重要的生態(tài)鏈之作用。所有綠色植物的生長都離不開二氧化碳，它是物質(zhì)與能量代謝的締造者，一顆芝麻大的種子發(fā)育成參天大樹，其中大部分物質(zhì)都是由二氧化碳合成的。人們利用的食物是一種經(jīng)植物光合轉(zhuǎn)化的間接二氧化碳，植物的二氧化碳，它對植物生長，產(chǎn)量的提高，起到了極為重要生理作用，一張葉片或一個微小的離體材料，能發(fā)育成一種器官和完全的種苗，這些生物量的增加都來自于二氧化碳的還原產(chǎn)物，是間接的二氧化碳。這個生物化學(xué)的過程，就是植物生理中最重要的代謝——光合作用。這種光合作用是綠色植物所具有的一種本能，沒有它植物就不會生長或生長不良，而且在環(huán)境因子即定的情況下，葉片的光合效率隨著大氣中二氧化碳濃度的提高而提高，最大的同化增長率可提高3~5倍，也就是在一定范圍濃度內(nèi)，二氧化碳濃度越高，光合效率就越高，也就是碳同化效率越高，這樣就可以使植物的生長速度越快，實現(xiàn)光合效率最大化，生長速度潛能得以最大發(fā)揮。一葉面積一定情況下，通過提高二氧化碳濃度，可使微小葉片的器官材料，達到幾倍于葉面積的光合效率，相當(dāng)于使微材料的葉面積放大幾倍的效率。比如葉環(huán)境的二氧化碳濃度達到1000—2000ppm時，光合效率可提高3~5倍，這樣就使器官的發(fā)育，植物的生長速度提高幾倍，這正是植物快繁過程中，微型離體材料能利用光自養(yǎng)完成器官發(fā)育的技術(shù)所在。利用這種高濃度二氧化碳效應(yīng)，可用于生產(chǎn)作為氣肥來加快園藝設(shè)施內(nèi)植物的生長與提高品質(zhì)，用于快繁可加快器官發(fā)育，促進加快離體材料的生根與生長。把高濃度二氧化碳作為提高生物量加快生長發(fā)育的一種重要手段，已被人們重視與應(yīng)用。在植物快繁中二氧化碳?xì)怏w的強制供應(yīng)技術(shù)已成為該項技術(shù)的一大核心。

 那么，在植物快繁中，我們是如何為植物離體材料發(fā)育創(chuàng)造出最佳的二氧化碳高濃度環(huán)境呢?現(xiàn)就快繁基地的二氧化碳供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)建作些詳細(xì)的說明介紹，首先二氧化碳是飄逸流動的氣體，它不像許多有形的物質(zhì)易于控制與觀察，它必須為需供氣的對象也就是苗床，創(chuàng)造一個相對密閉的環(huán)境，而密閉環(huán)境的創(chuàng)造又會導(dǎo)致夏季高溫透風(fēng)不良而悶苗，這樣就要求在控制設(shè)計時，采用兩種供氣方式，一種是直接供氣法，適合低溫季節(jié)，一種是水氣高壓混合法，適合于高溫季節(jié)，這兩種方法可以結(jié)合，以實現(xiàn)周年的二氧化碳供應(yīng)，也可就采用水氣高壓混合這種通用法。

  二氧化碳具有比其它氣體比重大相對不大會移動的特性，利用這原理可以對不通風(fēng)的苗床進行供氣灑施，只需在苗床上方布設(shè)通氣管及開設(shè)出氣孔即可，而水氣混合法只需設(shè)計一個高壓水罐，向加壓的水中通入二氧化碳?xì)?，以產(chǎn)生高濃度二氧化碳的碳酸水，再經(jīng)過彌霧管向苗床噴施，或者在彌霧管的入水主管處安裝一個水氣混合器，在通水時把氣體攪拌混入。前者高壓法比水氣混合溶入水的的二氧化碳會更多些，這種方法在日本的光自養(yǎng)微繁技術(shù)中已被采用。直接通氣法，安裝時較為簡單，只需于氣源處引出扎孔的通氣塑料軟管，并把它固定于苗床上方的小拱架上即可，而氣源有化學(xué)產(chǎn)氣法，燃燒產(chǎn)氣法與直接鋼瓶供氣法，可因生產(chǎn)靈活選用，其中化學(xué)法是利用稀硫酸與碳氨進行化學(xué)反應(yīng)，而形成二氧化碳?xì)獾姆椒?，在生產(chǎn)上，特別是蔬菜栽培中已廣泛運用，這種方法簡單，成本低，但也有操作較繁瑣與供氣不穩(wěn)定之缺點，在快繁工廠上也可運用。目前，這種化學(xué)混合反應(yīng)法已有專門的生產(chǎn)裝置，叫二氧化碳發(fā)生器，可供系統(tǒng)安裝選用。

化學(xué)式二氧化碳發(fā)生器

鋼瓶式工業(yè)用二氧化碳發(fā)生器

可架于快繁苗床支撐管道中央的二氧化碳補充管道

 另外燃燒法是利用液化氣燃燒而產(chǎn)生二氧化碳的一種制取方法，這種方法從操作上較為簡單，目前在溫室內(nèi)也有應(yīng)用，但存在燃燒放熱影響環(huán)境因子與會釋放一些有毒的氣體，需于出氣處安裝一個溶液濾氣裝置，把一氧化碳及其它有毒氣體過濾掉，這種燃燒產(chǎn)氣裝置一次投資稍大些，但操作上還是較為方便。這種發(fā)生裝置直接用于冬季的育苗大棚最好，一是燃燒后可產(chǎn)生熱量提高溫度，二是經(jīng)風(fēng)扇排風(fēng)直接供氣不需布管，但夏季開放的環(huán)境就不可取了。第三種方法是直接從市場上購置二氧化碳鋼瓶，它是一種壓縮的二氧化碳干冰，使用時需經(jīng)解壓閥解壓，有專用配套的閥門，再把解壓的氣體通入供氣管道或者接入水氣混合氣與水壓力罐即可。運用它不需專門布管，可與彌霧管合用一個輸送系統(tǒng)。這種高壓水氣混入法雖然一次投資較大，但它是一種氣源最穩(wěn)定，而且最易實現(xiàn)工廠化、自動化、精確化控制的一種供氣方法，可以在夏天苗床全開放通風(fēng)的環(huán)境下進行二氧化碳補充，經(jīng)水氣混合裝置后，二氧化碳?xì)庾兂闪巳苡谒械奶妓崴a充二氧化碳時只需直接于苗床上噴施碳酸水即可，這種方法在日本也叫碳酸水農(nóng)法。目前這種方法已在快繁基地上被廣泛推廣運用。但是不管哪種方法用于光自養(yǎng)快繁時，都必須在發(fā)生裝置上附加安裝由電信號開啟與關(guān)閉的電磁閥或開關(guān)，這樣才能與計算機控制系統(tǒng)進行連接實現(xiàn)在線精確控制或按預(yù)先編好的時間程序進行自動控制，通常供氣方式以二氧化碳傳感器為檢測信號進行控制，供碳酸水的以預(yù)先設(shè)定的時間程序進行控制噴施。因為二氧化碳濃度對植物或離體材料來說，也不是越高越好，當(dāng)越過3000ppm濃度時，會出現(xiàn)葉片的白化藥害，所以，快繁時一般掌握控制在供氣濃度為1000ppm~1500ppm較為合適。供碳酸水濃度以2400ppm為最佳。

  對于一些極難生根的品種，除了采用上述的各種二氧化碳供應(yīng)技術(shù)外，還可結(jié)合氧氣的強制供給技術(shù)，它的使用方法與碳酸水法相同，也是用高壓罐或氣液混合泵，直接將純氧通入彌霧的水中以形成富氧水。這樣又可使一些成活率低的品種，得以大幅度地提高，現(xiàn)就碳酸水與富氧水對離體材料的作用機理、使用方法與促根效果介紹如下。

  采用上述的氣液混合裝置或高壓罐處理后，可以使二氧化碳及氧氣的濃度大大提高，至少可以達到相應(yīng)溫度及大氣壓下的飽和溶解度的上限，比如說在20℃，一個大氣壓的情況下，二氧化碳的飽和溶解度是1.78(g／L水)，氧氣的飽和溶解度是 44.3(g／L水)，這個指標(biāo)在常規(guī)自然情況下是根本達不到的，但通過氣液混合裝置后，可達到比一個大氣壓情況下更高的飽和溶解度，至少可超過常規(guī)溶解度的上限值。經(jīng)高壓強制溶入后，就分別變成了富氧水與碳酸水，再把這些水經(jīng)彌霧管道間歇性地供給苗床上的離體材料表面，達到促進光合作用與生根的目的。在具體應(yīng)用時可以用解壓后的液氧與干冰為氣源，接入氣液混合泵的進氣管再把啟動電源連接至自動控制的快繁計算機接口上，就可實現(xiàn)自動彌霧供氣，一般在計算機程序設(shè)定上，每天以3~4次為佳，每次以葉片濕潤為宜。對于極難生根品種，可以采用葉片見干即噴的見干見濕模式彌霧，但氧氣不宜太頻繁，一般每天3~4次即可，否則也會提高葉片的光呼吸，影響凈光合積累，對于富氧水供給，通常晚上稍多白天稍少的原則供給。

  通過彌霧方式供給離體材料或葉片表面大量的碳酸水與富氧水以后，發(fā)生了如下的吸收生理反應(yīng)。溶于水中的二氧化碳部分變成碳酸(H2C03)，碳酸電離產(chǎn)生碳酸氫根離子(HC03-)和氫離子（H+）。當(dāng)二氧化碳溶液提供給離體材料時，單位時間內(nèi)擴散及被離體材料吸收的二氧化碳和碳酸氫根離子的量增加。其次，溶解在材料中的碳酸氫根離子，在廣泛存在于植物中的二氧化碳脫水酶(碳酸酐酶)的催化作用下迅速轉(zhuǎn)化為二氧化碳。結(jié)果，葉綠體基質(zhì)中的二氧化碳濃度和作為二氧化碳固定酶的核酮糖二磷酸羧酶的基質(zhì)濃度變高，刺激光合作用，從而提高了材料的生根能力。

   此外，氧溶液促進材料生根的作用機理如下：首先，當(dāng)氧溶液提供給材料時，氧氣濃度要高于大氣壓中氧分壓下溶于水中的氧氣濃度。然后，在由細(xì)胞構(gòu)成的植物體內(nèi)部和植物體外周形成濃度梯度，結(jié)果氧氣擴散并進入離體材料。材料由此獲得氧氣作為維持生命所需要的能量。也就是說，NADH和FADH2產(chǎn)生電子，例如，糖酵解、脂肪酸氧化或檸檬酸循環(huán)，通過系列電子載體傳遞給氧氣，生成ATP。需要生物聚合體生物合成或其它能量的反應(yīng)通過與該ATP水解結(jié)合而得以實現(xiàn)。氧氣的供給提高了各種生物聚合體的合成或加速了其它新陳代謝，從而提高了材料的生根能力。同時進入基質(zhì)的富氧水為切口環(huán)境也創(chuàng)造了充足的有氧呼吸空間，大大降低了因切口厭氧而造成的腐爛現(xiàn)象。

  至于植物葉片中的光呼吸作用，氧氣和CO2競爭作為CO2固定酶的核酮糖二磷酸羧酶的基質(zhì)，并相互抑制其它基質(zhì)的反應(yīng)。即植物在高濃度氧氣的氣體環(huán)境下得到光，植物的光呼吸會提高，其成為依據(jù)植物種類的由于光呼吸而降低植物生物量的一個因子。因而，向材料噴霧氧溶液，最好選在光照陰暗或黑暗期，或采用基質(zhì)灌溉法供給，讓離體材料切口直接吸收氧溶液，但為了考慮生產(chǎn)的實用性，我們也可用彌霧法，只是做到白天稍少黑夜稍多即可。

  為了說明這兩種供液供氣法對生根的促進作用，特選一些較難生根的木本植物為例進行試驗證明，但它的運用是具有普遍性的，不管哪種類型的植物，都有促進生根與壯苗效果，現(xiàn)把該技術(shù)作為植物快繁技術(shù)中一項重要的補充技術(shù)來運用。以下選擇難生根的藍桉與耳形金合歡為例布置以下試驗。

 試驗1：從耳形金合歡兩年生的樹體上，取下帶葉枝梢制成一葉一芽或一葉兩芽的離體材料，經(jīng)消毒與生根處理后，快繁于以珍珠巖為基質(zhì)的智能化苗床中，并于計算機上設(shè)定噴霧程序，有光照的白天，每隔1小時噴碳酸水60秒鐘，碳酸水的CO2濃度為2400ppm，在整個育苗期內(nèi)如此循環(huán)，另兩組處理，材料相同，噴霧的方式也相同，一組為噴含氧量為60ppm的富氧水，一組為噴自來水處理。經(jīng)48天后檢查成活率，結(jié)果如下： 

注：各處理隨機取離體材料100個。 

 試驗2：從二年生的藍桉上，取下幼嫩枝制作成離體材料，經(jīng)消毒與生根處理后，快繁于以珍珠巖為基質(zhì)的苗床中，開啟計算機系統(tǒng)，并設(shè)定噴霧供液程序，CO2溶液（2100ppm）以見干即噴的方式，就是利用智能葉片傳感器來實現(xiàn)，白天大約15~20分鐘一次，每次約60秒。富氧水（40ppm）的供給，以每隔8小時灌溉基質(zhì)一次的方式供給。另外，單純噴與灌自來水的對照也采取相同的供給方式，經(jīng)43天后統(tǒng)計成活率，結(jié)果如下： 

  通過上述證明，不管是單純供CO2水與富氧水還是兩者結(jié)合，都能大大提高離體材料的生根率，這對于難生根的植物來說是種極為有效的方法，對于易生根的植物也可以使苗的根系更發(fā)達，植株更壯。 

[7],電場系統(tǒng)的建設(shè)_植物快繁基地的建設(shè);

 植物非試管克隆技術(shù)，它是對于原來試管內(nèi)組織技術(shù)的一種提升與發(fā)展，也是無糖組培的放大與提高，傳統(tǒng)組培技術(shù)由于在營養(yǎng)液的基質(zhì)配方中，加入了糖等有機營養(yǎng)物質(zhì)，這就會給培養(yǎng)過程中帶來操作上的繁瑣，也是在接種離體材料時需要絕對無菌的環(huán)境，還要求組培容器與外界空氣環(huán)境的嚴(yán)密隔絕，否則會造成離體材料感染而導(dǎo)致組培的失敗。所以，對于無菌操作已成為組織培養(yǎng)技術(shù)上的核心，從而也大大增大了培養(yǎng)的投資。
      隨著人們研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中不加糖，免除細(xì)菌及真菌滋生的條件，可以讓組培的環(huán)境要求及操作環(huán)節(jié)更加簡化，也更利于生產(chǎn)運用與推廣，這就是無糖組培嘗試與運用的開始，它在基質(zhì)中去糖后，再利用二氧化碳供給以彌補碳源的不足，同樣可以取得很好的培育效果，但在操作過程中，還是離不開組培的各種器具及嚴(yán)格的人工環(huán)境。針對這些技術(shù)問題，一種新型的育苗技術(shù)在日本千葉大學(xué)產(chǎn)生了，命名為光自養(yǎng)微繁技術(shù)，它把容器再進一步放大，一個個敞開如浴缸一樣的大容器，代替了組培的小試管與容器，這種改變大大優(yōu)化了離體材料的自養(yǎng)環(huán)境，如透氣通風(fēng)性、見光度都有了很大改善，使離體材料發(fā)育過程中的光合作用、呼吸代謝、營養(yǎng)吸收、蒸騰作用等更為正常完善，不會像組培苗那樣，出現(xiàn)很多皮孔、氣孔缺失、維管斷裂玻璃化等纖弱少根的劣質(zhì)苗。在開放高濃度二氧化碳有光照充足的環(huán)境培育的苗更接近自然，它的自養(yǎng)同化能力很容易在培養(yǎng)過程中建立，這樣就減免了傳統(tǒng)組培需嚴(yán)格煉苗的環(huán)節(jié)，一株發(fā)育好的種苗，只需稍作煉苗培育就有較高的移栽成活率。

  上述兩種育苗技術(shù)即光自養(yǎng)及無糖組培，在技術(shù)上有了很大的改進，但在操作上及投資上還是較高，而且在無菌的控制上也還是有較高的要求。針對這些問題，我們在前人基礎(chǔ)上，開發(fā)了適于我國當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平的實用型植物非試管克隆技術(shù)，它在技術(shù)上已有較大的創(chuàng)新與改進，使它在生產(chǎn)上能真正發(fā)揮作用，在殺菌方式上也有了很大的發(fā)展與提高，從傳統(tǒng)化學(xué)殺菌改為物理殺菌，從密閉環(huán)境殺菌改為開放環(huán)境殺菌，從小范圍、小空間殺菌改為大環(huán)境、大空間殺菌，從基質(zhì)容具及空氣殺菌改為生產(chǎn)場所、所有容具工具、走道、苗床大棚等的全面殺菌。這些殺菌技術(shù)的發(fā)展與改進，為種苗的快繁解決了污染的最重要問題，使該項技術(shù)的生產(chǎn)運用有了著實的保障。現(xiàn)就殺菌系統(tǒng)的建設(shè)作以下介紹。

  人們對于靜電場的研究，起始于20世紀(jì)60~70年代，對于靜電場的生物效應(yīng)，已有了較為深入的認(rèn)識，特別是在電場種子處理貯藏保鮮上，已達到了實際運用階段，已在生產(chǎn)上被廣泛的運用，但不管是哪種運用，都是基于它對環(huán)境的殺菌作用與植物的生物效應(yīng)作用基礎(chǔ)上。據(jù)研究，高壓電場能使細(xì)菌及真菌的細(xì)胞膜電位發(fā)生變化，能使其固有的正常滲透性，受到干擾破壞從而達到殺菌的效果，另外在電場處理過程中，因與空氣間發(fā)生電擊作用，而形成部分臭氧而產(chǎn)生對細(xì)菌真菌的氧化滅菌效果。除此以外，它能為生長著的作物起到酶活化，ATP轉(zhuǎn)換能增加的效果，具有促進種子或植物新陳代謝的效果。還有更為重要的是，在電場作用下的植物吸收二氧化碳的速度能大大加快，可以使光合效率得以提高，所以生產(chǎn)上一般與二氧化碳的補充進行同地處理，起到二氧化碳同補的優(yōu)好效果，也就是每次進行二氧化碳補氣或者補碳酸水時，在苗床空間創(chuàng)造一個電場環(huán)境。進行電場處理時，以植物離體材料上方空間布設(shè)正極網(wǎng)，苗床底部布設(shè)負(fù)極網(wǎng)為好，這樣就在植物離體材料間產(chǎn)生了正電場，在正電場作用下，可以大大促進離體材料葉片的光合作用，而且在高濕度的育苗環(huán)境中，會釋放出大量的負(fù)離子，這些負(fù)離子對于種苗的生長，起到了很好的保護與促長作用。自然生長的植物在無光的夜晚會放出大量負(fù)離子，其實就是植物進化過程中的一種自我保護行為，它可以有效以中和空氣中正離子對它的傷害。在人工電場作用下，更有利于微材料快繁時植物生長極性的形成，這在組織培養(yǎng)及非試管克隆過程中都得到了印證，它除了能促進組培過程中愈傷組織的形成外，還能刺激切口部位的快速生根，如沙棘植物進行繁前的離體材料處理及紅葉石楠快繁過程中的苗床空間電場處理試驗，都表現(xiàn)為極好的促根效果，現(xiàn)把結(jié)果總結(jié)如下：試驗一：紅葉石楠采用空間電場處理后，其生根率都顯著提高，7萬和12萬不顯著外，其它各電場處理差異極顯著，10萬的電場處理生根率達到96．8%，其對照生根率只有85%，其比對照高出11．8個百分點，與各個電場處理對照差異極顯著。

                       4種不同苗床空間電場強度處理對生根的影響

電場處理         生根時間          生根率         新根數(shù)量         新根長度

                   (天）            (%)              (根)              (厘米)                   

3萬                48Ab           88．5Ab          8．1Ab             4．0Bb

7萬                41Bb           91．4Bb          10．7Bb            3．9Bb

10萬               32Bc           96．8Cc          12．1Bc            4．0Bb

12萬               42Bb           90．2Bb          9．5Bb             4．1Bb

0萬（CK）          54Aa           85．0Aa          7．2Aa             35Aa                               

注：小寫字母表示在5%水平上的差異檢驗，大寫字母表示在1%水平上的差異檢驗。

 試驗二： 除了上述的苗床空間處理外，對于離體材料進行快繁前集中處理，也具有很好的促根效果。將被處理的沙棘離體材料先進行生長激素處理，然后置入電場強度為3．9kv／cm 的環(huán)境中，分別進行5分鐘、1O分鐘、2O分鐘、4O分鐘刺激，再繁于快繁苗床，20天生根后統(tǒng)計生根數(shù)、生根率及總根長，列表如下：

相同電場強度不同處理時間對離體材料生根影響

  電場對于離體材料生根的促進作用已被生產(chǎn)科研所證實，它除了能使生根率提高速度加快外，還可使苗木的根冠比大大提高，不管是在木本植物還是草本植物快繁中都表現(xiàn)為較好的運用效果，但在運用時還需注意不同的品種，需采用不同的強度，一般在苗床環(huán)境下，正負(fù)極距離為80厘米時，難生根的木本植物以8~10萬伏為好，較易生根的木本植物以6~8萬伏，草本植物以3~5萬伏較適，進行電場處理通常以苗床光照強度最適合的上午8~10點鐘為好，此時可結(jié)合二氧化碳進行同補，以達到最佳的處理效果。總的原則是，組織致密難生根的植物，處理強度可調(diào)大些，組織疏松易生根植物可調(diào)小些，可以在生產(chǎn)實踐中靈活運用。

  上面內(nèi)容已把電場在快繁中的重要性及殺菌促根、提高葉片光合速率等方面進行了綜合性闡述，以下就如何在苗床環(huán)境、建立空間電場作些具體的解述。空間電場分為均場與非均場，均場就是在苗床上方形成一個磁力線垂向分布，并且各處場強相同的平行電場，它對于苗床上離體材料或種苗的生物效應(yīng)作用是均等的，有利于苗木長勢的均衡與生根的整齊。而非均場就是以電暈的方式產(chǎn)生的場，這種場在育苗上不宜采用，雖也有同樣促進效果，但對于每個離體材料的生物效應(yīng)不均等，會造成生根不一，影響整齊度。但在面積較廣的植物栽培上運用，卻具有布線簡單、易操作的優(yōu)點，它只需從電場發(fā)生器的正極端接出導(dǎo)線，來回平行拉布于植物上方空間并把負(fù)極接地即成。而均場的布設(shè)就相對來說要求嚴(yán)格些，需在苗床底部與上方平行布設(shè)電場網(wǎng)，上下網(wǎng)間形成均等的電場。這里可稱之為天網(wǎng)與地網(wǎng)，天網(wǎng)以絕緣材料為支撐或懸掛，把它水平架設(shè)在離苗床床面80厘米的上方即行，而地網(wǎng)需在填鋪快繁基質(zhì)時，就把它埋于苗床最底部，這樣天網(wǎng)與地網(wǎng)間才可產(chǎn)生平行均等的高壓靜電場，布好天網(wǎng)地網(wǎng)后，再用高壓線從電場發(fā)生器的輸出正負(fù)兩極引出，用焊接方法連接在電絲網(wǎng)上即行。生產(chǎn)上通常選擇網(wǎng)孔為3厘米，寬度為1米的耐高濕抗腐蝕的專用電場網(wǎng)，作為天網(wǎng)與地網(wǎng)使用，對于植物快繁生根效果與促進以正電場為佳，即天網(wǎng)接正極，地網(wǎng)接負(fù)極，但也有些植物或特殊栽培上的要求以負(fù)電場效果更佳，這樣只需進行正負(fù)極引線互調(diào)即可。

電場架設(shè)模型圖

在苗床上的布設(shè)圖如下：

 電場網(wǎng)的鋪設(shè)

地網(wǎng)的鋪設(shè)

正極網(wǎng)可以用電工幫帶綁在小拱棚上，上下可以調(diào)節(jié)。

正極網(wǎng)的連接要用專用的高壓靜電線，連接端口要用烙鐵焊接。

      空間電場處理是植物非試管克隆技術(shù)中較為重要的部分，也是開放式環(huán)境下，以防止離體材料病菌感染較為有效的物理方法，同時它與二氧化碳補充技術(shù)結(jié)合，更能大幅度地提高葉片的光合效率，所以運用電場處理技術(shù)可大大提高成活率與縮短生根時間。生產(chǎn)上一般每天處理一次，就可達到較理想效果，通常選擇光合效率最高的上午8~10點鐘間，開始電場發(fā)生器進行高壓直流電場處理，使用時只需開啟電源開關(guān)，并且調(diào)好電場強度并設(shè)好警示牌即可，以免人們觸網(wǎng)而電擊，但也盡管放心，電場發(fā)生器產(chǎn)生的是低電流高電壓的直流電場，不會對生命造成危害。還需強調(diào)的一點是，在電場處理期間，最好要降低苗床的彌霧次數(shù)，過頻的彌霧會影響電場的效果。

（8）,營養(yǎng)液供給系統(tǒng)_植物快繁基地的建設(shè);
  營養(yǎng)液供給系統(tǒng)

 在植物非試管克隆技術(shù)體系中，解決植物營養(yǎng)需求的技術(shù)途徑有兩種，其中碳源主要靠離體材料自身的光合能力，再加上二氧化碳及碳酸水的強制供應(yīng)來解決，而對另外礦質(zhì)營養(yǎng)的需求，則需通過人工補充的方法來實現(xiàn)。利用離體材料對礦質(zhì)離子的吸收特性，階段性地給它補充各種大量元素與微量元素，可以使生根及離體材料的發(fā)育速度更快，成活率更高。

 離體材料發(fā)育過程中除了碳源外，對于各種礦質(zhì)離子的需求，可通過加強母本管理，提高母本材料本身礦質(zhì)離子含量，與進行快繁時的外源補充來實現(xiàn)。利用離體材料切口、莖段與葉片所具有的吸收礦質(zhì)營養(yǎng)功能，組培時通過人工培養(yǎng)基為接種材料提供礦質(zhì)營養(yǎng)，在快繁苗床時，可以采用管道彌霧的方法，追施到離體材料表面與基質(zhì)環(huán)境中。目前，用于營養(yǎng)液補充的配方大多選擇一些全價養(yǎng)液配方，如快繁微材料時以去糖的MS為好，快繁較大且?guī)~的離體材料，可以選擇園藝上的各種無土栽培用的全價營養(yǎng)液配方，對于一些生根較易的品種也可以只補充磷酸二氫鉀或硼砂等農(nóng)業(yè)上常用的根外噴施肥料，對于一些內(nèi)源激素含量極低，生根較難的品種，還可以在營養(yǎng)液中配入低濃度的生長激素IBA或細(xì)胞激活劑復(fù)硝酚鈉，這些配好的營養(yǎng)液或激素都是以彌霧的方式供給。在營養(yǎng)供給系統(tǒng)建造時，只需把由營養(yǎng)液池的輸出管接入彌霧系統(tǒng)的主水管即可，但是在輸出總管需安裝一個電磁閥，這樣連上計算機后，就可實現(xiàn)自動控制，供營養(yǎng)時，同時啟動電磁閥與前置動力泵，就可把營養(yǎng)液均勻地噴灑到苗床的離體材料上。

 營養(yǎng)液池可以建成地下式水泥池，也可用市場購置的不銹鋼或塑料水塔，以建在較為避光處為好，不宜讓營養(yǎng)液見光與太陽照射，以防綠藻滋生，一般操作時，配好營養(yǎng)液后就需把池蓋封嚴(yán)或扣上遮蓋物。營養(yǎng)液供給系統(tǒng)就是這樣簡單，由上述的貯液池、動力泵、電磁閥、輸出管道四部分組成。但在生產(chǎn)使用時，何時供液，供液量的多少、營養(yǎng)液的配方與濃度等方面，還需按不同的品種及植物生根難易程度來確定，隨著計算機及傳感器技術(shù)的發(fā)展，這些問題都可以交給計算機解決。