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高效节能组培系统的研发及在园林植物组培中的应用

作　者: 郑卫杰
导　师: 何松林
学　校: 河南农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 高效节能组培系统文心兰白掌组织培养
分类号: S688
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以开发高效节能型组织培养系统为目的,并验证了其在园林植物组培苗生产过程中的高效性和节能性。本系统的设计开发是以白光LED为光源,采用方晟纳米导光板,通过智能操作控制系统对其工作时间、光照强度实现控制。并以文心兰和白掌组培苗为试验材料,通过在高效节能组培系统下的培养,并与冷阴极荧光灯(CCFL)光源组培系统、发光二极管(LED)组培系统及侧向照光组培系统进行对比,探讨不同组培系统对文心兰和白掌组培苗生长及生理特性的影响,验证了高效节能型组织培养系统在园林植物组织培养中的实用性、高效性、节能性。1.高效节能组培系统采用白光超高亮发光二极管为光源,经过方晟纳米导光板的光线转换,光线均匀分布在培养层面上;通过智能操作控制系统,达到了光强可调的控制,实现了园林植物组培系统低能耗、高效率、易操作的创新。2.高效节能组培系统对文心兰组培苗生长的影响,结果表明:在高效节能组培系统处理下文心兰组培苗株高、叶长、最大根长均达到最大值,且均与对照处理差异性显著,这说明在此处理下的文心兰组培苗的形态指标最好。但在根数方面的最大值则出现在LED组培系统(70%R+30%B)处理下,说明红光在一定程度上促进了文心兰组培苗根的生长。在鲜重、干物重、整株干物率、地上干物率和根部干物率方面的最大值同样出现在高效节能组培系统处理下,说明在高效节能组培系统下培养的文心兰组培苗更有利于光合产物的累积与运转。在高效节能组培系统处理下的文心兰组培苗的根系活力达到最大值,其次为LED组培系统(70%R+30%B)处理。文心兰组培苗叶绿素a含量和叶绿素总含量在LED组培系统(70%R+30%B)处理下均达到最大值,其次为高效节能组培系统处理,说明在LED组培系统(70%R+30%B)下培养的文心兰组培苗更有利于叶绿素的积累,高效节能组培系统处理仅次之。文心兰组培苗可溶性糖含量在高效节能组培系统处理下达到最大值,LED组培系统(70%R+30%B)仅次之。在耗电成本方面,以年生产出100万株文心兰组培苗为例,传统组培系统需要的电力成本为52100元,而高效节能组培系统需要的电能成仅为15700元,仅为传统组培系统的30.13%,一年可以减少电力成本36400元。3.高效节能组培系统对白掌组培苗生长的影响,结果表明:白掌组培苗的株高、叶长、叶数、最大根长的最大值均出现在高效节能组培系统处理下,其次为LED组培系统(80%R+20%B)处理,这说明在高效节能组培系统下的白掌组培苗生长态势最好。而白掌组培苗的根数最大值则出现在LED组培系统(80%R+20%B)处理下,表明高比例的LED红蓝光比例有利于白掌组培苗根的生长。在高效节能组培系统处理下白掌组培苗叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量均达到最大值,LED组培系统(80%R+20%B)处理下仅次之,说明在高效节能组培系统下培养的白掌组培苗更有利于叶绿素的积累。白掌组培苗的根系活力在高效节能组培系统处理下达到最大值,其次为LED组培系统(80%R+20%B)处理,由此可知高效节能组培系统下培养的白掌组培苗根系代谢能力更强,更能促进植物的生长;其次为LED组培系统(80%R+20%B)处理。白掌组培苗的可溶性糖含量在高效节能组培系统处理下达到最大值,CCFL(100%W)处理仅次之,那么由此看出在高效节能组培系统下培养的白掌组培苗最有利于可溶性唐的积累。在耗电成本方面,以年生产出100万株白掌组培苗为例,传统组培系统需要的电力成本为42900元,而高效节能组培系统需要的电能成仅为11500元,仅为传统组培系统的26.81%,一年可以减少电力成本31400元。

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摘要 8-101. 文献综述 10-19 1.1 国内外节能产品的研发状况和实际应用情况 10-11 1.2 植物组织培养在园林植物生产中的应用 11-14 1.2.1 快速繁殖优良种苗 11 1.2.2 无病毒苗的培养 11 1.2.3 在育种上的应用 11-13 1.2.3.1 单倍体育种 12 1.2.3.2 胚胎培养 12 1.2.3.3 细胞融合 12 1.2.3.4 基因工程 12-13 1.2.3.5 培养细胞突变体 13 1.2.3.6 辐射诱变育种 13 1.2.4 工厂化育苗 13-14 1.3 目前园林植物生产过程中节能措施的研究状况 14-15 1.3.1 组培工厂化育苗过程中节能措施的研究 14 1.3.2 生产过程中温室的节能性研究 14-15 1.3.3 生产过程中节水灌溉系统的研究 15 1.4 目前 LED 光源的研究概况和应用前景 15-19 1.4.1 LED 的发展历史 16 1.4.2 LED 发光原理 16 1.4.3 高亮度白光 LED 光源的基本特征 16-17 1.4.4 高亮度白光 LED 的研究和应用前景 17-18 1.4.5 高亮度白光 LED 在生产生活中的应用 18-192. 引言 19-203. 高效节能组培系统的研究与开发 20-26 3.1 主体框架结构 20-21 3.2 控制系统 21-23 3.3 光源系统 23-24 3.3.1 高亮度白光 LED 的选择 23-24 3.3.2 高亮度白光 LED 的侧向式排列 24 3.4 导光系统 24-264. 高效节能组培系统在园林植物组织培养中的应用 26-29 4.1 高效节能组培系统对文心兰组织苗生长的影响 26-27 4.1.1 材料 26 4.1.2 方法 26-27 4.1.2.1 培养基 26 4.1.2.2 接种方法 26 4.1.2.3 培养条件 26 4.1.2.4 调查项目 26-27 4.1.2.5 试验数据分析方法 27 4.2 高效节能组培系统对白掌组培苗生长的影响 27-29 4.2.1 材料 27 4.2.2 方法 27-29 4.2.2.1 培养基 27 4.2.2.2 接种方法 27-28 4.2.2.3 培养条件 28 4.2.2.4 调查项目 28 4.2.2.5 试验数据分析方法 28-295. 结果与分析 29-38 5.1 高效节能组培系统对文心兰组培苗生长的影响 29-33 5.1.1 高效节能组培系统对文心兰组培苗形态的影响 29-31 5.1.2 高效节能组培系统对文心兰组培苗叶绿素含量的影响 31 5.1.3 高效节能组培系统对文心兰组培苗根系活力的影响 31-32 5.1.4 高效节能组培系统对文心兰组培苗可溶性糖含量的影响 32 5.1.5 高效节能组培系统下培养文心兰组培苗耗电成本核算 32-33 5.2 高效节能组培系统对白掌组培苗生长的影响 33-38 5.2.1 高效节能组培系统对白掌组培苗形态的影响 33-35 5.2.2 高效节能组培系统对白掌组培苗叶绿素含量的影响 35-36 5.2.3 高效节能组培系统对白掌组培苗根系活力的影响 36 5.2.4 高效节能组培系统对白掌组培苗可溶性糖含量的影响 36-37 5.2.5 高效节能组培系统下培养白掌组培苗电力成本核算 37-386. 结论与讨论 38-40 6.1 高效节能组培系统对文心兰组培苗生长的影响 38-39 6.2 高效节能组培系统对白掌组培苗生长的影响 39-40参考文献 40-45ABSTRACT 45-48附图 48-52

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