一种草莓脱毒种苗智能工厂化培养装置及其培育方法

技术领域

本发明涉及一种草莓脱毒种苗智能工厂化培养装置及其培育方法，属于草莓培育技术领域。

背景技术

草莓（Fragaria ananassa Duchesne）属蔷薇科（Rosaceae），草莓属（Fragaria）多年生宿根常绿草本植物。草莓喜冷凉气候，草莓根系生长温度5-30℃，适温15-22℃，茎叶生长室温为20-30℃。草莓为浆果类水果，在全世界范围内普遍栽培，其栽培面积和产量在世界浆果类水果生产中位居第二，仅次于葡萄。据国家统计局资料显示，2011年-2020年中国草莓种植面积在持续增加，经估算，2020年国内草莓种苗需求量约为120亿株。草莓种苗需要每年更新，每年的种植面积仍在增加，因此，每年的草莓种苗需求空间巨大。

草莓种苗繁殖有组培繁殖、种子繁殖、母株分株繁殖和匍匐茎繁殖。草莓生产上大多采用匍匐茎分株繁殖，母株抽生匍匐茎后，子苗生根形成新的植株成为草莓生产种苗。健壮的草莓种苗，是栽培草莓优质高产的基础。莓农中有“三分管，七分苗”之说，因此草莓种苗的品质在草莓栽培生产过程中尤为重要。目前，我国草莓种苗主要为传统的大田露地高垄育苗以及近年来兴起的大棚避雨高架基质育苗。大田露地高垄育苗不避雨，易感病，为裸根苗，在起苗及运输的过程中根系易受损伤，植株容易出现缓苗慢、抗性弱、死苗多、结果迟的现象。而大棚避雨高架基质育苗，解决了由于雨水染病、裸根苗问题，但是未能解决夏季高温影响草莓种苗的生理生化作用，间接降低草莓种苗的抗病性，增加病害发生，影响花芽分化等问题。

当前，我国已经掌握了生产草莓脱毒苗技术，并通过了相关的脱毒效果检测。通过组培快繁，能够快速繁殖大量脱毒草莓组培苗。但是，实际生产中，多采用温室大棚进行驯化脱毒草莓组培苗、生产原种苗、种苗，在此过程中受自然环境因素影响较大，在生产过程中容易重新染病，让草莓脱毒功亏一篑。

为此，本发明提供一种草莓脱毒种苗的培育装置及其培育方法，采用脱毒草莓组培苗，于植物工厂内进行脱毒草莓组培苗驯化、原种苗生产、生产种苗繁殖、花芽分化，工厂化规模化培育草莓脱毒种苗，从而克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种结构简单，方便安装，减少环境影响，保证草莓生长环境的草莓脱毒种苗智能工厂化培养装置及其培育方法。本发明通过脱毒草莓组培苗，于植物工厂内进行脱毒草莓组培苗驯化、原种苗生产、生产种苗繁殖、花芽分化，工厂化规模化培育草莓脱毒种苗。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种草莓脱毒种苗智能工厂化培养装置，包括设置在驯化室内的种植架，所述种植架由支撑架以及安装在支撑架上的多层平行排布的支撑板组成，所述支撑板均为倒V型结构，在每层支撑板的底面上以及最上层的支撑板正上方均安装有灯架，每个灯架上安装有LED灯管，用于对支撑板提供光照，在每层支撑板的上表面设置有多个与支撑板长度相等的放置凹槽，每个放置凹槽内放置有圆形管，所述圆形管的一端连接营养液进口管道，另一端连接营养液出口管道，在所述营养液进口管道和营养液出口管道上均设置有阀门，并在圆形管的上表面设置多个有用于放置种植盒的开口，每个种植盒的底部设置有若干个通孔，用于种植盒内的种苗吸收圆形管中流入的营养液；所述种植架的LED灯管、阀门开关、营养液的浓度和驯化室内的温湿度均由控制系统进行控制。

作为优选：所述圆形管上的两个相邻的开口之间距离3-5厘米，并在每个开口处安装有可打开或关闭的盖子，用于在未放置种植盒时，盖子关闭从而将开口关闭，减少圆形管内的营养液蒸发，保证每个种植盒培育的种苗充分吸收营养液；所述圆形管中的种植盒为方形或长方形，用于摆放稳固。

作为优选：所述控制系统由光照传感模块、营养液浓度传感模块、空气温湿度传感模块和控制模块组成，光照传感模块、营养液浓度传感模块、空气温湿度传感模块均与控制模块相连，并通过控制模块进行控制，其中所述光照传感模块安装在支撑板上用于感应光照，并将数据反馈给控制模块，从而控制LED灯管的开启或关闭，所述营养液浓度传感模块安装在圆形管中，用于检测圆形管内的营养液浓度，并将数据反馈给控制模块，从而控制营养液进口管道和营养液出口管道的阀门的开启或关闭，所述空气温湿度传感模块安装在驯化室的侧壁上，用于监测驯化室内的温湿度情况，将数据反馈给控制模块用于预警。

作为优选：所述控制模块为单片机，传感器分别为光照传感模块、营养液浓度传感模块、空气温湿度传感模块，传感器收集信息后发送给单片机，该单片机可将数据进行存储并发送给上位机，并在上位机上实时显示各类数据信息，用于方便用户实时监测和远程管理。

一种利用上述的培养装置的培养方法，所述方法包括以下步骤：

1）脱毒草莓组培苗驯化；

2）原种苗生产；

3）生产种苗繁殖；

4）花芽分化。

作为优选：取草莓脱毒组培苗瓶苗于驯化室内，开盖培养3-7天，取出组培苗，用无菌水清洗干净培养基，定植于种植架上的种植盒内，定植后培养20-30天，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-90％；光照时间：12-16小时/天，光量子强度为100-200μmol /(m

作为优选：所述步骤2）具体为：经步骤1）后，将驯化好的草莓驯化苗定植于原种苗生产室内的种植架上的种植盒内，培养30-60天，抽生的匍匐茎引插至装有育苗基质的种植盒内，生根形成新的植株，作为草莓原种苗，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-70％；光照时间：14-16小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

作为优选：所述步骤3）具体为：经步骤2）培养的草莓原种苗，定植于种苗繁殖室内的种植架上的种植盒内，培养30-60天，抽生的匍匐茎引插至装有育苗基质的种植盒内，生根形成新的植株，作为草莓种苗，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-70％；光照时间：14-16小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

作为优选：所述步骤4）具体为：经步骤3）培养的草莓种苗，移至花芽分化室内的种植架上，进行花芽分化培养，培养13-20天，其中培养环境为：温度10-20℃；空气湿度为60-70％；光照时间：6-10小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

作为优选：所述步骤1）中的光照时间在12-16小时/天范围内由短至长逐渐增加；所述光量子强度在100-200μmol /(m

本发明的有益效果如下：

（1）本发明全程在植物工厂内进行，温度、湿度、光照、水肥全程可控，完全避免了因高温、雨水对草莓病害、花芽分化的不利影响，极大地提高了草莓育苗的成功率。

（2）本发明不受季节影响，可根据生产需要，生产标准化脱毒种苗，实现周年生产。

（3）本发明选用脱毒的组培苗，在植物工厂内进行驯化，环境条件可控，驯化成活率99%。避免在驯化过程中受自然环境因素影响，造成重新染病，让草莓脱毒功亏一篑。

（4）本发明提供一种多层倒V型立体种植架，充分利用立体空间，实现集约化生产。

（5）本发明中的种植槽上开口连接开口盖子，避免了未放置种植盒时营养液的蒸发，减少了营养的消耗，降低了空气湿度。

（6）本发明中使用了可移动的单个种植盒，利于植株的移动，便于标准化生产。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是图1中单根圆形管的A向示意图。

图3是控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：如图1所示，一种草莓脱毒种苗智能工厂化培养装置，包括设置在驯化室内的种植架，所述种植架1由支撑架2以及安装在支撑架2上的多层平行排布的支撑板3组成，所述支撑板3均为倒V型结构，在每层支撑板3的底面上以及最上层的支撑板3正上方均安装有灯架4，每个灯架4上安装有LED灯管5，用于对支撑板3提供光照，在每层支撑板3的上表面设置有多个与支撑板3长度相等的放置凹槽6，每个放置凹槽6内放置有圆形管7，所述圆形管7的一端连接营养液进口管道8，另一端连接营养液出口管道9，在所述营养液进口管道8和营养液出口管道9上均设置有阀门10，并在圆形管7的上表面设置多个有用于放置种植盒11的开口12，每个种植盒11的底部设置有若干个通孔18，用于种植盒11内的种苗吸收圆形管7中流入的营养液；所述种植架1的LED灯管5、阀门10开关、营养液的浓度和驯化室内的温湿度均由控制系统17进行控制。

本发明中倒V型结构的支撑板可以充分利用立体空间，实现集约化生产，采光更好，利用率更高。

如图2所示，所述圆形管7上的两个相邻的开口12之间距离3-5厘米，并在每个开口12处安装有可打开或关闭的盖子19，用于在未放置种植盒时，盖子19关闭从而将开口12关闭，减少圆形管7内的营养液蒸发，保证每个种植盒11培育的种苗充分吸收营养液；所述圆形管7中的种植盒11为方形或长方形，用于摆放稳固。

如图3所示，所述控制系统17由光照传感模块13、营养液浓度传感模块14、空气温湿度传感模块15和控制模块16组成，光照传感模块13、营养液浓度传感模块14、空气温湿度传感模块15均与控制模块相连，并通过控制模块16进行控制，其中所述光照传感模块13安装在支撑板3上用于感应光照，并将数据反馈给控制模块16，从而控制LED灯管的开启或关闭，所述营养液浓度传感模块14安装在圆形管7中，用于检测圆形管7内的营养液浓度，并将数据反馈给控制模块16，从而控制营养液进口管道8和营养液出口管道9的阀门10的开启或关闭，所述空气温湿度传感模块16安装在驯化室的侧壁上，用于监测驯化室内的温湿度情况，将数据反馈给控制模块16用于预警。

所述控制模块16为单片机，传感器分别为光照传感模块13、营养液浓度传感模块14、空气温湿度传感模块15，传感器收集信息后发送给单片机，该单片机可将数据进行存储并发送给上位机，并在上位机上实时显示各类数据信息，用于方便用户实时监测和远程管理。

当然，由于支撑板是上下多层设置的，也可以设置升降装置方便摆放种植人员摆放种植盒，而且在上位机可以设置阙值以及报警灯光显示，通过多个传感器实时监测驯化室内的各种情况，当测试数值大于阙值，报警灯光进行报警，从而方便管理人员进行管理。

一种利用上述的培养装置的培养方法，所述方法包括以下步骤：

1）脱毒草莓组培苗驯化；

2）原种苗生产；

3）生产种苗繁殖；

4）花芽分化。

所述步骤1）具体为：取草莓脱毒组培苗瓶苗于驯化室内，开盖培养3-7天，取出组培苗，用无菌水清洗干净培养基，定植于种植架上的种植盒内，定植后培养20-30天，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-90％；光照时间：12-16小时/天，光量子强度为100-200μmol /(m

所述步骤2）具体为：经步骤1）后，将驯化好的草莓驯化苗定植于原种苗生产室内的种植架上的种植盒内，培养30-60天，抽生的匍匐茎引插至装有育苗基质的种植盒内，生根形成新的植株，作为草莓原种苗，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-70％；光照时间：14-16小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

所述步骤3）具体为：经步骤2）培养的草莓原种苗，定植于种苗繁殖室内的种植架上的种植盒内，培养30-60天，抽生的匍匐茎引插至装有育苗基质的种植盒内，生根形成新的植株，作为草莓种苗，其中培养环境为：温度25-30℃；空气湿度为60-70％；光照时间：14-16小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

作为优选：所述步骤4）具体为：经步骤3）培养的草莓种苗，移至花芽分化室内的种植架上，进行花芽分化培养，培养13-20天，其中培养环境为：温度10-20℃；空气湿度为60-70％；光照时间：6-10小时/天，光量子强度为200-400μmol /(m

所述步骤1）中的光照时间在12-16小时/天范围内由短至长逐渐增加；所述光量子强度在100-200μmol /(m

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。