CN104272986B - 一种植物成苗脱毒灭菌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物成苗脱毒灭菌的方法，属于植物幼苗培育技术领域。是在植物成苗在起苗初步脱泥后，先进行净水彻底脱泥处理和植物定根整理，再按照植物成苗的规格进行分类整理；然后，依次进入以下工序：药物脱毒灭菌；红外线辐射热处理脱毒灭菌；紫外线辐射脱毒灭菌；蜡封；伽马射线辐射处理；检验；冷藏保鲜。采用本发明所述方法可以生产无病毒植物苗，能彻底解决植物成苗定植前的二次病毒感染和土地病毒交叉感染的问题，还能彻底解决植物成苗脱毒灭菌和长途运输导致的成苗脱水以及气候温度变化、干旱、病毒感染等因素造成的植物定植成活率低的问题；本发明可完全根据定植区域的气候条件执行定植，保证植物成苗定植成活率达到98％以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物成苗脱毒灭菌的方法，属于植物(木质化)幼苗培育技术领域。
背景技术
由于植物病毒、真菌的危害可通过营养体传给后代，病毒对寄主植物可造成毁灭性危害，导致植物大幅度减产，甚至全株死亡。所谓植物脱毒灭菌就是采用一定的工艺方法除去所有植物成苗体内外病毒、真菌的技术。
现有技术中，对植物成苗进行脱毒灭菌的方法主要是组培与茎尖嫁接脱毒，虽然也有采用药物、电离辐射等方式进行脱毒灭菌，但都是从中采用一种方法独立地进行脱毒灭菌，不能完全脱毒灭菌和解决植物定植前的二次病毒感染。此外，由于植物成苗跨省、跨地区定植，容易造成本土土地病毒和定植区域土地病毒的交叉感染，同时，由于植物成苗在起苗到种植过程中已从休眠状态复苏，加之长途运输导致的成苗脱水，以及气候温度变化无常、干旱和空气传导的病毒感染等因素，最终造成植物定植成活率低下，导致农户经济损失惨重。因此，现有技术中的植物成苗脱毒灭菌方法存在很大的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种植物成苗脱毒灭菌的方法，以解决上述的技术问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种植物成苗脱毒灭菌的方法，其特征在于：植物成苗在起苗初步脱泥后，先进行净水彻底脱泥处理和植物定根整理，再按照植物成苗的规格进行分类整理，并按50株/把进行捆绑后堆放；然后，进入以下工序：
一、药物脱毒灭菌工序
1、根据被消毒植物的病理特性及化学消毒剂的性能选择化学消毒剂，并将选择好的化学消毒剂投放入药物池中；同时，药物池中安装超声波设备；
2、将整理好的植物成苗放入药物池中，通过超声波设备对植物成苗进行药物传导和物理按摩，完成第一步的脱毒灭菌，并通过超声波促进植物新陈代谢的物理疗法使植物成苗的伤口愈合；
二、红外线辐射热处理脱毒灭菌工序
将完成工序一的植物成苗送入安装有红外线设备的封闭车间内，通过红外线设备对植物成苗进行红外线辐射热处理，杀灭植物表面耐高温的病毒；根据植物特性选择适当的温度，同时，封闭车间内的相对湿度保持在85％-95％之间；
三、紫外线辐射脱毒灭菌工序
将完成工序二的植物成苗送入安装有紫外线设备的封闭车间内，通过紫外线设备对植物成苗进行紫外线辐射处理，杀灭空气传播的二次感染病毒；封闭车间内的温度保持在10℃-30℃，相对湿度不超过50％；所述紫外线的波长为100-280nm；
四、蜡封工序
将完成工序三的植物成苗送入水性聚乙烯蜡乳液处理池中，对植物成苗整体进行水性聚乙烯蜡乳液浸渍处理，以防止植物脱水和运输途中感染空气中的病毒；
五、伽马射线辐射处理工序
将完成工序(四)的植物成苗送入安装有伽马射线辐射设备的封闭车间内，通过伽马射线辐射设备对植物成苗进行辐照，利用伽马射线的强穿透力杀灭深藏在植物体内的害虫、寄生虫和微生物，同时，延迟植物生理过程的发展和防霉处理；所述伽马射线的辐照剂量为25-50kGy；
六、检验工序
将完成工序五的植物成苗进行检验，合格产品按照500-1000株/把捆绑后标贴条形码；
七、冷藏保鲜工序
将完成工序六的植物成苗送入安装有机械制冷系统和等离子空气消毒除臭系统的植物冷藏保鲜库中，抑制其内部酶的转化和化学反应，防止微生物活动来延长贮藏期；通过机械制冷系统控制植物冷藏保鲜库中的温度和湿度，温度保持在0℃-10℃，湿度保持在50％-95％；通过等离子空气消毒除臭系统间歇释放等量臭氧和负离子，既能持续杀死细菌、病毒，又使空气中的臭氧浓度保持在安全水平。
有益效果：与现有技术相比，采用本发明所述植物成苗脱毒灭菌的方法可以生产无病毒植物苗，能彻底解决植物成苗定植前的二次病毒感染和土地病毒交叉感染的问题，还能彻底解决植物成苗脱毒灭菌和长途运输导致的成苗脱水以及气候温度变化、干旱、病毒感染等因素造成的植物定植成活率低的问题；此外，本发明彻底颠覆了现有技术中按时节种植的传统模式，可完全根据定植区域的气候条件执行定植，保证植物成苗定植成活率达到98％以上。
具体实施方式
以下参考具体实施方式，对本发明做进一步的说明。
本发明所述的植物成苗脱毒灭菌的方法，是在植物成苗在起苗初步脱泥后，先进行净水彻底脱泥处理和植物定根整理，再按照植物成苗的规格进行分类整理，并按50株/把进行捆绑后堆放；然后，进入以下工序：
一、药物脱毒灭菌工序
1、根据被消毒植物的病理特性及化学消毒剂的性能选择化学消毒剂，并将选择好的化学消毒剂投放入药物池中；同时，药物池中安装超声波设备；化学消毒剂种类繁多，而作为理想的化学消毒剂，应具备以下几个特点：
(1)杀菌谱广；(2)使用有效浓度低；(3)杀菌作用速度快；(4)性能稳定；(5)易溶于水；(6)可在低温下使用；(7)不易受各种物理化学因素影响；(8)对植物无腐蚀性；(9)无臭无味，无色；(10)毒性低，消毒后无残留毒害；(11)使用安全，不易燃烧；(12)价格低廉；(13)运输方便；(14)可大量生产供应。然而，现有的化学消毒剂中，几乎没有能够完全符合上述要求的。因此，在使用中，只能根据被消毒植物的病理特性及化学消毒剂的性能，选择使用国家规定使用的某一种消毒剂。
2、将整理好的植物成苗放入药物池中，通过超声波设备对植物成苗进行药物传导和物理按摩，完成第一步的脱毒灭菌，并通过超声波促进植物新陈代谢的物理疗法使植物成苗的伤口愈合；超声波传导技术的应用：在农业中，常利用超声波能够杀伤有机体细胞的特性来进行消毒灭菌，对作物种子进行超声波处理，有利于种子发芽和作物增产。本发明的工序一中，同样借用超声波的这一特性对植物成苗进行脱毒灭菌。
二、红外线辐射热处理脱毒灭菌工序
将完成工序一的植物成苗送入安装有红外线设备的封闭车间内，通过红外线设备对植物成苗进行红外线辐射热处理，杀灭植物表面耐高温的病毒；根据植物特性选择适当的温度，同时，封闭车间内的相对湿度保持在85％-95％之间；利用红外线辐射热处理脱毒灭菌的基本原理：在高于正常的温度下，植物组织中的很多病毒可部分或完全地被钝化，但不伤害或者很少伤害寄主植物组织；在此期间，寄主植物对于病毒在活体中的钝化似乎也起一定的作用。所谓钝化，就是使病毒的分裂与生长受到抑制，根据植物特性温度调节达到所需温度，同时保持一定的湿度，相对湿度必须保持在85％-95％之间，热处理的植株也必须具有丰富的碳水化合物，植物缩剪往往能够增加植物忍受热处理的能力。
需要注意的是，利用红外线辐射热处理脱毒灭菌，对于线状的病毒是有效的，但是并非所有病毒都对热处理敏感。而延长寄主植物的热处理时间，也能引起植物组织中抗性因子的钝化。
三、紫外线辐射脱毒灭菌工序
将完成工序二的植物成苗送入安装有紫外线设备的封闭车间内，通过紫外线设备对植物成苗进行紫外线辐射处理，杀灭空气传播的二次感染病毒；封闭车间内的温度保持在10℃-30℃，相对湿度不超过50％；所述紫外线的波长为100-280nm；利用紫外线辐射脱毒灭菌的基本原理：紫外线是一种肉眼看不见的辐射线，UV-C(短波段)波长100～280nm的紫外线具有较高的光子能量，当它辐射微生物时，就能穿透微生物的细胞膜和细胞核，破坏其DNA的分子键，使其失去复制能力或失去活性而死亡。此外，空气中的氧在紫外线的作用下可产生部分臭氧也有杀菌作用。因此，利用紫外线、灼热以及干燥等作用使病原微生物被灭杀而达到脱毒灭菌的目的。
四、蜡封工序
将完成工序三的植物成苗送入水性聚乙烯蜡乳液处理池中，对植物成苗整体进行水性聚乙烯蜡乳液浸渍处理，以防止植物脱水和运输途中感染空气中的病毒；
水性聚乙烯蜡乳液(石油蜡)在农业上主要用于果蔬保鲜和植物保护。在植物保护方面，可防止干旱、冻害、日灼等气候条件对植物(尤其是果类植物)的损害，在野外栽植植物幼苗之前，用水性聚乙烯蜡乳液浸渍处理，可减少植物成苗表面水分的蒸发，提高其成活率。
五、伽马射线辐射处理工序
将完成工序(四)的植物成苗送入安装有伽马射线辐射设备的封闭车间内，通过伽马射线辐射设备对植物成苗进行辐照，利用伽马射线的强穿透力杀灭深藏在植物体内的害虫、寄生虫和微生物，同时，延迟植物生理过程(如发芽、成熟)的发展和防霉处理；所述伽马射线的辐照剂量为25-50kGy；同位素钴60、铯157产生的γ-射线或低能加速器放射出的β-射线对植物进行辐照的作用分为初级和次级：初级是微生物细胞间质受高能电子射线照射后发生的电离作用和化学作用；次级是水分经辐射和发生电离作用而产生各种游离基和过氧化氢，再与细胞内其它物质作用。这两种作用会阻碍微生物细胞内的一切活动，从而导致微生物细胞死亡。
六、检验工序
将完成工序五的植物成苗进行检验，合格产品按照500-1000株/把捆绑后标贴条形码；
七、冷藏保鲜工序
将完成工序六的植物成苗送入安装有机械制冷系统和等离子空气消毒除臭系统的植物冷藏保鲜库中，抑制其内部酶的转化和化学反应，防止微生物活动来延长贮藏期；通过机械制冷系统控制植物冷藏保鲜库中的温度和湿度，温度保持在0℃-10℃，湿度保持在50％-95％；通过等离子空气消毒除臭系统间歇释放等量臭氧和负离子，既能持续杀死细菌、病毒，又使空气中的臭氧浓度保持在安全水平。
农畜产品及其加工后的半成品、成品，一般都需要进行一定时间的贮藏、运输，并要求保持其原有的品质和营养价值。果蔬类(有生命的机体)的贮藏，应以维持其生命机体，减弱其呼吸作用，使其延长贮藏期，以抑制其内部酶的转化和化学反应，防止微生物活动来延长贮藏期。
本发明所述冷藏保鲜工序采用两项冷藏保鲜技术：机械冷藏保鲜和气调贮藏保鲜。
(1)机械冷藏保鲜，通过机械制冷系统控制植物冷藏保鲜库中的温度和湿度，不受地区气候条件的限制，根据不同的植物要求，调节植物冷藏保鲜库中的温度保持在0℃-10℃，湿度保持在50％-95％。
(2)气调贮藏保鲜，是在冷藏的基础上，加装等离子体空气消毒除臭系统。等离子体是一种聚集态物质，它有别于常识中的“固”、“液”、“气”物质三态，是物质的第四态，其所拥有的高能电子同空气中的分子碰撞时会发生一系列基元物化反应，并在反应过程中产生多种活性自由基和生态氧。活性自由基可以有效地破坏空气中各种病毒、细菌中的核酸、蛋白质，使其不能进行正常的代谢和生物合成，从而致其死亡。而生态氧则能迅速将多种高分子异味气体分解或还原为低分子无害物质。等离子体空气消毒除臭系统采用了间歇释放等量臭氧和负离子的技术，由于臭氧的不稳定性，存在时间很短，因此，可以做到既能持续杀死细菌、病毒，又使空气中的臭氧浓度保持在安全水平。在植物贮藏中，降低温度，减少氧气含量，提高二氧化碳浓度，可以大幅度降低植物的呼吸强度和自我消耗，抑制催熟激素乙烯的生成，延缓植物的生长进程，从而达到长期贮藏保鲜的目的。与常规贮藏和冷藏相比，所述气调贮藏保鲜具有保鲜效果好、贮藏时间长，可以保持植物的存活，减少干耗损失，有利于长途运输和外销。
由于植物成苗脱毒灭菌过程中采用的药物、电离辐射等均对人体有害，因此，在对植物脱毒灭菌操作时，均设计为全封闭车间，无人现场操作，利用机械轨道输送自动化控制技术和闭路监控技术执行药物脱毒灭菌工序、红外线辐射热处理脱毒灭菌工序、紫外线辐射脱毒灭菌工序和伽马射线辐射处理工序。
此外，本发明还利用传感器在各道工序的操作节点时，对温度、湿度、辐射时间的不同控制，对每批次不同植物成苗的数量、药物用量、各道工序的辐射时间、温度、湿度和冷藏保鲜的温度、湿度、及离子体空气消毒除臭系统控制的指标等实现自动记录并自动形成报表和条形码。全过程均采用软件自动化控制技术和条形码技术。
本发明所述植物成苗脱毒灭菌的方法经过多年反复实验，取得良好效果。采用本发明所述方法可以生产无病毒植物苗，能彻底解决植物成苗定植前的二次病毒感染和土地病毒交叉感染的问题，还能彻底解决植物成苗脱毒灭菌和长途运输导致的成苗脱水以及气候温度变化、干旱、病毒感染等因素造成的植物定植成活率低的问题；此外，本发明彻底颠覆了现有技术中按时节种植的传统模式，可完全根据定植区域的气候条件执行定植，保证植物成苗定植成活率达到98％以上。
Claims (1)
1.一种植物成苗脱毒灭菌的方法，其特征在于：
植物成苗在起苗初步脱泥后，先进行净水彻底脱泥处理和植物定根整理，再按照植物成苗的规格进行分类整理，并按50株/把进行捆绑后堆放；然后，进入以下工序：
(一)药物脱毒灭菌工序
(1)根据被消毒植物的病理特性及化学消毒剂的性能选择化学消毒剂，并将选择好的化学消毒剂投放入药物池中；同时，药物池中安装超声波设备；
(2)将整理好的植物成苗放入药物池中，通过超声波设备对植物成苗进行药物传导和物理按摩，完成第一步的脱毒灭菌，并通过超声波促进植物新陈代谢的物理疗法使植物成苗的伤口愈合；
(二)红外线辐射热处理脱毒灭菌工序
将完成工序(一)的植物成苗送入安装有红外线设备的封闭车间内，通过红外线设备对植物成苗进行红外线辐射热处理，杀灭植物表面耐高温的病毒；根据植物特性选择适当的温度，同时，封闭车间内的相对湿度保持在85％-95％之间；
(三)紫外线辐射脱毒灭菌工序
将完成工序(二)的植物成苗送入安装有紫外线设备的封闭车间内，通过紫外线设备对植物成苗进行紫外线辐射处理，杀灭空气传播的二次感染病毒；封闭车间内的温度保持在10℃-30℃，相对湿度不超过50％；所述紫外线的波长为100-280nm；
(四)蜡封工序
将完成工序(三)的植物成苗送入水性聚乙烯蜡乳液处理池中，对植物成苗整体进行水性聚乙烯蜡乳液浸渍处理，以防止植物脱水和运输途中感染空气中的病毒；
(五)伽马射线辐射处理工序
将完成工序(四)的植物成苗送入安装有伽马射线辐射设备的封闭车间内，通过伽马射线辐射设备对植物成苗进行辐照，利用伽马射线的强穿透力杀灭深藏在植物体内的害虫、寄生虫和微生物，同时，延迟植物生理过程的发展和防霉处理；所述伽马射线的辐照剂量为25-50kGy；
(六)检验工序
将完成工序(五)的植物成苗进行检验，合格产品按照500-1000株/把捆绑后标贴条形码；
(七)冷藏保鲜工序
将完成工序(六)的植物成苗送入安装有机械制冷系统和等离子空气消毒除臭系统的植物冷藏保鲜库中，抑制其内部酶的转化和化学反应，防止微生物活动来延长贮藏期；通过机械制冷系统控制植物冷藏保鲜库中的温度和湿度，温度保持在0℃-10℃，湿度保持在50％-95％；通过等离子空气消毒除臭系统间歇释放等量臭氧和负离子，既能持续杀死细菌、病毒，又使空气中的臭氧浓度保持在安全水平。
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