一种草莓苗的全株活体冷冻保存方法及应用与流程

本发明涉及农业，具体涉及草莓苗在深度休眠状态下的一种活体长期冷冻保存方法及其用途。

背景技术：

1、草莓(fragariaananassaduch.)属于蔷薇科(rosaceae)草莓属(fragaria)草本植物。园艺学上草莓属浆果类果树，果实风味鲜美，营养丰富，深受消费者喜爱。因草莓种植周期短、经济效益高，在国内外广泛种植，其栽培面积和产量在世界小浆果生产中一直居于首位。我国草莓的栽培面积和总产量均位居世界第一，单产为26.24t/hm2，居第8(2020年数据)。在辽宁东港、安徽长丰、江苏盐城、浙江建德等地已形成草莓产业集群，全国各个省市均有分布，主要以鲜果销售为主。影响草莓产业可持续发展的主要是种苗问题，我国还未形成有序的草莓种苗的生产体系，目前在种苗质量和数量方面供需双方都缺乏保障。

2、正如莓农所说的“好苗七分收”，健康种苗是草莓生产的根本保障。草莓生产上的三大病害为灰霉病、白粉病和炭疽病。灰霉病主要发生在冬季，其在低温高湿的条件高发；白粉病主要发生在产果期或冷凉地区生产的草莓苗，其病原菌不耐高温。炭疽病(strawberry anthracnose)是草莓育苗阶段最重要的病害，在世界各地的草莓种植区均有发生，一直困扰了草莓行业几十年未有效解决。病原菌为球孢炭疽菌、尖孢炭疽杆菌或草莓炭疽菌，其最适气温为28～32℃，相对湿度在90％以上，是典型的高温高湿型病菌，在我国长江中下游地区7～8月是炭疽病高发期，若防控不及时，可在1～2周内造成大面积感染而绝收，带病的草莓苗在定植后还会陆续出现死颗，病菌可通过匍匐茎、水、土壤和接触传播。近几年较多报道是红叶病、空心病等病害，红叶病主要发生在‘甜查理’及与其有亲缘关系品种，空心病是一种细菌性病害。

3、我国在过去的几十年，草莓以土壤育苗为主。近几年，为了防止土传病害的传播，开始发展基质育苗，通常将子苗扦插或引插至装有基质的穴盘中，穴盘苗对植株根系进行隔离，还具有成活率高、缓苗期短、前期产量高等优势。目前基质育苗基地主要分布在高海拔冷凉地区，但高原草莓苗通常携带白粉病病菌，产果期容易发生白粉病。草莓育苗主要受当地气候条件的限制，北方因春季气温回暖慢，母株定植晚，加上气候干燥的原因，繁殖系数低。长江中下游及以南地区的亚热季风区，因春季和初夏温暖湿润的气候条件，草莓苗繁殖系数高，但在7～8月经常出现≥35℃的高温天气，草莓苗根部温度≥32℃出现生理障碍，持续的高温使根系受损，伤口感染易引起根腐病；穴盘苗的最佳苗龄为45～60天，南方地区从4月下旬开始抽生匍匐茎，每条匍匐茎上长多个子苗，5～6月为繁殖高峰期，7月份进入高温期后，较少生成新子苗，因此普遍存在苗龄过长，根系老化的问题；在高温条件下，水分蒸发量大，子苗长期处在容量极其有限的穴盘中，水分供给忽高忽低，易诱发黄萎病。

4、在草莓种苗数量方面存在不同年份及地区之间不平衡的问题：(1)不同年度产量波动大，我国农业目前还存在“靠天吃饭”现象，以近三年草莓育苗情况为例：2021年夏季我江南一带夏季气温较低，草莓苗供应量比较充足；2022年夏季江南出现罕见的高温，杭州最高气温≥35℃天数高达56天，因高温障碍、缺水和病害等造成草莓苗减产，造成草莓生产苗十分紧俏；2023年草莓育苗面积增加，恰巧当年的夏季凉爽，草莓苗产量高，全国普遍出现滞销现象，到9月底不得不将其铲除，育苗农户严重亏损。(2)地域之间的种苗供需不平衡：草莓苗定植时间根据花芽分化程度和及当地气温确定，过早或过晚均影响成熟期和收益，案例1过早定植：2021年有一农户在8月25日定植比8月30日定植的草莓苗开化时间推迟了20天左右，成熟期推迟了约1个月。案例2过晚定植：高原草莓苗因其冷凉的气候条件，一直存在花芽分化过早的问题，经常定植后根系未长好就开花了，因植株生长量不够，第一批草莓果个小，总产量低。各地的气候条件决定了不同地区定植时间存在差异，例如，辽宁东港通常在8月中下旬定植；安徽长丰在8月末至9月上旬；浙江建德通常在9月上中旬；浙江台州、福建福州在9月中下旬。从生理状态的适合度，以及运输过程可能出现的发热、脱水等情况影响成活率真，因此最好是就近采购草莓苗，这在一定程度上限制了种苗跨地域流通。

5、我国草莓鲜果的价格具有明显的季节性，冬季价格高，春季价格低，通常是11月份草莓始熟时价格高；1月份至春节期间也是价格高峰期，而且需求量大；春节后，尤其是3月份后价格显著下滑，因此莓农的收益主要取决于早期产量。

6、草莓苗进入花芽分化阶段方可定植，花芽分化与温度、日照时间和氮素水平有关，目前促早栽培的措施主要有：(1)夜冷育苗：利用草莓苗花芽分化需冷量的特点，晚上将穴盘苗集中在一起进行降温处理，白天搬出来光照年处理，这种方式人力、动力和设备投入成本很高；(2)短日照处理：将草莓苗早晚进行全遮光处理，短日照促进花芽分化；(3)断氮处理：花芽分化与氮素水平负相关，从8月分开始停止氮肥供给，草莓苗可提前进入生殖生长阶段，这是一种成本最低的处理方法，虽然草莓提前上市，但春节产量受影响。现有的促早栽培方法，因植株长势弱，总体会造成减产。

7、综上所述，我国是最大的草莓生产国，但目前在种苗生产和鲜果供需方面还存在不少难题：(1)草莓在南方繁殖系数高，但在7月～8月高温高湿气候条件下易爆发炭疽病；(2)穴盘苗越夏除了高温、脱水等难题，还存在苗龄过长、根系老化的问题；(3)种苗的生产比盲目，且供需缺少调控方法；(4)草莓鲜果在春节前通常供不应求；(5)现有的促早栽培方法存在成本高或影响总产量的不足；(6)高原苗花芽分化过早。

8、目前最常用的草莓苗保存方法是2～8℃冷藏保存，安全保存期7天，保存过程中植株越来越衰弱，最长期限14天。欧洲进口草莓苗的保存方法是在冬季草莓苗经过预冷后，将叶子全部剪掉，在控温0+1℃(极限温度为-2～2℃)条件保存，这种方法在我国北方也有应用，但仅限于冬季草莓苗贮存作为春季母苗使用，因冻存后种苗活力差，缺少功能叶，缓苗期长，用户接受度较低。现在技术无法解决上述的难题。

技术实现思路

1、本技术提供一种草莓苗的全株活体冷冻保存方法及应用，可保存整个植株，包括所有功能叶，复苏后，原有的功能叶片继续进行光合作用。

2、一种草莓苗的全株活体冷冻保存方法，包括：

3、对草莓苗进行预处理并保留所有功能叶；对预处理后的草莓苗依次进行预冷处理和喷施复合保护剂；喷施复合保护剂后进行程序降温处理，诱导草莓苗进入全休眠状态后进行冷冻保存。

4、本技术保留草莓苗的所有功能叶，经过预冷处理后喷施复合保护剂，再经程序降温处理后进入全休眠状态，全株进行冷冻，复苏后原有的功能叶将继续进行光合作用。

5、所述功能叶可以理解为：具有光合作用和蒸腾作用的叶片，在草莓植株上通常6张功能叶围成一周。

6、所述的全休眠状态可以理解为草莓苗的根茎生产点均没有可见的生长迹象。本技术方法的保存期为27天～501天。其中501天指最长保存试验时间，植株仍保持鲜活的状态，并不代表最长只能存放501天。草莓苗复苏方法为室温下自然解冻或用水冲淋加速解冻，将其定植于基质或土壤中，并在当天充分浇水。

7、在降温过程中防止形成冰晶是实现草莓苗冷冻保存的关键，本技术结合保护剂和降温处理：(1)防止形成冰晶破坏细胞膜结构，加入dmso作为抗冻剂；(2)dmso还具有抑制细胞生长的作用，在低温的共同作用下使细胞进入完全休眠状态，不再发生代谢作用，因此不消耗营养物质；(3)当生长条件适宜时将其复苏，处于最佳苗龄的植株在功能叶的光合作用下快速恢复生长。

8、可选的，所述预处理的过程包括：去除草莓苗上黄叶、失能的硬化的老叶和匍匐茎。底部的叶片失能后老化变脆时应及时劈掉，其呼吸作用大于光合作用，老叶上的虫卵相对较多，留着老叶还可能成为病原体感染点。

9、可选的，所述草莓苗优选花芽分化至二分割期且苗龄为45～60天的草莓苗。可以不同季节培植的草莓苗、也可以是不同地区培植的草莓苗。

10、可选的，所述预冷处理包括：将草莓苗在6℃～25℃条件下预冷4～24小时(冬季气温低时可省略此步骤)。进一步地，所述预冷处理包括：将草莓苗在6℃～15℃条件下预冷4～6小时。

11、可选的，所述复合保护剂中含有1.5～3.0wt％二甲基亚砜(dmso)和1.0～2.0wt％聚乙烯吡咯烷酮(pvp k30)；所述复合保护剂的ph为6.0～6.8。

12、可选的，所述复合保护剂的溶剂为磷酸盐水溶液。

13、可选的，所述复合保护剂配置后2～4℃保存，48小时内使用。

14、可选的，所述复合保护剂的喷施过程包括：在植株上均匀喷施保护剂，将所述复合保护剂在草莓苗的根、茎、叶上均匀喷雾。以使露在植株外部的叶片、短缩茎和根部有均匀的细小液滴为宜。

15、可选的，所述程序降温的步骤包括：先在4～10℃放置30min～4h；再经-18～-20℃放置30～60min；最终于-2.0～-8.2℃长期保存。进一步可选的，在4～10℃放置30min～60min。

16、本技术还提供一种所述全株活体冷冻保存方法在草莓基质育苗或草莓土壤育苗中应用。

17、本技术还提供一种所述全株活体冷冻保存方法在草莓种植中应用。

18、本技术还提供一种草莓种植方法，包括，将采用所述全株活体冷冻保存方法保存的草莓苗复苏后定植于基质或土壤中。采用本技术方法冷冻保存的草莓苗，经复苏后定植于基质或土壤中，经过休眠的草莓苗复苏后前期植株长势旺，抗病抗逆性强，产量果量大，后期不容易旺长，可继续保持良好的产果状态，因此，在田间管理上比较省工，基本上按常规的田间管理即可。

19、可选的，所述复苏的方法为草莓苗在室温下自然解冻或用水冲淋快速解冻。

20、可选的，还包括：将复苏后的草莓苗在浸根药剂中浸泡的处理过程。可选的，所述浸根药剂的一种配置方法为：取5ml阿米西达、5ml亮盾、10ml益施帮，加水稀释至10l配制成浸根药剂。

21、本技术中所用试剂均为常规市售产品。

22、相比现有技术，本技术至少具有如下有益效果之一：

23、第一方面，在育苗中的应用：(1)使草莓苗安全度过7～8月高温期；(2)防止草莓苗根系老化，保持最佳苗龄；(3)将草莓苗保存到下一季或第二年使用。

24、第二方面，在鲜果生产上的应用：(1)使鲜果提前上市，(2)草莓集中在春节期间成熟，通过早期和春节期间草莓的价格优势提高产值，(3)经过休眠的草莓苗复苏后前期植株长势旺，抗病抗逆性强，产量果量大，后期不容易旺长，可继续保持良好的产果状态，因此，在田间管理上比较省工。