Технологија на земјоделско инженерство на градинарски стаклена градинаОбјавено на 17: 30 на 14 октомври 2022 година во Пекинг

Со континуирано зголемување на глобалното население, побарувачката на луѓето за храна се зголемува од ден на ден, а повисоките барања се изнесуваат за исхраната и безбедноста на храната. Одгледувањето на високо-приносни и висококвалитетни култури е важно средство за решавање на проблеми со храната. Како и да е, традиционалниот метод на размножување трае долго време за да култивира одлични сорти, што го ограничува напредокот на размножување. За годишни култури за само-опрашување, може да трае 10 ~ 15 години од првичното преминување на родители до производство на нова сорта. Затоа, за да се забрза напредокот на одгледување на земјоделски култури, итно е да се подобри ефикасноста на размножување и да се скрати времето на генерација.

Брзото одгледување значи да се зголеми стапката на раст на растенијата, да се забрза цветни и плодни и скратете го циклусот на размножување со контролирање на условите на животната средина во целосно затворена контролирана просторија за раст на животната средина. Фабриката за растенија е земјоделски систем кој може да постигне високо-ефикасно производство на земјоделски култури преку голема контрола на животната средина во објектите и е идеално опкружување за брзо размножување. Состојбите на околината за садење, како што се светлина, температура, влажност и концентрација на СО2 во фабриката, се релативно контролирани и не се или помалку погодени од надворешната клима. Под контролирани услови на животната средина, најдобриот интензитет на светлина, светло време и температура може да ги забрзаат различните физиолошки процеси на растенијата, особено фотосинтезата и цветањето, со што се скратува времето на производство на раст на земјоделските култури. Користејќи ја фабричката технологија за растенија за контрола на растот и развојот на земјоделските култури, овошјето за собирање овошје однапред, сè додека неколку семиња со способност за ртење можат да ги задоволат потребите за размножување.

Фотопериод, главниот фактор на животната средина што влијае на циклусот на раст на земјоделските култури

Светлиот циклус се однесува на алтернативата на светлосен период и темниот период во еден ден. Светлиот циклус е важен фактор што влијае на растот, развојот, цветањето и плодот на земјоделските култури. Со чувство на промена на светлосен циклус, земјоделските култури можат да се променат од вегетативен раст во репродуктивен раст и целосно цветни и плодни. Различни сорти на земјоделски култури и генотипови имаат различни физиолошки реакции на промените во фотопериодот. Растенијата со долги суровини, откако времето на сонце ја надминува критичната должина на сонцето, времето на цветни обично се забрзува со продолжување на фотопериодот, како што се овес, пченица и јачмен. Неутралните растенија, без оглед на фотопериодот, ќе цветаат, како што се ориз, пченка и краставица. Краткорочните растенија, како што се памук, соја и просо, имаат потреба од фотопериод пониско од критичната должина на сонцето за да цветаат. Под вештачко опкружување услови од 8H светлина и 30 ℃ висока температура, времето на цветни амарант е повеќе од 40 дена порано од оној во околината на теренот. Под третман на светлосен циклус од 16/8 ч (светло/темно), сите седум генотипови на јачмен цветаа рано: Френклин (36 дена), Гаидернер (35 дена), Гиммет (33 дена), командант (30 дена), флота (29 денови), Баудин (26 дена) и Локиер (25 дена).

Под вештачко опкружување, периодот на раст на пченицата може да се скрати со употреба на култура на ембрион за да се добијат садници, а потоа да се озборуваат 16 часа, а 8 генерации може да се произведуваат секоја година. Периодот на раст на грашок беше скратен од 143 дена во областа на околината на 67 дена во вештачка стаклена градина со 16H светло. Со понатамошно продолжување на фотопериодот на 20H и комбинирање на истиот со 21 ° C/16 ° C (ден/ноќ), периодот на раст на грашок може да се скрати на 68 дена, а стапката на поставување семе е 97,8%. Под услов на контролирана околина, по 20 часа третман на фотопериод, потребни се 32 дена од сеење до цветни, а целиот период на раст е 62-71 дена, што е пократко од оној во услови на поле за повеќе од 30 дена. Под услов на вештачка стаклена градина со 22H фотопериод, цветното време на пченица, јачмен, силување и пилешко е скратено за 22, 64, 73 и 33 дена во просек, соодветно. Во комбинација со раната жетва на семе, стапките на ртење на раните семе од жетви можат да достигнат 92%, 98%, 89% и 94% во просек, соодветно, што може целосно да ги задоволи потребите на размножување. Најбрзите сорти можат постојано да произведуваат 6 генерации (пченица) и 7 генерации (пченица). Под услов 22-часовно фотопериод, времето на цветни овес беше намалено за 11 дена, а 21 ден по цветањето, може да се гарантира најмалку 5 одржливи семиња, а пет генерации може да се пропагираат континуирано секоја година. Во вештачката стаклена градина со 22-часовно осветлување, периодот на раст на леќата се скратува на 115 дена и тие можат да се репродуцираат за 3-4 генерации годишно. Под услов 24-часовно континуирано осветлување во вештачка стаклена градина, циклусот на раст на кикирики се намалува од 145 дена на 89 дена, а може да се пропагира за 4 генерации за една година.

Квалитет на светлина

Светлината игра клучна улога во растот и развојот на растенијата. Светлината може да го контролира цветањето со тоа што влијае на многу фоторецептори. Односот на црвена светлина (R) со сина светлина (Б) е многу важен за цветни култури. Црвената светлина бранова должина од 600 ~ 700nm содржи апсорпциски врв на хлорофил од 660nm, што може ефикасно да промовира фотосинтеза. Сината светлина на бранова должина од 400 ~ 500nm ќе влијае на растителниот фотоотропизам, отворањето на стомакот и растот на расад. Во пченицата, односот на црвена светлина до сина светлина е околу 1, што може да предизвика цветни најрани. Под квалитетот на светлината на R: B = 4: 1, периодот на раст на средните и доцните сорти на соја беше скратен од 120 дена на 63 дена, а висината на растението и хранливата биомаса беа намалени, но приносот на семето не беше засегнат , што може да задоволи најмалку едно семе по растение, а просечната стапка на ртење на незрели семиња беше 81,7%. Под услов 10 часа осветлување и додаток на сина светлина, растенијата соја станаа кратки и силни, цветаа 23 дена по сеењето, созреани во рок од 77 дена и можеа да се репродуцираат за 5 генерации за една година.

Односот на црвено светло до далеку црвено светло (FR) исто така влијае на цветни растенија. Фотосензитивни пигменти постојат во две форми: Апсорпција на далеку црвена светлина (PFR) и апсорпција на црвена светлина (PR). Со низок однос R: FR, фотосензитивните пигменти се претвораат од PFR во PR, што доведува до цветни долгогодишни растенија. Користењето на LED светла за регулирање на соодветната R: FR (0,66 ~ 1,07) може да ја зголеми висината на растенијата, да ги промовира цветни на долгогодишни растенија (како што се утринска слава и Snapdragon) и да го инхибираат цвеќињата на кратки дневни растенија (како што е невен ). Кога R: FR е поголем од 3,1, времето на цветни леќа е одложено. Намалувањето на R: FR на 1,9 може да го добие најдобриот цветниот ефект, и може да цвета на 31 -от ден по сеењето. Ефектот на црвената светлина врз цветната инхибиција е посредуван од фотосензитивен пигмент ПР. Студиите посочија дека кога R: FR е повисоко од 3,5, времето на цветни на пет мешунки растенија (грашок, пилешко, широк грав, леќа и лупин) ќе биде одложено. Кај некои генотипови на амарант и ориз, далеку-црвена светлина се користи за унапредување на цветањето за 10 дена и 20 дена, соодветно.

Ѓубриво ко₂

CO₂е главниот извор на јаглерод на фотосинтеза. Соработка со висока концентрација₂обично може да го промовира растот и репродукцијата на C3 годишниците, додека CO со ниска концентрација₂може да го намали приносот на раст и репродукција како резултат на ограничување на јаглеродот. На пример, фотосинтетичката ефикасност на растенијата C3, како што се ориз и пченица, се зголемува со зголемувањето на CO₂Ниво, што резултира во зголемување на биомасата и раното цветни. Со цел да се реализира позитивното влијание на CO₂Зголемување на концентрацијата, може да биде неопходно да се оптимизира снабдувањето со вода и хранливи материи. Затоа, под услов на неограничена инвестиција, хидропоника може целосно да го ослободи потенцијалот за раст на растенијата. Низок ко₂Концентрацијата го одложи времето на цветни на Арабидопсис Талијана, додека е висока CO₂Концентрацијата го забрза времето на цветање на оризот, го скрати периодот на раст на оризот до 3 месеци и пропагираше 4 генерации годишно. Со дополнување на ко₂до 785,7μmol/mol во кутијата за вештачки раст, циклусот на размножување на сортата соја „Енреи“ беше скратен на 70 дена и може да одгледува 5 генерации за една година. Кога ко₂Концентрацијата се зголеми на 550μmol/mol, цветноста на Cajanus Cajan беше одложено за 8 ~ 9 дена, а поставувањето на овошјето и времето на зреење беа одложени и за 9 дена. Кајанус Кајан акумулирал нерастворлив шеќер на високиот CO₂Концентрација, што може да влијае на преносот на сигналот на растенијата и да го одложи цветот. Покрај тоа, во просторијата за раст со зголемен CO₂, бројот и квалитетот на цвеќињата од соја се зголемуваат, што е погодно за хибридизација, а стапката на хибридизација е многу повисока од онаа на соја одгледувана на полето.

Идни перспективи

Современото земјоделство може да го забрза процесот на одгледување на земјоделски култури со помош на алтернативно одгледување и одгледување на објекти. Сепак, постојат некои недостатоци во овие методи, како што се строги географски барања, скапо управување со трудот и нестабилни природни услови, кои не можат да гарантираат успешна жетва на семе. Одгледувањето објекти е под влијание на климатските услови, а времето за додавање на генерација е ограничено. Како и да е, одгледувањето на молекуларен маркер само го забрзува изборот и одредувањето на одгледување на целните црти. Во моментов, технологијата за брзо размножување се применува на Gramineae, Leguminosae, Cruciferae и други култури. Како и да е, растителната фабрика за брзо одгледување целосно се ослободува од влијанието на климатските услови и може да ја регулира околината за раст според потребите на растот и развојот на растенијата. Комбинирање на фабриката за растителни фабрика за брзо размножување со традиционалното размножување, молекуларното одгледување маркер и другите методи на одгледување ефикасно, под услов на брзо одгледување, времето потребно за да се добијат хомозиготни линии по хибридизацијата може да се намалат, а во исто време и раните генерации можат да бидат Избран за скратување на времето потребно за да се добијат идеални црти и генерации за размножување.

Клучното ограничување на технологијата за брзо размножување на растенијата во фабриките е дека условите на животната средина потребни за раст и развој на различни култури се сосема различни, а потребно е долго време за да се добијат условите на животната средина за брзо размножување на целните култури. Во исто време, заради високата цена на градежништвото и работењето на фабриката за растенија, тешко е да се спроведе експеримент за одгледување додатоци во големи размери, што честопати доведува до ограничен принос на семе, што може да ја ограничи проценката на карактерот на полето. Со постепено подобрување и подобрување на растителната фабричка опрема и технологија, постепено се намалуваат трошоците за изградба и работа на фабриката за растенија. Можно е дополнително да се оптимизира технологијата за брзо размножување и да се скрати циклусот на размножување со ефикасно комбинирање на технологијата за брзо размножување на фабриката за растенија со други техники за размножување.

Крај

Цитирани информации

Лиу Каиже, Лиу Хученг. Напредокот на истражувањето на фабриката за растителни фабрика за брзо размножување [J]. Технологија на земјоделско инженерство, 2022,42 (22): 46-49.