பசுமை இல்ல தோட்டக்கலை விவசாய பொறியியல் தொழில்நுட்பம்அக்டோபர் 14, 2022 அன்று பெய்ஜிங்கில் 17:30 மணிக்கு வெளியிடப்பட்டது.

உலகளாவிய மக்கள்தொகையின் தொடர்ச்சியான அதிகரிப்புடன், மக்களின் உணவுக்கான தேவை நாளுக்கு நாள் அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் உணவு ஊட்டச்சத்து மற்றும் பாதுகாப்பிற்கான அதிக தேவைகள் முன்வைக்கப்படுகின்றன. அதிக மகசூல் மற்றும் உயர்தர பயிர்களை வளர்ப்பது உணவுப் பிரச்சினைகளைத் தீர்க்க ஒரு முக்கியமான வழியாகும். இருப்பினும், பாரம்பரிய இனப்பெருக்க முறை சிறந்த வகைகளை வளர்ப்பதற்கு நீண்ட நேரம் எடுக்கும், இது இனப்பெருக்கத்தின் முன்னேற்றத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. வருடாந்திர சுய-மகரந்தச் சேர்க்கை செய்யும் பயிர்களுக்கு, ஆரம்ப பெற்றோர் கலப்பினத்திலிருந்து ஒரு புதிய வகையின் உற்பத்தி வரை 10~15 ஆண்டுகள் ஆகலாம். எனவே, பயிர் இனப்பெருக்கத்தின் முன்னேற்றத்தை விரைவுபடுத்த, இனப்பெருக்க செயல்திறனை மேம்படுத்துவதும், தலைமுறை நேரத்தைக் குறைப்பதும் அவசரம்.

விரைவான இனப்பெருக்கம் என்பது தாவரங்களின் வளர்ச்சி விகிதத்தை அதிகப்படுத்துதல், பூக்கும் மற்றும் பழம்தரும் வேகத்தை அதிகரித்தல் மற்றும் முழுமையாக மூடப்பட்ட கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் வளர்ச்சி அறையில் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் இனப்பெருக்க சுழற்சியைக் குறைத்தல் என்பதாகும். தாவர தொழிற்சாலை என்பது ஒரு விவசாய அமைப்பாகும், இது வசதிகளில் உயர் துல்லியமான சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாட்டின் மூலம் உயர் திறன் கொண்ட பயிர் உற்பத்தியை அடைய முடியும், மேலும் இது விரைவான இனப்பெருக்கத்திற்கு ஏற்ற சூழலாகும். தொழிற்சாலையில் ஒளி, வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் மற்றும் CO2 செறிவு போன்ற நடவு சூழல் நிலைமைகள் ஒப்பீட்டளவில் கட்டுப்படுத்தக்கூடியவை, மேலும் அவை வெளிப்புற காலநிலையால் குறைவாகவோ அல்லது குறைவாகவோ பாதிக்கப்படுவதில்லை. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ், சிறந்த ஒளி தீவிரம், ஒளி நேரம் மற்றும் வெப்பநிலை தாவரங்களின் பல்வேறு உடலியல் செயல்முறைகளை துரிதப்படுத்தலாம், குறிப்பாக ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் பூக்கும், இதனால் பயிர் வளர்ச்சியின் தலைமுறை நேரத்தைக் குறைக்கலாம். பயிர் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்த தாவர தொழிற்சாலை தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துதல், முளைக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு சில விதைகள் இனப்பெருக்கத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடிந்தால், முன்கூட்டியே பழங்களை அறுவடை செய்தல்.

பயிர் வளர்ச்சி சுழற்சியைப் பாதிக்கும் முக்கிய சுற்றுச்சூழல் காரணி ஒளிக்காலம்.

ஒளி சுழற்சி என்பது ஒரு நாளில் ஒளி காலம் மற்றும் இருண்ட காலம் மாறி மாறி வருவதைக் குறிக்கிறது. ஒளி சுழற்சி என்பது பயிர்களின் வளர்ச்சி, வளர்ச்சி, பூக்கும் மற்றும் காய்க்கும் தன்மையை பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். ஒளி சுழற்சியின் மாற்றத்தை உணர்ந்து, பயிர்கள் தாவர வளர்ச்சியிலிருந்து இனப்பெருக்க வளர்ச்சிக்கும் முழுமையான பூக்கும் மற்றும் காய்க்கும் தன்மைக்கும் மாறலாம். வெவ்வேறு பயிர் வகைகள் மற்றும் மரபணு வகைகள் ஒளிக்கால மாற்றங்களுக்கு வெவ்வேறு உடலியல் பதில்களைக் கொண்டுள்ளன. நீண்ட சூரிய ஒளி தாவரங்கள், சூரிய ஒளி நேரம் முக்கியமான சூரிய ஒளி நீளத்தை மீறியவுடன், பூக்கும் நேரம் பொதுவாக ஓட்ஸ், கோதுமை மற்றும் பார்லி போன்ற ஒளிக்காலத்தின் நீடிப்பால் துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. ஒளிக்காலத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், நடுநிலை தாவரங்கள், அரிசி, சோளம் மற்றும் வெள்ளரி போன்ற பூக்கும். பருத்தி, சோயாபீன் மற்றும் தினை போன்ற குறுகிய பகல் நேர தாவரங்கள் பூக்க முக்கியமான சூரிய ஒளி நீளத்தை விட குறைவான ஒளிக்காலம் தேவை. 8 மணிநேர ஒளி மற்றும் 30℃ அதிக வெப்பநிலை கொண்ட செயற்கை சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் கீழ், அமராந்தின் பூக்கும் நேரம் வயல் சூழலில் இருப்பதை விட 40 நாட்களுக்கு முன்னதாகவே இருக்கும். 16/8 மணிநேர ஒளி சுழற்சி (ஒளி/இருள்) சிகிச்சையின் கீழ், ஏழு பார்லி மரபணு வகைகளும் சீக்கிரமாக பூத்தன: பிராங்க்ளின் (36 நாட்கள்), கெய்ர்ட்னர் (35 நாட்கள்), கிம்மெட் (33 நாட்கள்), கமாண்டர் (30 நாட்கள்), ஃப்ளீட் (29 நாட்கள்), பவுடின் (26 நாட்கள்) மற்றும் லாக்கியர் (25 நாட்கள்).

செயற்கை சூழலில், கோதுமையின் வளர்ச்சிக் காலத்தை கரு வளர்ப்பைப் பயன்படுத்தி நாற்றுகளைப் பெறலாம், பின்னர் 16 மணி நேரம் கதிர்வீச்சு செய்யலாம், மேலும் ஒவ்வொரு ஆண்டும் 8 தலைமுறைகளை உற்பத்தி செய்யலாம். பட்டாணியின் வளர்ச்சிக் காலம் வயல் சூழலில் 143 நாட்களில் இருந்து 16 மணி நேர ஒளியுடன் கூடிய செயற்கை கிரீன்ஹவுஸில் 67 நாட்களாகக் குறைக்கப்பட்டது. ஒளிக்காலத்தை 20 மணிநேரமாக மேலும் நீட்டித்து 21°C/16°C (பகல்/இரவு) உடன் இணைப்பதன் மூலம், பட்டாணியின் வளர்ச்சிக் காலத்தை 68 நாட்களாகக் குறைக்கலாம், மேலும் விதை அமைக்கும் விகிதம் 97.8% ஆகும். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழலின் நிலையில், 20 மணிநேர ஒளிக்கால சிகிச்சைக்குப் பிறகு, விதைப்பதில் இருந்து பூக்கும் வரை 32 நாட்கள் ஆகும், மேலும் முழு வளர்ச்சிக் காலமும் 62-71 நாட்கள் ஆகும், இது வயல் நிலைமைகளை விட 30 நாட்களுக்கு மேல் குறைவாகும். 22 மணிநேர ஒளிக்காலம் கொண்ட செயற்கை பசுமை இல்லத்தின் நிலையில், கோதுமை, பார்லி, ரேப் மற்றும் கொண்டைக்கடலை ஆகியவற்றின் பூக்கும் நேரம் முறையே சராசரியாக 22, 64, 73 மற்றும் 33 நாட்களாகக் குறைக்கப்படுகிறது. விதைகளின் ஆரம்ப அறுவடையுடன் இணைந்து, ஆரம்ப அறுவடை விதைகளின் முளைப்பு விகிதம் முறையே 92%, 98%, 89% மற்றும் 94% ஐ எட்டக்கூடும், இது இனப்பெருக்கத் தேவைகளை முழுமையாக பூர்த்தி செய்யும். வேகமான வகைகள் தொடர்ந்து 6 தலைமுறைகள் (கோதுமை) மற்றும் 7 தலைமுறைகள் (கோதுமை) உற்பத்தி செய்ய முடியும். 22 மணிநேர ஒளிக்காலம் என்ற நிலையில், ஓட்ஸின் பூக்கும் நேரம் 11 நாட்கள் குறைக்கப்பட்டது, மேலும் பூக்கும் 21 நாட்களுக்குப் பிறகு, குறைந்தது 5 சாத்தியமான விதைகளை உத்தரவாதம் செய்ய முடியும், மேலும் ஒவ்வொரு ஆண்டும் ஐந்து தலைமுறைகளை தொடர்ந்து பரப்ப முடியும். 22 மணிநேர வெளிச்சம் கொண்ட செயற்கை பசுமை இல்லத்தில், பயறு வகைகளின் வளர்ச்சி காலம் 115 நாட்களாகக் குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் அவை வருடத்திற்கு 3-4 தலைமுறைகளுக்கு இனப்பெருக்கம் செய்யலாம். செயற்கை பசுமை இல்லத்தில் 24 மணி நேர தொடர்ச்சியான வெளிச்சம் இருந்தால், வேர்க்கடலையின் வளர்ச்சி சுழற்சி 145 நாட்களில் இருந்து 89 நாட்களாகக் குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ஒரு வருடத்தில் 4 தலைமுறைகளுக்கு இனப்பெருக்கம் செய்யப்படலாம்.

ஒளி தரம்

தாவரங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் ஒளி முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. பல ஒளி ஏற்பிகளைப் பாதிப்பதன் மூலம் ஒளி பூப்பதைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். பயிர் பூப்பதற்கு சிவப்பு ஒளி (R) மற்றும் நீல ஒளி (B) விகிதம் மிகவும் முக்கியமானது. 600~700nm என்ற சிவப்பு ஒளி அலைநீளம் 660nm என்ற குளோரோபிலின் உறிஞ்சுதல் உச்சத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒளிச்சேர்க்கையை திறம்பட ஊக்குவிக்கும். 400~500nm என்ற நீல ஒளி அலைநீளம் தாவர ஒளி வெப்பமண்டலம், ஸ்டோமாடல் திறப்பு மற்றும் நாற்று வளர்ச்சியை பாதிக்கும். கோதுமையில், சிவப்பு ஒளி மற்றும் நீல ஒளியின் விகிதம் சுமார் 1 ஆகும், இது ஆரம்பத்திலேயே பூக்கத் தூண்டும். R:B=4:1 என்ற ஒளி தரத்தின் கீழ், நடுத்தர மற்றும் தாமதமாக முதிர்ச்சியடையும் சோயாபீன் வகைகளின் வளர்ச்சி காலம் 120 நாட்களிலிருந்து 63 நாட்களாகக் குறைக்கப்பட்டது, மேலும் தாவர உயரம் மற்றும் ஊட்டச்சத்து உயிரி குறைக்கப்பட்டது, ஆனால் விதை மகசூல் பாதிக்கப்படவில்லை, இது ஒரு செடிக்கு குறைந்தது ஒரு விதையையாவது திருப்திப்படுத்தக்கூடும், மேலும் முதிர்ச்சியடையாத விதைகளின் சராசரி முளைப்பு விகிதம் 81.7% ஆகும். 10 மணிநேர வெளிச்சம் மற்றும் நீல ஒளி கூடுதல் வசதியின் கீழ், சோயாபீன் செடிகள் குட்டையாகவும் வலுவாகவும் மாறி, விதைத்த 23 நாட்களுக்குப் பிறகு பூத்து, 77 நாட்களுக்குள் முதிர்ச்சியடைந்து, ஒரு வருடத்தில் 5 தலைமுறைகளுக்கு இனப்பெருக்கம் செய்ய முடிந்தது.

சிவப்பு ஒளிக்கும் தொலைதூர சிவப்பு ஒளிக்கும் (FR) உள்ள விகிதம் தாவரங்களின் பூப்பதையும் பாதிக்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் இரண்டு வடிவங்களில் உள்ளன: தொலைதூர சிவப்பு ஒளி உறிஞ்சுதல் (Pfr) மற்றும் சிவப்பு ஒளி உறிஞ்சுதல் (Pr). குறைந்த R:FR விகிதத்தில், ஒளிச்சேர்க்கை நிறமிகள் Pfr இலிருந்து Pr ஆக மாற்றப்படுகின்றன, இது நீண்ட பகல் தாவரங்களின் பூப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது. பொருத்தமான R:FR(0.66~1.07) ஐ ஒழுங்குபடுத்த LED விளக்குகளைப் பயன்படுத்துவது தாவர உயரத்தை அதிகரிக்கலாம், நீண்ட பகல் தாவரங்களின் (மார்னிங் க்ளோரி மற்றும் ஸ்னாப்டிராகன் போன்றவை) பூப்பதை ஊக்குவிக்கலாம் மற்றும் குறுகிய பகல் தாவரங்களின் (சாமந்தி போன்றவை) பூப்பதைத் தடுக்கலாம். R:FR 3.1 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​பயறு வகைகளின் பூக்கும் நேரம் தாமதமாகும். R:FR ஐ 1.9 ஆகக் குறைப்பது சிறந்த பூக்கும் விளைவைப் பெறலாம், மேலும் விதைத்த 31 வது நாளில் அது பூக்கும். பூக்கும் தடுப்பில் சிவப்பு ஒளியின் விளைவு ஒளிச்சேர்க்கை நிறமி Pr ஆல் மத்தியஸ்தம் செய்யப்படுகிறது. R:FR 3.5 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​ஐந்து பயறு வகை தாவரங்களின் (பட்டாணி, கொண்டைக்கடலை, அகன்ற பீன், பயறு மற்றும் லூபின்) பூக்கும் நேரம் தாமதமாகும் என்று ஆய்வுகள் சுட்டிக்காட்டியுள்ளன. அமராந்த் மற்றும் அரிசியின் சில மரபணு வகைகளில், பூப்பதை முறையே 10 நாட்கள் மற்றும் 20 நாட்கள் அதிகரிக்க ஃபார்-ரெட் லைட் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உரம் CO₂

CO₂ஒளிச்சேர்க்கையின் முக்கிய கார்பன் மூலமாகும். அதிக செறிவுள்ள CO₂பொதுவாக C3 வருடாந்திரங்களின் வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்கத்தை ஊக்குவிக்கும், அதே நேரத்தில் குறைந்த செறிவு CO₂கார்பன் வரம்பு காரணமாக வளர்ச்சி மற்றும் இனப்பெருக்க மகசூலைக் குறைக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, அரிசி மற்றும் கோதுமை போன்ற C3 தாவரங்களின் ஒளிச்சேர்க்கை திறன், CO அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது.₂நிலை, இதன் விளைவாக உயிரி அளவு அதிகரிப்பு மற்றும் ஆரம்ப பூக்கும். CO2 இன் நேர்மறையான தாக்கத்தை உணர₂செறிவு அதிகரிப்பதால், நீர் மற்றும் ஊட்டச்சத்து விநியோகத்தை மேம்படுத்துவது அவசியமாக இருக்கலாம். எனவே, வரம்பற்ற முதலீட்டின் நிபந்தனையின் கீழ், ஹைட்ரோபோனிக்ஸ் தாவரங்களின் வளர்ச்சி திறனை முழுமையாக வெளியிட முடியும். குறைந்த CO₂அரபிடோப்சிஸ் தாலியானாவின் பூக்கும் நேரத்தை செறிவு தாமதப்படுத்தியது, அதே நேரத்தில் அதிக CO₂செறிவூட்டல் நெல்லின் பூக்கும் நேரத்தை துரிதப்படுத்தியது, நெல்லின் வளர்ச்சி காலத்தை 3 மாதங்களாகக் குறைத்தது, மேலும் வருடத்திற்கு 4 தலைமுறைகளைப் பெருக்கியது. CO2 ஐ கூடுதலாக வழங்குவதன் மூலம்₂செயற்கை வளர்ச்சி பெட்டியில் 785.7μmol/mol ஆக, 'என்ரேய்' சோயாபீன் வகையின் இனப்பெருக்க சுழற்சி 70 நாட்களாகக் குறைக்கப்பட்டது, மேலும் அது ஒரு வருடத்தில் 5 தலைமுறைகளை இனப்பெருக்கம் செய்ய முடியும். CO₂செறிவு 550μmol/mol ஆக அதிகரித்தது, கஜனஸ் கஜன் பூப்பது 8~9 நாட்கள் தாமதமானது, மேலும் பழம் உருவாகும் மற்றும் பழுக்க வைக்கும் நேரமும் 9 நாட்கள் தாமதமானது. கஜனஸ் கஜன் அதிக CO இல் கரையாத சர்க்கரையை குவித்தது.₂செறிவு, இது தாவரங்களின் சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை பாதிக்கலாம் மற்றும் பூப்பதை தாமதப்படுத்தலாம். கூடுதலாக, அதிகரித்த CO உள்ள வளர்ச்சி அறையில்₂, சோயாபீன் பூக்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் தரம் அதிகரிக்கிறது, இது கலப்பினமாக்கலுக்கு உகந்தது, மேலும் அதன் கலப்பினமாக்கல் விகிதம் வயலில் வளர்க்கப்படும் சோயாபீன்களை விட மிக அதிகமாக உள்ளது.

எதிர்கால வாய்ப்புகள்

மாற்று இனப்பெருக்கம் மற்றும் வசதி இனப்பெருக்கம் மூலம் நவீன விவசாயம் பயிர் இனப்பெருக்க செயல்முறையை விரைவுபடுத்த முடியும். இருப்பினும், இந்த முறைகளில் கடுமையான புவியியல் தேவைகள், விலையுயர்ந்த உழைப்பு மேலாண்மை மற்றும் நிலையற்ற இயற்கை நிலைமைகள் போன்ற சில குறைபாடுகள் உள்ளன, அவை வெற்றிகரமான விதை அறுவடைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க முடியாது. வசதி இனப்பெருக்கம் காலநிலை நிலைமைகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, மேலும் தலைமுறை சேர்ப்பதற்கான நேரம் குறைவாக உள்ளது. இருப்பினும், மூலக்கூறு மார்க்கர் இனப்பெருக்கம் இனப்பெருக்க இலக்கு பண்புகளின் தேர்வு மற்றும் தீர்மானத்தை துரிதப்படுத்துகிறது. தற்போது, ​​கிராமினே, லெகுமினோசே, க்ரூசிஃபெரே மற்றும் பிற பயிர்களுக்கு விரைவான இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், தாவர தொழிற்சாலை விரைவான தலைமுறை இனப்பெருக்கம் காலநிலை நிலைமைகளின் செல்வாக்கிலிருந்து முற்றிலும் விடுபடுகிறது, மேலும் தாவர வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப வளர்ச்சி சூழலை ஒழுங்குபடுத்த முடியும். தாவர தொழிற்சாலை விரைவான இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பத்தை பாரம்பரிய இனப்பெருக்கம், மூலக்கூறு மார்க்கர் இனப்பெருக்கம் மற்றும் பிற இனப்பெருக்க முறைகளுடன் திறம்பட இணைப்பதன் மூலம், விரைவான இனப்பெருக்கத்தின் நிபந்தனையின் கீழ், கலப்பினத்திற்குப் பிறகு ஹோமோசைகஸ் கோடுகளைப் பெறுவதற்குத் தேவையான நேரத்தைக் குறைக்கலாம், அதே நேரத்தில், சிறந்த பண்புகள் மற்றும் இனப்பெருக்க தலைமுறைகளைப் பெறுவதற்குத் தேவையான நேரத்தைக் குறைக்க ஆரம்ப தலைமுறைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம்.

தொழிற்சாலைகளில் தாவர விரைவு இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய வரம்பு என்னவென்றால், வெவ்வேறு பயிர்களின் வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்குத் தேவையான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை, மேலும் இலக்கு பயிர்களின் விரைவு இனப்பெருக்கத்திற்கான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளைப் பெறுவதற்கு நீண்ட நேரம் எடுக்கும். அதே நேரத்தில், தாவர தொழிற்சாலை கட்டுமானம் மற்றும் செயல்பாட்டின் அதிக செலவு காரணமாக, பெரிய அளவிலான சேர்க்கை இனப்பெருக்க பரிசோதனையை மேற்கொள்வது கடினம், இது பெரும்பாலும் குறைந்த விதை விளைச்சலுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது பின்தொடர்தல் கள தன்மை மதிப்பீட்டைக் கட்டுப்படுத்தக்கூடும். தாவர தொழிற்சாலை உபகரணங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் படிப்படியான முன்னேற்றம் மற்றும் மேம்பாட்டால், தாவர தொழிற்சாலையின் கட்டுமானம் மற்றும் செயல்பாட்டு செலவு படிப்படியாகக் குறைக்கப்படுகிறது. தாவர தொழிற்சாலை விரைவு இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பத்தை மற்ற இனப்பெருக்க நுட்பங்களுடன் திறம்பட இணைப்பதன் மூலம் விரைவான இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பத்தை மேலும் மேம்படுத்தவும் இனப்பெருக்க சுழற்சியைக் குறைக்கவும் முடியும்.

முடிவு

மேற்கோள் காட்டப்பட்ட தகவல்

லியு கைஷே, லியு ஹூசெங். தாவர தொழிற்சாலை விரைவான இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பத்தின் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம் [J]. வேளாண் பொறியியல் தொழில்நுட்பம், 2022,42(22):46-49.