हरितगृह बागवानी कृषि ईन्जिनियरिङ् प्रविधिबेइजिङमा अक्टोबर 14, 2022 मा 17: 30 मा प्रकाशित

विश्वव्यापी जनसंख्याको निरन्तर बृद्धिसँगै, खानाको लागि मानिसहरूको माग दिन प्रतिदिन बढ्दै गएको छ, र खाद्य पोषण र सुरक्षाको लागि उच्च आवश्यकताहरू अगाडि राखिएको छ।उच्च उपज र उच्च गुणस्तर बाली खेती खाद्य समस्या समाधान गर्न एक महत्वपूर्ण माध्यम हो।यद्यपि, परम्परागत प्रजनन विधिले उत्कृष्ट प्रजातिहरू खेती गर्न लामो समय लिन्छ, जसले प्रजननको प्रगतिलाई सीमित गर्दछ।वार्षिक स्व-परागकण बालीहरूको लागि, प्रारम्भिक अभिभावक क्रसिङबाट नयाँ किस्म उत्पादन गर्न 10-15 वर्ष लाग्न सक्छ।तसर्थ, बाली प्रजनन को प्रगति को गति को लागी, यो प्रजनन दक्षता सुधार गर्न र उत्पादन समय छोटो गर्न जरुरी छ।

द्रुत प्रजनन भनेको पूर्ण रूपमा बन्द नियन्त्रित वातावरण वृद्धि कोठामा वातावरणीय अवस्थाहरू नियन्त्रण गरेर बिरुवाहरूको वृद्धि दरलाई अधिकतम बनाउन, फूल फुल्ने र फलफूलको गति बढाउन र प्रजनन चक्रलाई छोटो पार्नु हो।बिरुवा कारखाना एक कृषि प्रणाली हो जसले सुविधाहरूमा उच्च परिशुद्धता वातावरणीय नियन्त्रण मार्फत उच्च दक्षता बाली उत्पादन हासिल गर्न सक्छ, र यो छिटो प्रजनन को लागी एक आदर्श वातावरण हो।फ्याक्ट्रीमा प्रकाश, तापक्रम, आर्द्रता र CO2 सांद्रता जस्ता बिरुवा रोप्ने वातावरणीय अवस्थाहरू तुलनात्मक रूपमा नियन्त्रित हुन्छन्, र बाह्य हावापानीबाट कम वा कम प्रभावित हुँदैनन्।नियन्त्रित वातावरणीय अवस्थाहरूमा, उत्तम प्रकाश तीव्रता, प्रकाश समय र तापमानले बिरुवाहरूको विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाहरू, विशेष गरी प्रकाश संश्लेषण र फूल फुल्ने गति बढाउन सक्छ, जसले गर्दा बालीको वृद्धिको समयलाई छोटो पार्छ।बालीको वृद्धि र विकासलाई नियन्त्रण गर्न प्लान्ट फ्याक्ट्री टेक्नोलोजी प्रयोग गरेर, फलफूल अग्रिम कटनी गर्नुहोस्, जबसम्म अंकुरण क्षमता भएका केही बीउहरूले प्रजनन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छन्।

फोटोपीरियड, बाली वृद्धि चक्रलाई असर गर्ने मुख्य वातावरणीय कारक

प्रकाश चक्रले एक दिनमा प्रकाश अवधि र अँध्यारो अवधिको परिवर्तनलाई बुझाउँछ।प्रकाश चक्र एक महत्त्वपूर्ण कारक हो जसले बालीको वृद्धि, विकास, फूल फुल्ने र फलफूललाई ​​असर गर्छ।प्रकाश चक्रको परिवर्तनलाई महसुस गरेर, बालीहरू वनस्पति वृद्धिबाट प्रजनन वृद्धि र पूर्ण फूल र फलफूलमा परिवर्तन हुन सक्छ।विभिन्न बाली प्रजातिहरू र जीनोटाइपहरू फोटोपीरियड परिवर्तनहरूमा फरक शारीरिक प्रतिक्रियाहरू छन्।लामो घाम लाग्ने बिरुवाहरू, एक पटक घाम लाग्ने समय महत्वपूर्ण घामको लम्बाइ भन्दा बढि भएपछि, फूल फुल्ने समय सामान्यतया जई, गहुँ र जौ जस्ता फोटोपीरियडको लम्बाइले छिटो हुन्छ।तटस्थ बिरुवाहरू, फोटोपीरियडको पर्वाह नगरी, चामल, मकै र काकडी जस्ता फूलहरू फुल्नेछन्।कपास, भटमास र कोदो जस्ता छोटो दिनका बिरुवाहरूलाई फूल्नको लागि महत्त्वपूर्ण घामको लम्बाइभन्दा कम फोटो अवधि चाहिन्छ।8 घन्टा प्रकाश र 30 डिग्री सेल्सियस उच्च तापक्रमको कृत्रिम वातावरणीय अवस्थाहरूमा, अमारन्थको फूल फुल्ने समय खेतको वातावरणमा भन्दा 40 दिन अघि हुन्छ।16/8 घन्टा प्रकाश चक्र (प्रकाश/अँध्यारो) को उपचार अन्तर्गत, सबै सात जौ जीनोटाइपहरू चाँडै फुल्यो: फ्र्याङ्कलिन (36 दिन), गेर्डनर (35 दिन), गिम्मेट (33 दिन), कमाण्डर (30 दिन), फ्लीट (29) दिन), बाउडिन (26 दिन) र लक्कियर (25 दिन)।

कृत्रिम वातावरणमा बिरुवा प्राप्त गर्न भ्रूण कल्चर प्रयोग गरी गहुँको वृद्धि अवधिलाई छोटो पार्न सकिन्छ र त्यसपछि १६ घण्टासम्म विकिरण गरी प्रत्येक वर्ष ८ पुस्ता उत्पादन गर्न सकिन्छ।मटरको वृद्धि अवधि फिल्डको वातावरणमा 143 दिनबाट 16 घण्टा प्रकाशको साथ कृत्रिम हरितगृहमा 67 दिनमा घटाइयो।फोटोपीरियडलाई २० घण्टासम्म लम्ब्याएर २१ डिग्री सेल्सियस/१६ डिग्री सेल्सियस (दिन/रात) सँग मिलाएर, मटरको वृद्धि अवधि ६८ दिनसम्म घटाउन सकिन्छ, र बीउ सेटिङ दर ९७.८% हुन्छ।नियन्त्रित वातावरणको अवस्थामा २० घण्टाको फोटोपीरियड उपचारपछि छर्नदेखि फूलसम्म ३२ दिन लाग्छ र सम्पूर्ण वृद्धि अवधि ६२-७१ दिन हुन्छ, जुन खेतको अवस्थाको तुलनामा ३० दिनभन्दा कम हुन्छ।22 घण्टा फोटोपीरियड भएको कृत्रिम हरितगृहको अवस्थामा, गहुँ, जौ, रेप र चनाको फूल फुल्ने समय क्रमशः औसतमा 22, 64, 73 र 33 दिनले घटाइन्छ।प्रारम्भिक फसलको बीउसँग मिलाएर, प्रारम्भिक फसलको बीउको अंकुरण दर क्रमशः औसतमा 92%, 98%, 89% र 94% पुग्न सक्छ, जसले प्रजननको आवश्यकता पूर्ण रूपमा पूरा गर्न सक्छ।सबैभन्दा छिटो प्रजातिहरूले लगातार 6 पुस्ता (गहुँ) र 7 पुस्ता (गहुँ) उत्पादन गर्न सक्छ।22 घण्टाको फोटोपिरियडको अवस्थामा, ओट्सको फूल फुल्ने समय 11 दिनले घटाइएको थियो, र फूल फुलेको 21 दिन पछि, कम्तिमा 5 वटा व्यवहार्य बीउको ग्यारेन्टी गर्न सकिन्छ, र प्रत्येक वर्ष पाँच पुस्ताहरू निरन्तर प्रचार गर्न सकिन्छ।22-घण्टा रोशनीको साथ कृत्रिम हरितगृहमा, दालको वृद्धि अवधि 115 दिनमा घटाइन्छ, र तिनीहरूले वर्षमा 3-4 पुस्ताको लागि पुन: उत्पादन गर्न सक्छन्।कृत्रिम हरितगृहमा २४ घन्टा निरन्तर उज्यालो हुने अवस्थामा बदामको वृद्धि चक्र १४५ दिनबाट घटाएर ८९ दिनमा एक वर्षमा ४ पुस्तासम्म फैलाउन सकिन्छ।

प्रकाश गुणस्तर

बिरुवाको वृद्धि र विकासमा प्रकाशले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।प्रकाशले धेरै फोटोरिसेप्टरहरूलाई असर गरेर फूललाई ​​नियन्त्रण गर्न सक्छ।रातो बत्ती (R) र नीलो बत्ती (B) को अनुपात बाली फूल फुल्नको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ।600 ~ 700nm को रातो प्रकाश तरंगदैर्ध्यमा 660nm को क्लोरोफिलको अवशोषण शिखर हुन्छ, जसले प्रभावकारी रूपमा प्रकाश संश्लेषणलाई बढावा दिन सक्छ।400 ~ 500nm को नीलो प्रकाश तरंगदैर्ध्यले बोटको फोटोट्रोपिज्म, स्टोमेटल खोल्ने र बिरुवाको वृद्धिलाई असर गर्छ।गहुँमा, रातो बत्ती र निलो बत्तीको अनुपात लगभग 1 हुन्छ, जसले चाँडै फूल फुल्न सक्छ।R:B=4:1 को प्रकाश गुणस्तर अन्तर्गत, मध्यम र ढिलो परिपक्व भटमारी प्रजातिहरूको वृद्धि अवधि 120 दिनबाट 63 दिनमा घटाइयो र बिरुवाको उचाइ र पौष्टिक बायोमास घटाइयो तर बीउको उत्पादनमा असर परेन। , जसले प्रति बिरुवा कम्तिमा एउटा बीउलाई सन्तुष्ट पार्न सक्छ, र अपरिपक्व बीउको औसत अंकुरण दर 81.7% थियो।१० घन्टा उज्यालो र निलो बत्तीको सप्लिमेन्टको अवस्थामा, भटमासको बिरुवा छोटो र बलियो हुन्छ, छरिएको २३ दिनमा फुल्छ, ७७ दिनमा परिपक्व हुन्छ र एक वर्षमा ५ पुस्तासम्म प्रजनन गर्न सक्छ।

रातो बत्ती र टाढा रातो बत्ती (FR) को अनुपातले पनि बिरुवाको फूल फुल्ने असर गर्छ।फोटोसेन्सिटिभ पिग्मेन्टहरू दुई प्रकारमा अवस्थित छन्: टाढाको रातो बत्ती अवशोषण (Pfr) र रातो बत्ती अवशोषण (Pr)।कम R:FR अनुपातमा, फोटोसेन्सिटिभ पिगमेन्टहरू Pfr बाट Pr मा रूपान्तरित हुन्छन्, जसले लामो-दिन बिरुवाहरूको फूल फुल्न जान्छ।उपयुक्त R:FR(०.६६~१.०७) लाई विनियमित गर्न LED बत्तीहरू प्रयोग गर्नाले बोटको उचाइ बढाउन सक्छ, लामो समयसम्म चल्ने बिरुवाहरू (जस्तै बिहानको महिमा र स्न्यापड्रैगन) को फूल फुल्न प्रवर्द्धन गर्न सक्छ, र छोटो दिनको बिरुवाहरू (जस्तै मैरिगोल्ड) को फूल फुल्न रोक्छ। )।जब R:FR 3.1 भन्दा बढी हुन्छ, दालको फूल फुल्ने समय ढिलो हुन्छ।R:FR लाई 1.9 मा घटाउँदा राम्रो फूल फुल्ने प्रभाव प्राप्त गर्न सकिन्छ, र यो रोपेको 31 औं दिनमा फुल्न सक्छ।फूल फुल्ने अवरोधमा रातो बत्तीको प्रभाव फोटोसेन्सिटिभ पिग्मेन्ट Pr द्वारा मध्यस्थता गरिन्छ।R:FR 3.5 भन्दा बढी हुँदा पाँचवटा फलफूल बिरुवा (मटर, चना, फराकिलो सिमी, दाल र लुपिन) को फूल फुल्ने समय ढिलो हुने अध्ययनले देखाएको छ।अमरान्थ र धानका केही जीनोटाइपहरूमा, टाढा-रातो बत्तीलाई क्रमशः १० दिन र २० दिन अगाडि बढाउन प्रयोग गरिन्छ।

उर्वरक CO_२

CO_२प्रकाश संश्लेषणको मुख्य कार्बन स्रोत हो।उच्च एकाग्रता CO_२सामान्यतया C3 वार्षिक वृद्धि र प्रजनन प्रवर्द्धन गर्न सक्छ, जबकि कम एकाग्रता CO_२कार्बन सीमितताको कारणले वृद्धि र प्रजनन उपज कम हुन सक्छ।उदाहरणका लागि, चामल र गहुँ जस्ता C3 बिरुवाहरूको प्रकाश संश्लेषण क्षमता CO वृद्धिसँगै बढ्छ।_२स्तर, बायोमास वृद्धि र प्रारम्भिक फूलको परिणाम।CO को सकारात्मक प्रभाव महसुस गर्न को लागी_२एकाग्रता वृद्धि, पानी र पोषक तत्व आपूर्ति अनुकूलन गर्न आवश्यक हुन सक्छ।तसर्थ, असीमित लगानीको सर्तमा, हाइड्रोपोनिक्सले बिरुवाहरूको विकास क्षमतालाई पूर्ण रूपमा मुक्त गर्न सक्छ।कम CO_२एकाग्रताले Arabidopsis thaliana को फूल फुल्ने समय ढिलो गर्छ, जबकि उच्च CO_२एकाग्रताले धानको फूल फुल्ने समयलाई तीव्र बनायो, धानको वृद्धि अवधिलाई 3 महिनामा छोटो बनायो, र वर्षमा 4 पुस्ताहरू फैलियो।CO को पूरक गरेर_२कृत्रिम वृद्धि बक्समा 785.7μmol/mol मा, सोयाबीन प्रजाति 'Enrei' को प्रजनन चक्र 70 दिनमा छोटो पारिएको थियो, र यसले एक वर्षमा 5 पुस्ता प्रजनन गर्न सक्छ।जब CO_२एकाग्रता 550μmol/mol मा बढ्यो, काजानस काजानको फूल फुल्न 8 ~ 9 दिन ढिलो भयो, र फल सेटिङ र पकाउने समय पनि 9 दिन ढिलो भयो।काजानस काजानले उच्च CO मा अघुलनशील चिनी जम्मा गर्यो_२एकाग्रता, जसले बिरुवाहरूको संकेत प्रसारणलाई असर गर्न सक्छ र फूल फुल्न ढिलाइ गर्न सक्छ।थप रूपमा, बढेको CO संग वृद्धि कोठामा_२, भटमासको फूलको संख्या र गुणस्तर बढ्छ, जुन हाइब्रिडाइजेसनका लागि उपयुक्त हुन्छ र यसको हाइब्रिडाइजेशन दर खेतमा उब्जाएको सोयाबिनको भन्दा धेरै बढी हुन्छ।

भविष्यका सम्भावनाहरू

आधुनिक कृषिले वैकल्पिक प्रजनन र सुविधा प्रजननको माध्यमबाट बाली प्रजननको प्रक्रियालाई गति दिन सक्छ।यद्यपि, यी विधिहरूमा केही कमजोरीहरू छन्, जस्तै कडा भौगोलिक आवश्यकताहरू, महँगो श्रम व्यवस्थापन र अस्थिर प्राकृतिक अवस्था, जसले सफल बीउ फसलको ग्यारेन्टी दिन सक्दैन।सुविधा प्रजनन मौसम परिस्थिति द्वारा प्रभावित छ, र उत्पादन थप को लागी समय सीमित छ।यद्यपि, आणविक मार्कर प्रजननले प्रजनन लक्ष्य लक्षणहरूको चयन र निर्धारणलाई मात्र गति दिन्छ।हाल, ग्रामिनेई, लेगुमिनोसे, क्रुसिफेरे र अन्य बालीहरूमा द्रुत प्रजनन प्रविधि लागू गरिएको छ।यद्यपि, बिरुवा कारखाना द्रुत उत्पादन प्रजननले मौसमी अवस्थाको प्रभावबाट पूर्ण रूपमा छुटकारा पाउँछ, र बिरुवाको वृद्धि र विकासको आवश्यकता अनुसार विकास वातावरणलाई विनियमित गर्न सक्छ।परम्परागत प्रजनन, आणविक मार्कर प्रजनन र अन्य प्रजनन विधिहरूसँग बिरुवा कारखाना द्रुत प्रजनन प्रविधिलाई प्रभावकारी रूपमा संयोजन गर्दै, द्रुत प्रजननको अवस्थामा, हाइब्रिडाइजेसन पछि होमोजिगस लाइनहरू प्राप्त गर्न आवश्यक समयलाई कम गर्न सकिन्छ, र एकै समयमा, प्रारम्भिक पुस्ताहरू। आदर्श गुणहरू र प्रजनन पुस्ताहरू प्राप्त गर्न आवश्यक समय छोटो बनाउन चयन गरियो।

कारखानाहरूमा बिरुवा द्रुत प्रजनन प्रविधिको मुख्य सीमा भनेको विभिन्न बालीहरूको वृद्धि र विकासको लागि आवश्यक वातावरणीय अवस्थाहरू एकदम भिन्न हुन्छन्, र लक्ष्य बालीको द्रुत प्रजननको लागि वातावरणीय अवस्थाहरू प्राप्त गर्न लामो समय लाग्छ।एकै समयमा, बिरुवा कारखाना निर्माण र सञ्चालनको उच्च लागतको कारणले, यो ठूलो मात्रामा अतिरिक्त प्रजनन प्रयोग गर्न गाह्रो छ, जसले प्रायः सीमित बीउ उपज निम्त्याउँछ, जसले फलो-अप फिल्ड चरित्र मूल्याङ्कनलाई सीमित गर्न सक्छ।बिरुवा कारखाना उपकरण र प्रविधिको क्रमिक सुधार र सुधार संग, बिरुवा कारखाना को निर्माण र संचालन लागत बिस्तारै कम हुन्छ।बिरुवा कारखाना द्रुत प्रजनन प्रविधिलाई अन्य प्रजनन प्रविधिहरूसँग प्रभावकारी रूपमा संयोजन गरेर द्रुत प्रजनन प्रविधिलाई थप अनुकूलन गर्न र प्रजनन चक्रलाई छोटो बनाउन सम्भव छ।

END

उद्धृत जानकारी

लिउ काइझे, लिउ हाउचेङ।बिरुवा कारखाना द्रुत प्रजनन प्रविधिको अनुसन्धान प्रगति [J]।कृषि इन्जिनियरिङ टेक्नोलोजी, २०२२,४२(२२):४६-४९।