Glashús túnbou lânboutechnyk technologyPublisearre om 17:30 op 14 oktober 2022 yn Peking

Mei de trochgeande tanimming fan 'e wrâldbefolking nimt de fraach fan minsken nei iten dei nei dei ta, en wurde hegere easken steld foar fiedingsfieding en feiligens. It kultivearjen fan gewaaksen mei hege opbringst en kwaliteit is in wichtich middel om fiedingsproblemen op te lossen. De tradisjonele fokkerijmetoade duorret lykwols lang om poerbêste farianten te kultivearjen, wat de foarútgong fan fokken beheint. Foar jierlikse selsbestuivende gewaaksen kin it 10~15 jier duorje fan 'e earste âlderkrusing oant de produksje fan in nij ferskaat. Dêrom, om de foarútgong fan gewaaksfokkerij te fersnellen, is it driuwend om de fokkerij-effisjinsje te ferbetterjen en de generaasjetiid te ferkoartjen.

Fluchkweek betsjut it maksimalisearjen fan 'e groeisnelheid fan planten, it fersnellen fan bloei en fruchtfoarming, en it koarter meitsjen fan 'e kweeksyklus troch it kontrolearjen fan miljeu-omstannichheden yn in folslein sletten groeikeamer mei kontroleare omjouwing. Plantenfabryk is in lânbousysteem dat hege-effisjinsje gewaaksproduksje kin berikke troch hege-presyzje miljeukontrôle yn foarsjennings, en it is in ideale omjouwing foar fluchkweek. De plantomjouwingsomstannichheden lykas ljocht, temperatuer, fochtigens en CO2-konsintraasje yn 'e fabryk binne relatyf kontrolearber, en wurde net of minder beynfloede troch it eksterne klimaat. Under kontroleare miljeu-omstannichheden kinne de bêste ljochtintensiteit, ljochttiid en temperatuer ferskate fysiologyske prosessen fan planten fersnelle, benammen fotosynteze en bloei, en sa de generaasjetiid fan gewaaksgroei koarter meitsje. Mei help fan plantenfabryktechnology om gewaaksgroei en ûntwikkeling te kontrolearjen, kinne fruchten foarôf rispe, salang't in pear siedden mei kimfermogen oan 'e kweekbehoeften foldogge.

Fotoperioade, de wichtichste miljeufaktor dy't ynfloed hat op 'e groeisyklus fan gewaaksen

Ljochtsyklus ferwiist nei de ôfwikseling fan ljochtperioaden en tsjustere perioaden yn in dei. Ljochtsyklus is in wichtige faktor dy't ynfloed hat op 'e groei, ûntwikkeling, bloei en fruchtdracht fan gewaaksen. Troch de feroaring yn 'e ljochtsyklus te waarnimmen, kinne gewaaksen feroarje fan fegetative groei nei reproduktive groei en folsleine bloei en fruchtdracht. Ferskillende gewaaksfarianten en genotypen hawwe ferskillende fysiologyske reaksjes op fotoperioadeferoaringen. Planten mei lange sinneskyn, as de sinneskyntiid de krityske sinneskynlingte oerskriuwt, wurdt de bloeitiid meastentiids fersneld troch de ferlinging fan 'e fotoperioade, lykas haver, weet en gerst. Neutrale planten, nettsjinsteande de fotoperioade, sille bloeie, lykas rys, mais en komkommer. Koarte-deiplanten, lykas katoen, soja en gierst, hawwe in fotoperioade nedich dy't leger is as de krityske sinneskynlingte om te bloeien. Under de keunstmjittige omjouwingsomstannichheden fan 8 oeren ljocht en 30 ℃ hege temperatuer is de bloeitiid fan amarant mear as 40 dagen earder as yn 'e fjildomjouwing. Under de behanneling fan in ljochtsyklus fan 16/8 oeren (ljocht/tsjuster) bloeiden alle sân gerstgenotypen betiid: Franklin (36 dagen), Gairdner (35 dagen), Gimmett (33 dagen), Commander (30 dagen), Fleet (29 dagen), Baudin (26 dagen) en Lockyer (25 dagen).

Under in keunstmjittige omjouwing kin de groeiperioade fan weet ynkoarte wurde troch gebrûk te meitsjen fan embryokultuer om siedlingen te krijen, en dan 16 oeren te bestralen, en kinne elk jier 8 generaasjes produsearre wurde. De groeiperioade fan earte waard ynkoarte fan 143 dagen yn in fjildomjouwing nei 67 dagen yn in keunstmjittige kas mei 16 oeren ljocht. Troch de fotoperioade fierder te ferlingjen nei 20 oeren en it te kombinearjen mei 21 °C / 16 °C (dei / nacht), kin de groeiperioade fan earte ynkoarte wurde nei 68 dagen, en de siedsettingssnelheid is 97,8%. Under in kontroleare omjouwing, nei in fotoperioade fan 20 oeren, duorret it 32 dagen fan siedzjen oant bloei, en de heule groeiperioade is 62-71 dagen, wat mear as 30 dagen koarter is as yn fjildomstannichheden. Under in keunstmjittige kas mei in fotoperioade fan 22 oeren wurdt de bloeitiid fan weet, gerst, raap en kikkererwten gemiddeld respektivelik 22, 64, 73 en 33 dagen ynkoarte. Yn kombinaasje mei iere rispinge fan sied kinne de kiemingssifers fan iere rispinge siedden gemiddeld respektivelik 92%, 98%, 89% en 94% berikke, wat folslein kin foldwaan oan 'e behoeften fan fokkerij. De rapste farianten kinne kontinu 6 generaasjes (weet) en 7 generaasjes (weet) produsearje. Under de betingst fan 22-oere fotoperioade waard de bloeitiid fan haver mei 11 dagen fermindere, en 21 dagen nei de bloei koene teminsten 5 libbensfetbere siedden garandearre wurde, en koene fiif generaasjes elk jier kontinu propagearre wurde. Yn 'e keunstmjittige kas mei 22-oere ferljochting wurdt de groeiperioade fan linzen ferkoarte ta 115 dagen, en se kinne 3-4 generaasjes yn 't jier reprodusearje. Under de betingst fan 24-oere trochgeande ferljochting yn in keunstmjittige kas wurdt de groeisyklus fan pinda fermindere fan 145 dagen nei 89 dagen, en it kin 4 generaasjes yn ien jier propagearre wurde.

Ljochtkwaliteit

Ljocht spilet in wichtige rol yn 'e groei en ûntwikkeling fan planten. Ljocht kin bloei kontrolearje troch ynfloed te hawwen op in protte fotoreseptoren. De ferhâlding fan read ljocht (R) ta blau ljocht (B) is tige wichtich foar de bloei fan gewaaksen. De golflingte fan read ljocht fan 600~700nm befettet de absorpsjepyk fan chlorofyl fan 660nm, wat fotosynteze effektyf befoarderje kin. De golflingte fan blau ljocht fan 400~500nm sil ynfloed hawwe op plantfototropisme, stomatale iepening en siedlingsgroei. Yn weet is de ferhâlding fan read ljocht ta blau ljocht sawat 1, wat bloei sa gau mooglik kin feroarsaakje. Under de ljochtkwaliteit fan R:B=4:1 waard de groeiperioade fan middel- en let-rypjende sojabonefarianten ynkoarte fan 120 dagen nei 63 dagen, en de planthichte en fiedingsbiomassa waarden fermindere, mar de siedopbringst waard net beynfloede, wat teminsten ien sied per plant koe befredigje, en de gemiddelde kiemingsgraad fan ûnryp sied wie 81,7%. Under de betingst fan 10 oeren ferljochting en blau ljochtsupplement waarden sojaboneplanten koart en sterk, bloeiden 23 dagen nei it siedzjen, ryp waarden binnen 77 dagen, en koene se 5 generaasjes yn ien jier reprodusearje.

De ferhâlding fan read ljocht ta fier read ljocht (FR) beynfloedet ek de bloei fan planten. Gefoelige pigmenten besteane yn twa foarmen: fier read ljochtabsorpsje (Pfr) en read ljochtabsorpsje (Pr). By in lege R:FR-ferhâlding wurde gefoelige pigmenten omset fan Pfr nei Pr, wat liedt ta de bloei fan planten mei in lange dei. It brûken fan LED-ljochten om de passende R:FR (0.66~1.07) te regeljen kin de planthichte ferheegje, de bloei fan planten mei in lange dei (lykas moarnsgloarje en snapdragon) befoarderje, en de bloei fan planten mei in koarte dei (lykas goudsbloem) remme. As R:FR grutter is as 3.1, wurdt de bloeitiid fan linzen fertrage. It ferminderjen fan R:FR nei 1.9 kin it bêste bloei-effekt krije, en it kin bloeie op 'e 31e dei nei it siedzjen. It effekt fan read ljocht op bloei-ynhibysje wurdt bemiddele troch it gefoelige pigment Pr. Undersyk hat oanjûn dat as de R:FR heger is as 3.5, de bloeitiid fan fiif peulvruchten (erte, kikkererwten, brede beanen, linzen en lupine) fertrage wurdt. Yn guon genotypen fan amarant en rys wurdt fier-read ljocht brûkt om de bloei respektivelik 10 dagen en 20 dagen te fersnellen.

Dongstof CO₂

CO₂is de wichtichste koalstofboarne fan fotosynteze. Hege konsintraasje CO₂kin meastentiids de groei en fuortplanting fan C3-jierjierrigen befoarderje, wylst lege konsintraasje CO₂kin de groei en reproduksjeopbringst ferminderje fanwegen koalstofbeperking. Bygelyks, de fotosyntetyske effisjinsje fan C3-planten, lykas rys en weet, nimt ta mei de tanimming fan CO₂nivo, wat resulteart yn 'e tanimming fan biomassa en iere bloei. Om de positive ynfloed fan CO te realisearjen₂konsintraasjeferheging, kin it nedich wêze om de wetter- en fiedingsstoffenfoarsjenning te optimalisearjen. Dêrom, ûnder de betingst fan ûnbeheinde ynvestearring, kin hydroponika it groeipotinsjeel fan planten folslein frijmeitsje. Leech CO2₂konsintraasje fertrage de bloeitiid fan Arabidopsis thaliana, wylst hege CO₂konsintraasje fersnelde de bloeitiid fan rys, ferkoarte de groeiperioade fan rys nei 3 moannen, en fermannichfâldige 4 generaasjes yn 't jier. Troch CO oan te foljen₂nei 785,7 μmol/mol yn 'e keunstmjittige groeibak, waard de foksyklus fan sojabonefariëteit 'Enrei' ynkoarte nei 70 dagen, en it koe 5 generaasjes yn ien jier fokken. Doe't de CO₂konsintraasje naam ta nei 550 μmol/mol, waard de bloei fan Cajanus cajan 8~9 dagen fertrage, en de fruchtsetting en rypingstiid waarden ek 9 dagen fertrage. Cajanus cajan sammele ûnoplosbere sûker by hege CO2₂konsintraasje, dy't de sinjaaloerdracht fan planten beynfloedzje kin en de bloei fertrage kin. Derneist, yn 'e groeikeamer mei ferhege CO₂, it oantal en de kwaliteit fan sojaboneblommen nimme ta, wat geunstich is foar hybridisaasje, en de hybridisaasjesnelheid is folle heger as dy fan sojabonen dy't yn it fjild groeid binne.

Takomstige perspektiven

Moderne lânbou kin it proses fan gewaaksfokkerij fersnelle troch middel fan alternative fokkerij en fasiliteitsfokkerij. D'r binne lykwols wat tekoartkommingen yn dizze metoaden, lykas strange geografyske easken, djoer arbeidsbehear en ynstabile natuerlike omstannichheden, dy't gjin suksesfolle siedrispinge garandearje kinne. Fasiliteitsfokkerij wurdt beynfloede troch klimatologyske omstannichheden, en de tiid foar generaasjetafoeging is beheind. Molekulêre markerfokkerij fersnelt lykwols allinich de seleksje en bepaling fan fokkerijdoeleigenskippen. Op it stuit is rappe fokkerijtechnology tapast op Gramineae, Leguminosae, Cruciferae en oare gewaaksen. Plantfabryks rappe generaasjefokkerij nimt lykwols de ynfloed fan klimatologyske omstannichheden folslein kwyt, en kin de groeiomjouwing regelje neffens de behoeften fan plantgroei en ûntwikkeling. Troch plantfabryks rappe fokkerijtechnology te kombinearjen mei tradisjonele fokkerij, molekulêre markerfokkerij en oare fokkerijmetoaden kin, ûnder de betingst fan rappe fokkerij, de tiid dy't nedich is om homozygote linen nei hybridisaasje te krijen, wurde fermindere, en tagelyk kinne de iere generaasjes selektearre wurde om de tiid te ferkoartjen dy't nedich is om ideale eigenskippen en fokkerijgeneraasjes te krijen.

De wichtichste beheining fan plant-rapid fokkerijtechnology yn fabriken is dat de miljeu-omstannichheden dy't nedich binne foar de groei en ûntwikkeling fan ferskate gewaaksen frij ferskillend binne, en it duorret lang om de miljeu-omstannichheden te krijen foar rappe fokkerij fan doelgewaaksen. Tagelyk, fanwegen de hege kosten fan 'e bou en eksploitaasje fan plantfabriken, is it lestich om grutskalige additive fokkerijeksperiminten út te fieren, wat faak liedt ta beheinde siedopbringst, wat de opfolgjende fjildkarakterevaluaasje kin beheine. Mei de stadige ferbettering en ferbettering fan plantfabrikantenapparatuer en technology wurde de bou- en eksploitaasjekosten fan plantfabriken stadichoan fermindere. It is mooglik om de rappe fokkerijtechnology fierder te optimalisearjen en de fokkerijsyklus te ferkoartjen troch de rappe fokkerijtechnology fan plantfabriken effektyf te kombinearjen mei oare fokkerijtechniken.

EIN

Sitearre ynformaasje

Liu Kaizhe, Liu Houcheng. Undersyksfoarútgong fan rappe fokkerijtechnology yn plantfabryken [J]. Lânboutechnyk, 2022,42(22):46-49.