Treibhauseffekt landwirtschaftlech Ingenieur TechnologieVerëffentlecht um 17:30 de 14. Oktober 2022 zu Peking

Mat der kontinuéierlecher Erhéijung vun der Weltbevëlkerung geet d'Demande vun de Leit no Iessen Dag fir Dag erop, a méi héich Ufuerderunge ginn u Liewensmëttel Ernährung a Sécherheet virgestallt.D'Kultivatioun vun héichwäertege a qualitativ héichwäerteg Kulturen ass e wichtege Mëttel fir Liewensmëttelproblemer ze léisen.Wéi och ëmmer, déi traditionell Zuchtmethod brauch eng laang Zäit fir exzellent Varietéiten ze kultivéieren, wat de Fortschrëtt vun der Zucht limitéiert.Fir alljährlech selbstbestäubende Kulturen kann et 10 ~ 15 Joer daueren vun der initialer Elterekräizung bis zur Produktioun vun enger neier Varietéit.Dofir, fir de Fortschrëtt vun der Erntezucht ze beschleunegen, ass et dréngend d'Zuchteffizienz ze verbesseren an d'Generatiounszäit ze verkierzen.

Rapid Zucht heescht fir de Wuesstumsrate vu Planzen ze maximéieren, d'Blummen an d'Fruucht ze beschleunegen, an den Zuchtzyklus ze verkierzen andeems d'Ëmweltbedéngungen an engem komplett zouene kontrolléierten Ëmfeld Wuesstumsraum kontrolléiert.Planzfabréck ass en landwirtschaftleche System deen héicheffizient Ernteproduktioun duerch héich Präzisioun Ëmweltkontroll an Ariichtungen erreechen kann, an et ass en idealt Ëmfeld fir séier Zucht.D'Plantatiounsëmfeldbedingunge wéi Liicht, Temperatur, Fiichtegkeet an CO2 Konzentratioun an der Fabrik si relativ kontrolléierbar, a sinn net oder manner vum externe Klima beaflosst.Ënner kontrolléierten Ëmweltbedéngungen kann déi bescht Liichtintensitéit, Liichtzäit an Temperatur verschidde physiologesch Prozesser vu Planzen beschleunegen, besonnesch Fotosynthese a Blummen, sou datt d'Generatiounszäit vum Erntewuesstum verkierzt.Benotzt Planzfabréck Technologie fir d'Erntewachstum an d'Entwécklung ze kontrolléieren, Fruucht am Viraus ze sammelen, soulaang e puer Somen mat Keimungsfäegkeet d'Zuchtbedürfnisser entspriechen.

Photoperiod, den Haapt Ëmweltfaktor deen de Wuesstumszyklus beaflosst

Liichtzyklus bezitt sech op d'Ofwiesselung vun der Liichtperiod an der donkeler Period an engem Dag.Liichtzyklus ass e wichtege Faktor deen de Wuesstum, d'Entwécklung, d'Blummen an d'Fruucht vun de Kulturen beaflosst.Andeems Dir d'Verännerung vum Liichtzyklus erkennt, kënne Kulturen vum vegetative Wuesstum op reproduktive Wuesstum a komplette Blummen a Fruuchtung änneren.Verschidde Erntesorten a Genotypen hu verschidde physiologesch Äntwerten op Photoperiod Ännerungen.Laang Sonneplanzen, wann d'Sonnzäit d'kritesch Sonnelängt iwwerschreift, gëtt d'Blummenzäit normalerweis duerch d'Verlängerung vun der Photoperiod beschleunegt, wéi Hafer, Weess a Gerste.Neutral Planzen, onofhängeg vun der Fotoperiod, wäerte bléien, wéi Reis, Mais a Gurken.Kuerzdag Planzen, wéi Koteng, Soja an Hirse, brauche Fotoperiod manner wéi déi kritesch Sonneliichtlängt fir ze bléien.Ënner de kënschtlechen Ëmfeldbedingunge vun 8h Liicht an 30 ℃ héijer Temperatur ass d'Blummenzäit vum Amaranth méi wéi 40 Deeg méi fréi wéi déi am Feldëmfeld.Ënnert der Behandlung vum 16/8 h Liichtzyklus (hell/däischter) sinn all siwen Gerstegenotypen fréi gebléien: Franklin (36 Deeg), Gairdner (35 Deeg), Gimmett (33 Deeg), Kommandant (30 Deeg), Fleet (29 Deeg). Deeg), Baudin (26 Deeg) a Lockyer (25 Deeg).

Ënnert dem kënschtlechen Ëmfeld kann d'Wuesstemsperiod vu Weess verkierzt ginn andeems d'Embryokultur benotzt gëtt fir Séiwierker ze kréien, an dann 16 Stonnen ze bestrahlen, an 8 Generatiounen kënnen all Joer produzéiert ginn.D'Wuesstumsperiod vun der Ierze gouf vun 143 Deeg am Feldëmfeld op 67 Deeg am künstlechen Treibhause mat 16h Liicht verkierzt.Andeems Dir d'Photoperiod weider op 20h verlängert an et mat 21°C/16°C (Dag/Nuecht) kombinéiert, kann d'Wuesstemsperiod vun der Ierbéi op 68 Deeg verkierzt ginn, an d'Saum-Settingrate ass 97,8%.Ënnert der Bedingung vu kontrolléiertem Ëmfeld, no 20 Stonnen Photoperiod Behandlung, dauert et 32 ​​Deeg vu Säen bis Blummen, an déi ganz Wuesstumsperiod ass 62-71 Deeg, wat méi wéi 30 Deeg méi kuerz ass wéi déi an Feldbedéngungen.Ënnert der Bedingung vu kënschtlechen Treibhauseffekt mat 22h Photoperiod gëtt d'Blummenzäit vu Weess, Gerste, Raps a Chickpea duerch 22, 64, 73 an 33 Deeg am Duerchschnëtt verkierzt.Kombinéiert mat fréi Ernte vu Somen, kënnen d'Keimungsraten vu fréie Ernte Somen am Duerchschnëtt 92%, 98%, 89% an 94% erreechen, respektiv, wat d'Bedierfnesser vun der Zucht voll erfëllen.Déi schnellsten Sorten kënne kontinuéierlech 6 Generatiounen (Weess) a 7 Generatiounen (Weess) produzéieren.Ënner der Bedingung vun 22-Stonn Photoperiod gouf d'Blummenzäit vun den Hafer ëm 11 Deeg reduzéiert, an 21 Deeg no der Bléiung konnten op d'mannst 5 liewensfäeg Somen garantéiert ginn, a fënnef Generatiounen konnten all Joer kontinuéierlech propagéiert ginn.Am kënschtlechen Treibhauseffekt mat 22-Stonne Beliichtung gëtt d'Wuesstumsperiod vu Lentillen op 115 Deeg verkierzt, a si kënne fir 3-4 Generatiounen pro Joer reproduzéieren.Ënnert der Bedingung vun der 24-Stonne kontinuéierlecher Beliichtung am kënschtlechen Treibhauseffekt gëtt de Wuesstumszyklus vun der Erdnuss vun 145 Deeg op 89 Deeg reduzéiert, an et ka fir 4 Generatiounen an engem Joer propagéiert ginn.

Liicht Qualitéit

Liicht spillt eng vital Roll am Wuesstum an Entwécklung vu Planzen.Liicht kann d'Blummen kontrolléieren andeems se vill Fotorezeptoren beaflossen.D'Verhältnis vu roude Liicht (R) a bloe Liicht (B) ass ganz wichteg fir Ernteblummen.Déi rout Liichtwellelängt vu 600 ~ 700nm enthält den Absorptiounspeak vu Chlorophyll vu 660nm, wat d'Fotosynthese effektiv fördere kann.Déi blo Liichtwellelängt vu 400 ~ 500nm beaflosst d'Pflanzenfototropismus, d'Stomataleröffnung an de Keimlingwachstum.Bei Weess ass de Verhältnis vu roude Liicht bis blo Liicht ongeféier 1, wat fréizäiteg Blummen induzéieren kann.Ënnert der Liichtqualitéit vu R: B = 4: 1 gouf d'Wuesstumsperiod vu mëttleren a spéider reife Sojavarienten vun 120 Deeg op 63 Deeg verkierzt, an d'Planzenhéicht an d'Ernährungsbiomass goufen reduzéiert, awer d'Somenrendung war net beaflosst. , déi op d'mannst ee Som pro Planz zefridden hunn, an déi duerchschnëttlech Keimungsquote vun onreife Somen war 81,7%.Ënnert der Bedingung vun 10h Beliichtung a bloe Liichtergänzung, Sojabohnplanzen goufe kuerz a staark, bléie 23 Deeg no Säen, reife bannent 77 Deeg a konnten sech fir 5 Generatiounen an engem Joer reproduzéieren.

D'Verhältnis vu roude Liicht bis wäit rout Luucht (FR) beaflosst och d'Blummen vu Planzen.Fotosensibel Pigmenter existéieren an zwou Formen: wäit rout Liichtabsorption (Pfr) a rout Liichtabsorption (Pr).Bei engem nidderegen R: FR Verhältnis ginn fotosensibel Pigmenter vu Pfr an Pr ëmgewandelt, wat zu der Bléiung vu laangen Dageplanzen féiert.D'Benotzung vun LED Luuchten fir déi entspriechend R: FR (0,66 ~ 1,07) ze regléieren kann d'Planzenhéicht erhéijen, d'Blummen vu laangdeeg Planzen förderen (wéi Mueresherrlechkeet a Snapdragon), an d'Blummen vu Kuerzdeegplanzen hemmen (wéi Marigold) ).Wann R: FR méi wéi 3,1 ass, gëtt d'Blummenzäit vun de Lënsen verspéit.D'Reduktioun vun R:FR op 1,9 kann dee beschten Blummeneffekt kréien, an et kann den 31. Dag nom Aussaat bléien.Den Effekt vu roude Liicht op Blummenhemmung gëtt duerch fotosensibel Pigment Pr.Studien hunn drop higewisen datt wann R:FR méi héich ass wéi 3,5, d'Blummenzäit vu fënnef Hülsenfrüchte (Ierbsen, Kichererbsen, Brout Bounen, Lënsen a Lupin) verspéit gëtt.A verschiddenen Genotypen vun Amaranth a Reis gëtt wäit rout Liicht benotzt fir d'Blummen ëm 10 Deeg respektiv 20 Deeg virzegoen.

Dünger CO₂

CO₂ass d'Haaptkuelestoffquell vun der Fotosynthese.Héich Konzentratioun CO₂kann normalerweis de Wuesstum a Reproduktioun vun C3 jährlech förderen, wärend eng niddreg Konzentratioun CO₂kann de Wuesstum a Reproduktiounsausbezuele reduzéieren wéinst der Kuelestoffbegrenzung.Zum Beispill, d'photosynthetesch Effizienz vu C3 Planzen, wéi Reis a Weess, erhéicht mat der Erhéijung vum CO2₂Niveau, wat zu der Erhéijung vun der Biomass a fréie Blummen resultéiert.Fir de positiven Impakt vum CO₂Konzentratioun erhéijen, kann et néideg sinn d'Waasser an d'Nährstoffversuergung ze optimiséieren.Dofir, ënner der Bedingung vun onlimitéierter Investitioun, kann d'Hydroponik de Wuesstumspotenzial vu Planzen voll befreien.Niddereg CO₂Konzentratioun huet d'Blummenzäit vun Arabidopsis thaliana verspéit, wärend héich CO₂Konzentratioun beschleunegt d'Blummenzäit vum Räis, verkierzt d'Wuesstumsperiod vum Reis op 3 Méint, a propagéiert 4 Generatiounen d'Joer.Duerch Ergänzung vum CO₂op 785,7μmol/mol an der kënschtlecher Wuesstemskëscht, gouf de Zuchtzyklus vun der Sojavariete 'Enrei' op 70 Deeg verkierzt, an et konnt 5 Generatiounen an engem Joer zéien.Wann d'CO₂D'Konzentratioun ass op 550μmol /mol eropgaang, d'Blummen vum Cajanus cajan gouf fir 8 ~ 9 Deeg verspéit, an d'Fruuchtstellung an d'Reiungszäit goufen och fir 9 Deeg verspéit.Cajanus cajan accumuléiert onlöslechen Zocker bei héijen CO2₂Konzentratioun, wat d'Signaliwwerdroung vu Planzen beaflosse kann an d'Blummen ze verzögeren.Zousätzlech, am Wuesstem Raum mat erhéicht CO₂, d'Zuel an d'Qualitéit vu Sojabléien eropgoen, wat fir Hybridiséierung fördert, a seng Hybridiséierungsquote ass vill méi héich wéi déi vu Sojabohnen, déi am Feld gewuess sinn.

Zukunftsperspektiven

Modern Landwirtschaft kann de Prozess vun der Erntezucht beschleunegen duerch alternativ Zucht an Ariichtungszucht.Wéi och ëmmer, et ginn e puer Defiziter an dëse Methoden, wéi strikt geographesch Ufuerderungen, deier Aarbechtsmaartmanagement an onbestänneg natierlech Konditiounen, déi keng erfollegräich Som Ernte garantéieren.Facilitéitszucht gëtt vu klimatesche Bedéngungen beaflosst, an d'Zäit fir d'Generatioun ze addéieren ass limitéiert.Wéi och ëmmer, molekulare Marker Zucht beschleunegt nëmmen d'Selektioun an d'Determinatioun vun Zuchtzieleegenschaften.Am Moment ass séier Zuchttechnologie op Gramineae, Leguminosae, Cruciferae an aner Kulturen applizéiert ginn.Wéi och ëmmer, Planzfabréck séier Generatioun Zucht gëtt komplett vum Afloss vu klimatesche Bedéngungen lass, a kann d'Wuesstumsëmfeld regelen no de Bedierfnesser vum Planzewachstum an Entwécklung.Kombinéiert Planzfabréck rapid Zuchttechnologie mat traditioneller Zucht, Molekulare Marker Zucht an aner Zuchtmethoden effektiv, ënner der Bedingung vun der rapider Zucht, kann d'Zäit déi néideg ass fir homozygot Linnen no Hybridiséierung ze kréien reduzéiert ginn, a gläichzäiteg déi fréi Generatioune kënne reduzéiert ginn. ausgewielt fir d'Zäit ze verkierzen déi néideg ass fir ideal Eegeschaften an Zuchtgeneratiounen ze kréien.

D'Schlësselbeschränkung vun der Pflanzenzuchttechnologie an de Fabriken ass datt d'Ëmweltbedéngungen, déi fir de Wuesstum an d'Entwécklung vu verschiddene Kulturen erfuerderlech sinn, ganz ënnerschiddlech sinn, an et dauert eng laang Zäit fir d'Ëmweltbedéngungen fir séier Zucht vun Zilkulturen ze kréien.Zur selwechter Zäit, wéinst den héije Käschte vun der Planzfabrik Konstruktioun an Operatioun, ass et schwéier grouss-Skala Additiv Zuchtexperimenter auszeféieren, wat dacks zu limitéierter Somnotzung féiert, wat d'Suivi Feldkarakter Evaluatioun limitéiere kann.Mat der gradueller Verbesserung an der Verbesserung vun der Planzfabrikausrüstung an der Technologie, ginn d'Konstruktioun an d'Operatiounskäschte vun der Planzfabrik graduell reduzéiert.Et ass méiglech déi séier Zuchttechnologie weider ze optimiséieren an den Zuchtzyklus ze verkierzen andeems d'Planzenfabréck séier Zuchttechnologie mat anere Zuchttechniken effektiv kombinéiert.

END

Zitéiert Informatiounen

Liu Kaizhe, Liu Houcheng.Fuerschung Fortschrëtter vun Planz Fabréck rapid Zucht Technologie [J].Landwirtschaftlech Engineering Technology, 2022,42 (22): 46-49.