Adhartas Rannsachaidh |Gus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan bìdh, bidh factaraidhean planntrais a’ cleachdadh teicneòlas briodachaidh luath!

Teicneòlas innleadaireachd àiteachais gàrradaireachd taigh-glainneAir fhoillseachadh aig 17: 30 air 14 Dàmhair, 2022 ann am Beijing

Le àrdachadh leantainneach ann an àireamh-sluaigh na cruinne, tha iarrtas dhaoine airson biadh a’ dol am meud bho latha gu latha, agus tha riatanasan nas àirde gan cur air adhart airson beathachadh agus sàbhailteachd bìdh.Tha àiteachadh bàrr àrd-thoradh agus àrd-inbhe na dhòigh chudromach air fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan bìdh.Ach, bheir an dòigh briodachaidh traidiseanta ùine mhòr airson a bhith ag àiteachadh seòrsaichean sàr-mhath, a tha a 'cuingealachadh adhartas briodachaidh.Airson bàrr fèin-poileanachaidh bliadhnail, dh’ fhaodadh gun toir e 10 ~ 15 bliadhna bhon chiad phàrant a’ dol tarsainn gu cinneasachadh measgachadh ùr.Mar sin, gus adhartas briodachaidh bàrr a luathachadh, tha e èiginneach èifeachdas briodachaidh a leasachadh agus an ùine ginealach a ghiorrachadh.

Tha gintinn luath a’ ciallachadh ìre fàis phlanntaichean a mheudachadh, flùran is toradh a luathachadh, agus an cearcall briodachaidh a ghiorrachadh le bhith a’ cumail smachd air suidheachadh na h-àrainneachd ann an seòmar fàs àrainneachd fo smachd làn dùinte.Tha factaraidh planntrais na shiostam àiteachais as urrainn cinneasachadh bàrr àrd-èifeachdais a choileanadh tro smachd àrainneachd àrd-chruinneas ann an goireasan, agus tha e na àrainneachd air leth freagarrach airson briodadh luath.Tha na suidheachaidhean àrainneachd planntachaidh leithid solas, teòthachd, taiseachd agus dùmhlachd CO2 anns an fhactaraidh gu ìre mhath fo smachd, agus chan eil an aimsir a-muigh no nas lugha fo bhuaidh.Fo chumhachan àrainneachd fo smachd, faodaidh an dian solais as fheàrr, ùine solais agus teòthachd grunn phròiseasan fios-eòlasach de phlanntaichean a luathachadh, gu sònraichte photoynthesis agus flùran, agus mar sin a’ giorrachadh ùine ginealach fàs bàrr.A 'cleachdadh teicneòlas factaraidh lusan gus smachd a chumail air fàs agus leasachadh bàrr, a' buain mheasan ro-làimh, fhad 's as urrainn dha beagan sìol le comas ginideachaidh coinneachadh ri feumalachdan briodachaidh.

1

Photoperiod, am prìomh fheart àrainneachdail a bheir buaidh air cearcall fàs bàrr

Tha cearcall solais a’ toirt iomradh air atharrachadh ùine solais agus ùine dhorcha ann an latha.Tha cearcall solais na fheart cudromach a bheir buaidh air fàs, leasachadh, flùran agus toradh bàrr.Le bhith a’ mothachadh atharrachadh cearcall an t-solais, faodaidh bàrr atharrachadh bho fhàs fàsmhorachd gu fàs gintinn agus làn fhlùraichean is toradh.Tha freagairtean fios-eòlasach eadar-dhealaichte aig diofar sheòrsaichean bàrr agus genotypes airson atharrachaidhean photoperiod.Lusan fada-ghrian, aon uair 's gu bheil ùine na grèine nas àirde na fad na grèine riatanach, mar as trice bidh an ùine flùraidh air a luathachadh le bhith a' leudachadh photoperiod, leithid coirce, cruithneachd agus eòrna.Bidh planntrais neodrach, ge bith dè an ìre de photoperiod, a ’fàs, leithid rus, arbhar agus cucumar.Feumaidh planntaichean latha goirid, leithid cotan, soybean agus muilt, photoperiod nas ìsle na fad riatanach na grèine airson fàs.Fo chumhachan àrainneachd fuadain de sholas 8h agus teòthachd àrd 30 ℃, tha ùine flùraidh amaranth nas fhaide na 40 latha nas tràithe na sin ann an àrainneachd an achaidh.Fo làimhseachadh cearcall aotrom 16/8 h (aotrom / dorcha), dh’ fhàs na seachd genotypes eòrna tràth: Franklin (36 latha), Gairdner (35 latha), Gimmett (33 latha), Comanndair (30 latha), Cabhlach (29 latha), Baudin (26 latha) agus Lockyer (25 latha).

2 3

Fon àrainneachd fuadain, faodar an ùine fàis de chruithneachd a ghiorrachadh le bhith a ’cleachdadh cultar embryo gus sìolaidhean fhaighinn, agus an uairsin ag irradachadh airson 16 uairean, agus faodar 8 ginealaichean a thoirt a-mach gach bliadhna.Chaidh an ùine fàis pea a ghiorrachadh bho 143 latha ann an àrainneachd achaidh gu 67 latha ann an taigh-glainne fuadain le solas 16h.Le bhith a 'leudachadh an photoperiod gu 20h agus ga chur còmhla ri 21 ° C / 16 ° C (latha / oidhche), faodar an ùine fàis pea a ghiorrachadh gu 68 latha, agus is e an ìre suidheachadh sìol 97.8%.Fo chumhachan àrainneachd fo smachd, às deidh làimhseachadh photoperiod 20 uair, bheir e 32 latha bho bhith a ’cur gu flùran, agus is e an ùine fàis gu lèir 62-71 latha, a tha nas giorra na sin ann an suidheachaidhean achaidh nas fhaide na 30 latha.Fo chumhachan taigh-glainne fuadain le photoperiod 22h, tha ùine flùraidh cruithneachd, eòrna, èigneachadh agus chickpea air a ghiorrachadh le 22, 64, 73 agus 33 latha gu cuibheasach, fa leth.Còmhla ri buain tràth de shìol, faodaidh ìrean ginideachadh sìol buain tràth ruighinn 92%, 98%, 89% agus 94% gu cuibheasach, fa leth, a choinnicheas gu h-iomlan ri feumalachdan briodachaidh.Faodaidh na gnèithean as luaithe 6 ginealaichean (cruithneachd) agus 7 ginealaichean (cruithneachd) a thoirt gu buil.Fo chumhachan photoperiod 22-uair, chaidh ùine flùraidh coirce a lughdachadh le 11 latha, agus 21 latha às deidh flùrachadh, dh ’fhaodadh co-dhiù 5 sìol ion-dhèanta a bhith cinnteach, agus dh’ fhaodadh còig ginealaichean a bhith air an iomadachadh gu leantainneach gach bliadhna.Anns an taigh-glainne fuadain le soillseachadh 22-uair, tha an ùine fàis de leannils air a ghiorrachadh gu 115 latha, agus faodaidh iad gintinn airson 3-4 ginealaichean sa bhliadhna.Fo chumhachan soillseachadh leantainneach 24-uair ann an taigh-glainne fuadain, tha cearcall fàis cnò-chnò air a lughdachadh bho 145 latha gu 89 latha, agus faodar a ghluasad airson 4 ginealaichean ann an aon bhliadhna.

Càileachd aotrom

Tha àite deatamach aig solas ann am fàs agus leasachadh lusan.Faodaidh solas smachd a chumail air flùraichean le bhith a 'toirt buaidh air mòran photoreceptors.Tha an co-mheas de sholas dearg (R) gu solas gorm (B) glè chudromach airson flùrachadh bàrr.Tha an tonn solais dearg de 600 ~ 700nm a’ toirt a-steach an stùc in-ghabhail de chlorophyll de 660nm, a dh’ fhaodas photoynthesis adhartachadh gu h-èifeachdach.Bheir an tonn solais gorm de 400 ~ 500nm buaidh air phototropism planntrais, fosgladh stomatal agus fàs sìol.Ann an cruithneachd, tha an co-mheas de sholas dearg gu solas gorm timcheall air 1, a dh’ adhbhraicheas flùran aig a ’char as tràithe.Fo chàileachd solais R: B = 4: 1, chaidh an ùine fàis de sheòrsan soybean meadhanach agus fadalach a ghiorrachadh bho 120 latha gu 63 latha, agus chaidh àirde planntrais agus bith-thomas beathachaidh a lughdachadh, ach cha deach buaidh a thoirt air toradh an t-sìl. , a dh’ fhaodadh co-dhiù aon sìol a shàsachadh airson gach plannt, agus b ’e an ìre ginideachadh cuibheasach de shìol neo-neònach 81,7%.Fo chumha soillseachadh 10h agus cur-ris solais ghorm, dh’ fhàs planntaichean soybean goirid agus làidir, fo bhlàth 23 latha às deidh cur, aibidh taobh a-staigh 77 latha, agus dh’ fhaodadh iad gintinn airson 5 ginealaichean ann an aon bhliadhna.

4

Tha an co-mheas de sholas dearg gu solas fada dearg (FR) cuideachd a 'toirt buaidh air flùraichean lusan.Tha pigmentan photosensitive ann an dà chruth: in-ghabhail solas fada dearg (Pfr) agus in-ghabhail solas dearg (Pr).Aig co-mheas R: FR ìosal, bidh pigmentan photosensitive air an tionndadh bho Pfr gu Pr, a tha a’ leantainn gu flùrachadh lusan fad-latha.Le bhith a’ cleachdadh solais LED gus an R: FR iomchaidh (0.66 ~ 1.07) a riaghladh faodaidh àirde planntrais àrdachadh, blàthachadh phlanntaichean fad-latha adhartachadh (leithid glòir na maidne agus snapdragon), agus casg a chuir air flùrachadh lusan latha goirid (leithid marigolds). ).Nuair a tha R: FR nas àirde na 3.1, tha dàil air àm flùraidh leannils.Le bhith a’ lughdachadh R: FR gu 1.9 gheibh e a’ bhuaidh fhlùraichean as fheàrr, agus faodaidh e blàthachadh air an 31mh latha às deidh cur.Tha buaidh solas dearg air casg fhlùraichean air a mheadhanachadh le pigment photosensitive Pr.Tha sgrùdaidhean air nochdadh nuair a tha R:FR nas àirde na 3.5, gun tèid dàil a chuir air ùine flùraidh còig lusan leguminous (pea, chickpea, bean leathann, leannil agus lupin).Ann an cuid de genotypes de amaranth agus rus, thathas a’ cleachdadh solas fada-dearg gus flùran adhartachadh le 10 latha agus 20 latha fa leth.

CO todhar2

CO2'S e am prìomh thobar gualain de photosynthesis.Àrd dùmhlachd CO2mar as trice a’ brosnachadh fàs agus ath-riochdachadh C3 bliadhnail, fhad ‘s a tha dùmhlachd ìosal CO2dh’ fhaodadh iad fàs agus toradh gintinn a lughdachadh mar thoradh air cuingealachadh gualain.Mar eisimpleir, tha èifeachdas photoynthetic de phlanntaichean C3, leithid rus agus cruithneachd, ag àrdachadh le àrdachadh CO2ìre, a 'ciallachadh gu bheil àrdachadh ann am bith-thomas agus flùraichean tràth.Gus buaidh adhartach CO a thoirt gu buil2àrdachadh dùmhlachd, is dòcha gum feumar an solar uisge is beathachaidh as fheàrr fhaighinn.Mar sin, fo chumha tasgadh gun chrìoch, faodaidh hydroponics làn chomas fàis lusan a leigeil ma sgaoil.CO ìosal2chuir dùmhlachd dàil air àm flùraidh Arabidopsis thaliana, fhad ‘s a bha CO àrd2luathaich dùmhlachd ùine flùraidh rus, gheàrr e ùine fàis rus gu 3 mìosan, agus sgaoil e 4 ginealaichean sa bhliadhna.Le bhith a’ cur ri CO2gu 785.7μmol / mol anns a 'bhogsa fàis fuadain, chaidh cearcall briodachaidh measgachadh pòna soy 'Enrei' a ghiorrachadh gu 70 latha, agus dh'fhaodadh e briodadh 5 ginealaichean ann an aon bhliadhna.Nuair a bhios an CO2chaidh an dùmhlachd suas gu 550μmol / mol, chaidh dàil a chuir air flùrachadh Cajanus cajan airson 8 ~ 9 latha, agus chaidh dàil a chuir air suidheachadh mheasan agus ùine aibidh airson 9 latha.Chruinnich Cajanus cajan siùcar do-fhuasgladh aig CO àrd2dùmhlachd, a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air sgaoileadh comharran planntrais agus dàil a chuir air flùran.A bharrachd air an sin, anns an t-seòmar fàis le barrachd CO2, tha àireamh agus càileachd flùraichean soybean ag àrdachadh, a tha cuideachail airson tar-chur, agus tha an ìre tar-chuiridh mòran nas àirde na ìre pònairean soighe a chaidh fhàs san raon.

5

Ro-shealladh san àm ri teachd

Faodaidh àiteachas an latha an-diugh pròiseas briodachaidh bàrr a luathachadh le bhith a’ briodadh eile agus a’ briodadh ghoireasan.Ach, tha cuid de uireasbhaidhean anns na dòighean sin, leithid riatanasan cruinn-eòlasach teann, riaghladh saothair daor agus suidheachaidhean nàdarra neo-sheasmhach, nach urrainn barantas a thoirt do bhuain sìol soirbheachail.Tha suidheachaidhean gnàth-shìde a’ toirt buaidh air briodadh ghoireasan, agus tha an ùine airson cur-ris ginealach cuibhrichte.Ach, chan eil briodadh comharran moileciuil ach a’ luathachadh taghadh agus dearbhadh comharran targaid briodachaidh.Aig an àm seo, tha teicneòlas briodachaidh luath air a chur an sàs ann an Gramineae, Leguminosae, Cruciferae agus bàrr eile.Ach, bidh briodadh ginealach luath factaraidh planntrais gu tur a ’faighinn cuidhteas buaidh gnàth-shìde, agus faodaidh e an àrainneachd fàis a riaghladh a rèir feumalachdan fàs is leasachadh planntrais.Le bhith a ’cothlamadh teicneòlas briodachaidh luath factaraidh planntrais le briodadh traidiseanta, briodadh comharran moileciuil agus dòighean briodachaidh eile gu h-èifeachdach, fo chumha briodachaidh luath, faodar an ùine a dh’ fheumar gus loidhnichean homozygous fhaighinn às deidh tar-chur a lughdachadh, agus aig an aon àm, faodaidh na ginealaichean tràth a bhith. air an taghadh gus an ùine a dh’ fheumar a ghiorrachadh gus sàr fheartan agus ginealaichean briodachaidh fhaighinn.

6 7 8

Is e prìomh chuingealachadh teicneòlas briodachaidh planntrais ann am factaraidhean gu bheil na suidheachaidhean àrainneachd a tha riatanach airson fàs agus leasachadh diofar bhàrr gu math eadar-dhealaichte, agus bheir e ùine mhòr na suidheachaidhean àrainneachd fhaighinn airson briodadh luath de bhàrr targaid.Aig an aon àm, air sgàth cosgais àrd togail agus obrachadh factaraidh planntrais, tha e duilich deuchainn briodachaidh cuir-ris mòr a dhèanamh, a bhios gu tric a’ leantainn gu toradh sìol cuibhrichte, a dh ’fhaodadh a bhith a’ cuingealachadh measadh caractar raoin leanmhainn.Le leasachadh mean air mhean agus leasachadh uidheamachd factaraidh planntrais agus teicneòlas, tha cosgais togail agus obrachaidh factaraidh planntrais air a lughdachadh mean air mhean.Tha e comasach an teicneòlas briodachaidh luath a bharrachadh tuilleadh agus an cearcall briodachaidh a ghiorrachadh le bhith a’ cothlamadh teicneòlas briodachaidh luath factaraidh planntrais gu h-èifeachdach le dòighean briodachaidh eile.

CRÌOCH

Fiosrachadh air ainmeachadh

Liu Kaizhe, Liu Houcheng.Rannsachadh adhartas air teicneòlas gintinn luath factaraidh lusan [J].Teicneòlas Innleadaireachd Àiteachais, 2022, 42 (22): 46-49.


Ùine puist: Dàmhair-28-2022