ગ્રીનહાઉસ બાગાયતી કૃષિ ઇજનેરી તકનીકબેઇજિંગમાં 14 ઓક્ટોબર, 2022 ના રોજ 17: 30 પર પ્રકાશિત

વૈશ્વિક વસ્તીમાં સતત વધારો થતાં, લોકોની માંગ દિવસેને દિવસે વધી રહી છે, અને ખાદ્ય પોષણ અને સલામતી માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ આગળ મૂકવામાં આવે છે. ખોરાકની સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે ઉચ્ચ ઉપજ અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પાકની ખેતી એ એક મહત્વપૂર્ણ માધ્યમ છે. જો કે, પરંપરાગત સંવર્ધન પદ્ધતિ ઉત્તમ જાતો કેળવવામાં લાંબો સમય લે છે, જે સંવર્ધનની પ્રગતિને મર્યાદિત કરે છે. વાર્ષિક સ્વ-પરાગનયન પાક માટે, પ્રારંભિક માતાપિતા ક્રોસિંગથી નવી વિવિધતાના ઉત્પાદનમાં 10 ~ 15 વર્ષનો સમય લાગી શકે છે. તેથી, પાકના સંવર્ધનની પ્રગતિને વેગ આપવા માટે, સંવર્ધન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા અને પે generation ીના સમયને ટૂંકાવી દેવા માટે તાત્કાલિક છે.

ઝડપી સંવર્ધનનો અર્થ છોડના વિકાસ દરને મહત્તમ બનાવવાનો, ફૂલો અને ફળના વેગને વેગ આપવા અને સંપૂર્ણ બંધ નિયંત્રિત પર્યાવરણ વૃદ્ધિ ખંડમાં પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરીને સંવર્ધન ચક્રને ટૂંકાવી દેવાનો છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી એ કૃષિ પ્રણાલી છે જે સુવિધાઓમાં ઉચ્ચ-ચોકસાઇ પર્યાવરણીય નિયંત્રણ દ્વારા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાના પાકનું ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરી શકે છે, અને તે ઝડપી સંવર્ધન માટે એક આદર્શ વાતાવરણ છે. ફેક્ટરીમાં પ્રકાશ, તાપમાન, ભેજ અને સીઓ 2 સાંદ્રતા જેવી વાવેતર પર્યાવરણની સ્થિતિ પ્રમાણમાં નિયંત્રિત છે, અને બાહ્ય વાતાવરણથી ઓછી અસરગ્રસ્ત નથી. નિયંત્રિત પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં, શ્રેષ્ઠ પ્રકાશની તીવ્રતા, હળવા સમય અને તાપમાન છોડની વિવિધ શારીરિક પ્રક્રિયાઓને ખાસ કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણ અને ફૂલોને વેગ આપી શકે છે, આમ પાકના વિકાસના પે generation ીના સમયને ટૂંકાવી શકે છે. પાકના વિકાસ અને વિકાસને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી તકનીકનો ઉપયોગ કરીને, ફળોને અગાઉથી લણણી કરો, જ્યાં સુધી અંકુરણ ક્ષમતાવાળા થોડા બીજ સંવર્ધન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે.

ફોટોપેરિઓડ, પાક વૃદ્ધિ ચક્રને અસર કરતું મુખ્ય પર્યાવરણીય પરિબળ

પ્રકાશ ચક્ર એક દિવસમાં પ્રકાશ અવધિ અને શ્યામ અવધિના વૈકલ્પિકતાને સંદર્ભિત કરે છે. પ્રકાશ ચક્ર એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે જે પાકના વિકાસ, વિકાસ, ફૂલો અને ફળને અસર કરે છે. પ્રકાશ ચક્રના પરિવર્તનની સંવેદના દ્વારા, પાક વનસ્પતિ વૃદ્ધિથી પ્રજનન વૃદ્ધિ અને સંપૂર્ણ ફૂલો અને ફળદાયી થઈ શકે છે. વિવિધ પાકની જાતો અને જીનોટાઇપ્સમાં ફોટોપેરિઓડ ફેરફારો માટે વિવિધ શારીરિક પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે. લાંબી-સનશાઇન છોડ, એકવાર સૂર્યપ્રકાશનો સમય જટિલ સૂર્યપ્રકાશની લંબાઈ કરતાં વધી જાય છે, ફૂલોનો સમય સામાન્ય રીતે ફોટોપેરિઓડ, જેમ કે ઓટ, ઘઉં અને જવના લંબાણ દ્વારા વેગ આપવામાં આવે છે. તટસ્થ છોડ, ફોટોપેરિઓડને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ચોખા, મકાઈ અને કાકડી જેવા ખીલે છે. ટૂંકા દિવસના છોડ, જેમ કે કપાસ, સોયાબીન અને બાજરી, મોર માટે સનશાઇન લંબાઈ કરતા ફોટોપેરિઓડને નીચી જરૂર છે. 8 એચ પ્રકાશ અને 30 ℃ temperature ંચા તાપમાને કૃત્રિમ પર્યાવરણની સ્થિતિ હેઠળ, અમરન્થનો ફૂલોનો સમય ક્ષેત્રના વાતાવરણ કરતા 40 દિવસ કરતા વધારે છે. 16/8 એચ લાઇટ સાયકલ (લાઇટ/ડાર્ક) ની સારવાર હેઠળ, બધા સાત જવ જીનોટાઇપ્સ વહેલા ખીલે છે: ફ્રેન્કલિન (36 દિવસ), ગ ar ર્ડનર (35 દિવસ), ગિમ્મેટ (33 દિવસ), કમાન્ડર (30 દિવસ), કાફલો (29) દિવસો), બાઉડિન (26 દિવસ) અને લોકર (25 દિવસ).

કૃત્રિમ વાતાવરણ હેઠળ, રોપાઓ મેળવવા માટે ગર્ભ સંસ્કૃતિનો ઉપયોગ કરીને ઘઉંનો વિકાસ સમયગાળો ટૂંકાવી શકાય છે, અને પછી 16 કલાક સુધી ઇરેડિએટ કરે છે, અને દર વર્ષે 8 પે generations ી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. વટાણાની વૃદ્ધિનો સમયગાળો 143 દિવસથી ક્ષેત્રના વાતાવરણમાં ટૂંકા ગાળાથી 16 કલાક પ્રકાશ સાથે કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં 67 દિવસ સુધી ટૂંકાવી દેવામાં આવ્યો હતો. 20 એચ સુધી ફોટોપેરિઓડને આગળ વધારવાથી અને તેને 21 ° સે/16 ° સે (દિવસ/રાત) સાથે જોડીને, પીઇએની વૃદ્ધિ અવધિને 68 દિવસ સુધી ટૂંકાવી શકાય છે, અને બીજ સેટિંગ રેટ 97.8%છે. નિયંત્રિત વાતાવરણની સ્થિતિ હેઠળ, 20 કલાક ફોટોપેરિઓડ સારવાર પછી, તે વાવણીથી ફૂલો સુધી 32 દિવસનો સમય લે છે, અને આખી વૃદ્ધિનો સમયગાળો 62-71 દિવસનો છે, જે 30 દિવસથી વધુ ક્ષેત્રની પરિસ્થિતિમાં ટૂંકા હોય છે. 22 કલાકના ફોટોપેરિઓડ સાથે કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસની સ્થિતિ હેઠળ, ઘઉં, જવ, બળાત્કાર અને ચણાનો ફૂલોનો સમય અનુક્રમે 22, 64, 73 અને 33 દિવસ ટૂંકાવી દેવામાં આવે છે. બીજની વહેલી લણણી સાથે સંયુક્ત, પ્રારંભિક લણણીના બીજના અંકુરણ દર અનુક્રમે 92%, 98%, 89% અને 94% સુધી પહોંચી શકે છે, જે સંવર્ધનની જરૂરિયાતોને સંપૂર્ણપણે પૂર્ણ કરી શકે છે. સૌથી ઝડપી જાતો સતત 6 પે generations ી (ઘઉં) અને 7 પે generations ી (ઘઉં) ઉત્પન્ન કરી શકે છે. 22-કલાકના ફોટોપેરિઓડની સ્થિતિ હેઠળ, ઓટ્સનો ફૂલોનો સમય 11 દિવસનો ઘટાડો થયો હતો, અને ફૂલોના 21 દિવસ પછી, ઓછામાં ઓછા 5 સધ્ધર બીજની ખાતરી આપી શકાય છે, અને દર વર્ષે પાંચ પે generations ી સતત પ્રચાર કરી શકાય છે. 22-કલાકની રોશનીવાળા કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં, મસૂરની વૃદ્ધિ અવધિ ટૂંકી કરવામાં આવે છે, અને તેઓ એક વર્ષમાં 3-4 પે generations ી માટે પ્રજનન કરી શકે છે. કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં 24-કલાકની સતત રોશનીની સ્થિતિ હેઠળ, મગફળીના વૃદ્ધિ ચક્રને 145 દિવસથી ઘટાડીને 89 દિવસ કરવામાં આવે છે, અને તે એક વર્ષમાં 4 પે generations ી માટે પ્રચાર કરી શકાય છે.

પ્રકાશ ગુણવત્તા

છોડના વિકાસ અને વિકાસમાં પ્રકાશ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઘણા ફોટોરેસેપ્ટર્સને અસર કરીને પ્રકાશ ફૂલોને નિયંત્રિત કરી શકે છે. લાલ પ્રકાશ (આર) થી વાદળી પ્રકાશ (બી) નો ગુણોત્તર પાકના ફૂલો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. 600 ~ 700nm ની લાલ પ્રકાશ તરંગલંબાઇમાં 660nm ના હરિતદ્રવ્યનો શોષણ શિખરો છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણને અસરકારક રીતે પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. 400 ~ 500nm ની વાદળી પ્રકાશ તરંગલંબાઇ છોડના ફોટોટ્રોપિઝમ, સ્ટોમેટલ ઉદઘાટન અને રોપાની વૃદ્ધિને અસર કરશે. ઘઉંમાં, લાલ પ્રકાશથી વાદળી પ્રકાશનો ગુણોત્તર લગભગ 1 છે, જે વહેલી તકે ફૂલોને પ્રેરિત કરી શકે છે. આર: બી = 4: 1 ની પ્રકાશ ગુણવત્તા હેઠળ, મધ્યમ અને અંતમાં સફળ થતી સોયાબીન જાતોની વૃદ્ધિ અવધિ 120 દિવસથી ટૂંકી કરવામાં આવી હતી, અને છોડની height ંચાઈ અને પોષક બાયોમાસ ઘટાડવામાં આવી હતી, પરંતુ બીજની ઉપજને અસર થઈ ન હતી , જે છોડ દીઠ ઓછામાં ઓછા એક બીજને સંતોષી શકે છે, અને અપરિપક્વ બીજનો સરેરાશ અંકુરણ દર 81.7%હતો. 10 એચ ઇલ્યુમિનેશન અને બ્લુ લાઇટ સપ્લિમેન્ટની સ્થિતિ હેઠળ, સોયાબીન છોડ ટૂંકા અને મજબૂત બન્યા, વાવણી પછી 23 દિવસ પછી ખીલ્યું, 77 દિવસની અંદર પરિપક્વ થઈ ગયું, અને એક વર્ષમાં 5 પે generations ી માટે પ્રજનન કરી શકે છે.

લાલ પ્રકાશથી દૂર લાલ પ્રકાશ (એફઆર) નો ગુણોત્તર પણ છોડના ફૂલોને અસર કરે છે. ફોટોસેન્સિટિવ રંગદ્રવ્યો બે સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વમાં છે: દૂર લાલ પ્રકાશ શોષણ (પીએફઆર) અને લાલ પ્રકાશ શોષણ (પીઆર). નીચા આર: એફઆર રેશિયો પર, ફોટોસેન્સિટિવ રંગદ્રવ્યો પીએફઆરથી પીઆરમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે લાંબા દિવસના છોડના ફૂલો તરફ દોરી જાય છે. યોગ્ય આરને નિયંત્રિત કરવા માટે એલઇડી લાઇટ્સનો ઉપયોગ: એફઆર (0.66 ~ 1.07) છોડની height ંચાઇમાં વધારો કરી શકે છે, લાંબા દિવસના છોડ (જેમ કે સવારના ગૌરવ અને સ્નેપડ્રેગન) ના ફૂલોને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, અને ટૂંકા દિવસના છોડના ફૂલોને અટકાવે છે (જેમ કે મેરીગોલ્ડ ). જ્યારે આર: એફઆર 3.1 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે મસૂરનો ફૂલોનો સમય વિલંબિત થાય છે. આર ઘટાડવું: એફઆરથી 1.9 શ્રેષ્ઠ ફૂલોની અસર મેળવી શકે છે, અને તે વાવણી પછી 31 મી દિવસે ખીલે છે. ફૂલોના અવરોધ પર લાલ પ્રકાશની અસર ફોટોસેન્સિટિવ રંગદ્રવ્ય પીઆર દ્વારા મધ્યસ્થી છે. અધ્યયનોએ ધ્યાન દોર્યું છે કે જ્યારે આર: એફઆર 3.5 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે પાંચ લીગ્યુમિનસ છોડ (પીઇએ, ચણા, બ્રોડ બીન, મસૂર અને લ્યુપિન) નો ફૂલોનો સમય વિલંબ થશે. અમરન્થ અને ચોખાના કેટલાક જીનોટાઇપ્સમાં, દૂર-લાલ પ્રકાશનો ઉપયોગ અનુક્રમે 10 દિવસ અને 20 દિવસ સુધી ફૂલોને આગળ વધારવા માટે થાય છે.

ખાતર કો₂

CO₂પ્રકાશસંશ્લેષણનો મુખ્ય કાર્બન સ્રોત છે. ઉચ્ચ સાંદ્રતા₂સામાન્ય રીતે સી 3 વાર્ષિકના વિકાસ અને પ્રજનનને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, જ્યારે ઓછી એકાગ્રતા કો₂કાર્બન મર્યાદાને કારણે વૃદ્ધિ અને પ્રજનન ઉપજમાં ઘટાડો કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સી 3 છોડની પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્યક્ષમતા, જેમ કે ચોખા અને ઘઉં, સીઓના વધારા સાથે વધે છે₂સ્તર, બાયોમાસમાં વધારો અને પ્રારંભિક ફૂલોના પરિણામે. ક્રમમાં સીઓ ની સકારાત્મક અસરને સમજવા માટે₂એકાગ્રતામાં વધારો, પાણી અને પોષક પુરવઠાને optim પ્ટિમાઇઝ કરવું જરૂરી હોઈ શકે છે. તેથી, અમર્યાદિત રોકાણની સ્થિતિ હેઠળ, હાઇડ્રોપોનિક્સ છોડની વૃદ્ધિની સંભાવનાને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરી શકે છે. નીચા ભાગ₂એકાગ્રતા અરબીડોપ્સિસ થાલિયાનાના ફૂલોના સમયને વિલંબિત કરે છે, જ્યારે ઉચ્ચ કો₂એકાગ્રતાએ ચોખાના ફૂલોના સમયને વેગ આપ્યો, ચોખાના વિકાસના સમયગાળાને 3 મહિના સુધી ટૂંકાવી દીધા, અને એક વર્ષમાં 4 પે generations ીનો પ્રચાર કર્યો. પૂરક દ્વારા₂કૃત્રિમ વૃદ્ધિ બ box ક્સમાં 785.7μmol/મોલ સુધી, સોયાબીન વિવિધ 'એનરેઇ' ના સંવર્ધન ચક્રને ટૂંકાવી દેવામાં આવ્યા હતા, અને તે એક વર્ષમાં 5 પે generations ીનો ઉછેર કરી શકે છે. જ્યારે કો₂સાંદ્રતા વધીને 550μmol/મોલ થઈ ગઈ, કેજાનસ કાજનનું ફૂલો 8 ~ 9 દિવસ માટે વિલંબિત થયો, અને ફળની ગોઠવણી અને પાકા સમય પણ 9 દિવસ માટે વિલંબિત થયો. કેજાનસ કાજેને ઉચ્ચ કો પર અદ્રાવ્ય ખાંડ એકઠા કરી₂સાંદ્રતા, જે છોડના સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અને ફૂલોના વિલંબને અસર કરી શકે છે. આ ઉપરાંત, વધેલા કો સાથે વૃદ્ધિ ખંડમાં₂, સોયાબીનના ફૂલોની સંખ્યા અને ગુણવત્તામાં વધારો થાય છે, જે વર્ણસંકરકરણ માટે અનુકૂળ છે, અને તેનો વર્ણસંકર દર ક્ષેત્રમાં ઉગાડવામાં આવેલા સોયાબીન કરતા ઘણો વધારે છે.

ભાવિ સંભાવના

આધુનિક કૃષિ વૈકલ્પિક સંવર્ધન અને સુવિધાના સંવર્ધન દ્વારા પાકના સંવર્ધનની પ્રક્રિયાને વેગ આપી શકે છે. જો કે, આ પદ્ધતિઓમાં કેટલીક ખામીઓ છે, જેમ કે કડક ભૌગોલિક આવશ્યકતાઓ, ખર્ચાળ મજૂર વ્યવસ્થાપન અને અસ્થિર કુદરતી પરિસ્થિતિઓ, જે સફળ બીજ લણણીની બાંયધરી આપી શકતી નથી. સુવિધા સંવર્ધન આબોહવાની પરિસ્થિતિઓથી પ્રભાવિત છે, અને પે generation ીના વધારાનો સમય મર્યાદિત છે. જો કે, મોલેક્યુલર માર્કર સંવર્ધન ફક્ત સંવર્ધન લક્ષ્ય લક્ષણોની પસંદગી અને નિર્ધારણને વેગ આપે છે. હાલમાં, ઝડપી સંવર્ધન તકનીકનો ઉપયોગ ગ્રામિની, લેગ્યુમિનોસી, ક્રુસિફેરા અને અન્ય પાક પર કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઝડપી પે generation ીના સંવર્ધન સંપૂર્ણપણે આબોહવાની પરિસ્થિતિઓના પ્રભાવથી છૂટકારો મેળવે છે, અને છોડના વિકાસ અને વિકાસની જરૂરિયાતો અનુસાર વૃદ્ધિ વાતાવરણને નિયંત્રિત કરી શકે છે. પરંપરાગત સંવર્ધન, મોલેક્યુલર માર્કર બ્રીડિંગ અને અન્ય સંવર્ધન પદ્ધતિઓ સાથે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી રેપિડ બ્રીડિંગ તકનીકનું સંયોજન, ઝડપી સંવર્ધનની સ્થિતિ હેઠળ, સંકર પછી સજાતીય રેખાઓ મેળવવા માટે જરૂરી સમય ઘટાડી શકાય છે, અને તે જ સમયે, પ્રારંભિક પે generations ીઓ હોઈ શકે છે આદર્શ લક્ષણો અને સંવર્ધન પે generations ીઓ મેળવવા માટે જરૂરી સમય ટૂંકા કરવા માટે પસંદ કરેલ.

ફેક્ટરીઓમાં છોડની ઝડપી સંવર્ધન તકનીકની મુખ્ય મર્યાદા એ છે કે વિવિધ પાકના વિકાસ અને વિકાસ માટે જરૂરી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ એકદમ અલગ છે, અને લક્ષ્ય પાકના ઝડપી સંવર્ધન માટે પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ મેળવવા માટે તે લાંબો સમય લે છે. તે જ સમયે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના બાંધકામ અને કામગીરીની cost ંચી કિંમતને કારણે, મોટા પાયે એડિટિવ બ્રીડિંગ પ્રયોગ હાથ ધરવાનું મુશ્કેલ છે, જે ઘણીવાર બીજની ઉપજ તરફ દોરી જાય છે, જે અનુવર્તી ક્ષેત્રના પાત્ર મૂલ્યાંકનને મર્યાદિત કરી શકે છે. પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના સાધનો અને તકનીકીના ક્રમિક સુધારણા અને સુધારણા સાથે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના બાંધકામ અને ઓપરેશન ખર્ચમાં ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે. ઝડપી સંવર્ધન તકનીકને વધુ optim પ્ટિમાઇઝ કરવું અને પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઝડપી સંવર્ધન તકનીકને અન્ય સંવર્ધન તકનીકો સાથે અસરકારક રીતે જોડીને સંવર્ધન ચક્રને ટૂંકું કરવું શક્ય છે.

અંત

ટાંક્યું

લિયુ કૈઝે, લિયુ હૌચેંગ. પ્લાન્ટ ફેક્ટરી રેપિડ બ્રીડિંગ ટેકનોલોજી [જે] ની સંશોધન પ્રગતિ. કૃષિ ઇજનેરી તકનીક, 2022,42 (22): 46-49.