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

વૈશ્વિક વસ્તીના સતત વધારા સાથે, લોકોની ખોરાકની માંગ દિન-પ્રતિદિન વધી રહી છે, અને ખાદ્ય પોષણ અને સલામતી માટે ઉચ્ચ જરૂરિયાતો આગળ મૂકવામાં આવે છે.ઉચ્ચ ઉપજ અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા પાકની ખેતી એ ખોરાકની સમસ્યાઓ હલ કરવા માટેનું એક મહત્વપૂર્ણ માધ્યમ છે.જો કે, પરંપરાગત સંવર્ધન પદ્ધતિ ઉત્તમ જાતો ઉગાડવામાં લાંબો સમય લે છે, જે સંવર્ધનની પ્રગતિને મર્યાદિત કરે છે.વાર્ષિક સ્વ-પરાગ રજકણ પાકો માટે, પ્રારંભિક પેરેન્ટ ક્રોસિંગથી નવી વિવિધતાના ઉત્પાદનમાં 10-15 વર્ષ લાગી શકે છે.તેથી, પાક સંવર્ધનની પ્રગતિને ઝડપી બનાવવા માટે, સંવર્ધન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવો અને ઉત્પાદનનો સમય ટૂંકો કરવો તાકીદનું છે.

ઝડપી સંવર્ધનનો અર્થ છે છોડના વિકાસ દરને મહત્તમ બનાવવો, ફૂલો અને ફળને વેગ આપવો અને સંપૂર્ણ બંધ નિયંત્રિત પર્યાવરણ વૃદ્ધિ ખંડમાં પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરીને સંવર્ધન ચક્રને ટૂંકું કરવું.પ્લાન્ટ ફેક્ટરી એ એક કૃષિ પ્રણાલી છે જે સુવિધાઓમાં ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા પર્યાવરણીય નિયંત્રણ દ્વારા ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા પાકનું ઉત્પાદન હાંસલ કરી શકે છે, અને તે ઝડપી સંવર્ધન માટે એક આદર્શ વાતાવરણ છે.ફેક્ટરીમાં પ્રકાશ, તાપમાન, ભેજ અને CO2 ની સાંદ્રતા જેવી રોપણી પર્યાવરણની સ્થિતિ પ્રમાણમાં નિયંત્રિત છે, અને બાહ્ય આબોહવાથી ઓછી અથવા ઓછી અસર થતી નથી.નિયંત્રિત પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, શ્રેષ્ઠ પ્રકાશની તીવ્રતા, પ્રકાશ સમય અને તાપમાન છોડની વિવિધ શારીરિક પ્રક્રિયાઓને, ખાસ કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણ અને ફૂલોને વેગ આપી શકે છે, આમ પાકની વૃદ્ધિનો સમયગાળો ઘટાડી શકે છે.પાકની વૃદ્ધિ અને વિકાસને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને, જ્યાં સુધી અંકુરણ ક્ષમતાવાળા થોડા બીજ સંવર્ધનની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકે ત્યાં સુધી ફળોની અગાઉથી લણણી કરો.

ફોટોપીરિયડ, પાક વૃદ્ધિ ચક્રને અસર કરતું મુખ્ય પર્યાવરણીય પરિબળ

પ્રકાશ ચક્ર એક દિવસમાં પ્રકાશ સમયગાળો અને શ્યામ અવધિના ફેરબદલનો સંદર્ભ આપે છે.પ્રકાશ ચક્ર એ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે જે પાકની વૃદ્ધિ, વિકાસ, ફૂલો અને ફળને અસર કરે છે.પ્રકાશ ચક્રના પરિવર્તનની અનુભૂતિ કરીને, પાક વનસ્પતિ વૃદ્ધિથી પ્રજનન વૃદ્ધિ અને સંપૂર્ણ ફૂલ અને ફળમાં બદલાઈ શકે છે.વિવિધ પાકની જાતો અને જીનોટાઇપ્સ ફોટોપીરિયડ ફેરફારો માટે વિવિધ શારીરિક પ્રતિભાવો ધરાવે છે.લાંબા-સૂર્યપ્રકાશવાળા છોડ, એકવાર સૂર્યપ્રકાશનો સમય નિર્ણાયક સૂર્યપ્રકાશની લંબાઈ કરતાં વધી જાય, તો ફૂલોનો સમય સામાન્ય રીતે ફોટોપીરિયડના લંબાણ દ્વારા ઝડપી બને છે, જેમ કે ઓટ્સ, ઘઉં અને જવ.તટસ્થ છોડ, ફોટોપીરિયડને ધ્યાનમાં લીધા વિના, મોર આવશે, જેમ કે ચોખા, મકાઈ અને કાકડી.કપાસ, સોયાબીન અને બાજરી જેવા ટૂંકા દિવસના છોડને ખીલવા માટે સૂર્યપ્રકાશની નિર્ણાયક લંબાઈ કરતા ઓછો ફોટોપીરિયડની જરૂર પડે છે.8 કલાક પ્રકાશ અને 30 ° સે ઉચ્ચ તાપમાનની કૃત્રિમ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, અમરાંથના ફૂલોનો સમય ખેતરના વાતાવરણ કરતાં 40 દિવસ વહેલો હોય છે.16/8 કલાકના પ્રકાશ ચક્ર (પ્રકાશ/શ્યામ) ની સારવાર હેઠળ, તમામ સાત જવ જીનોટાઇપ્સ વહેલા ખીલ્યા: ફ્રેન્કલિન (36 દિવસ), ગેર્ડનર (35 દિવસ), ગિમેટ (33 દિવસ), કમાન્ડર (30 દિવસ), ફ્લીટ (29) દિવસો), બાઉડિન (26 દિવસ) અને લોકિયર (25 દિવસ).

કૃત્રિમ વાતાવરણ હેઠળ, રોપાઓ મેળવવા માટે ભ્રૂણ સંવર્ધનનો ઉપયોગ કરીને ઘઉંના વિકાસનો સમયગાળો ઘટાડી શકાય છે, અને પછી 16 કલાક માટે ઇરેડિયેશન કરી શકાય છે, અને દર વર્ષે 8 પેઢીઓ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.વટાણાના વિકાસનો સમયગાળો ખેતરના વાતાવરણમાં 143 દિવસથી 16 કલાકના પ્રકાશ સાથે કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં 67 દિવસ સુધી ઘટાડવામાં આવ્યો હતો.ફોટોપીરિયડને 20h સુધી લંબાવીને અને તેને 21°C/16°C(દિવસ/રાત) સાથે જોડીને, વટાણાના વિકાસનો સમયગાળો 68 દિવસ સુધી ઘટાડી શકાય છે, અને બીજ સેટિંગ દર 97.8% છે.નિયંત્રિત વાતાવરણની સ્થિતિમાં, 20 કલાકની ફોટોપીરિયડ સારવાર પછી, વાવણીથી ફૂલ આવવા સુધી 32 દિવસનો સમય લાગે છે, અને સમગ્ર વૃદ્ધિનો સમયગાળો 62-71 દિવસનો હોય છે, જે ખેતરની સ્થિતિમાં 30 દિવસ કરતાં ઓછો હોય છે.22 કલાકના ફોટોપીરિયડ સાથે કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસની સ્થિતિમાં, ઘઉં, જવ, બળાત્કાર અને ચણાનો ફૂલોનો સમય અનુક્રમે સરેરાશ 22, 64, 73 અને 33 દિવસ ઓછો થાય છે.બીજની વહેલી લણણી સાથે મળીને, પ્રારંભિક લણણીના બીજનો અંકુરણ દર અનુક્રમે સરેરાશ 92%, 98%, 89% અને 94% સુધી પહોંચી શકે છે, જે સંવર્ધનની જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂરી કરી શકે છે.સૌથી ઝડપી જાતો સતત 6 પેઢીઓ (ઘઉં) અને 7 પેઢીઓ (ઘઉં) પેદા કરી શકે છે.22-કલાકના ફોટોપિરિયડની શરત હેઠળ, ઓટ્સના 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 પેઢીઓનો સતત પ્રચાર કરી શકાય છે.22-કલાકની રોશની સાથે કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં, મસૂરની વૃદ્ધિનો સમયગાળો 115 દિવસ સુધી ટૂંકાવી દેવામાં આવે છે, અને તેઓ વર્ષમાં 3-4 પેઢીઓ સુધી પ્રજનન કરી શકે છે.કૃત્રિમ ગ્રીનહાઉસમાં 24 કલાક સતત પ્રકાશની સ્થિતિમાં, મગફળીનો વિકાસ ચક્ર 145 દિવસથી ઘટાડીને 89 દિવસ કરવામાં આવે છે, અને એક વર્ષમાં 4 પેઢીઓ સુધી તેનો પ્રચાર કરી શકાય છે.

પ્રકાશ ગુણવત્તા

છોડના વિકાસ અને વિકાસમાં પ્રકાશ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.પ્રકાશ ઘણા ફોટોરિસેપ્ટર્સને અસર કરીને ફૂલોને નિયંત્રિત કરી શકે છે.લાલ પ્રકાશ (R) અને વાદળી પ્રકાશ (B) નો ગુણોત્તર પાકના ફૂલો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.600~700nm ની લાલ પ્રકાશ તરંગલંબાઇમાં 660nm હરિતદ્રવ્યનું શોષણ શિખર છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણને અસરકારક રીતે પ્રોત્સાહન આપી શકે છે.400~500nmની વાદળી પ્રકાશ તરંગલંબાઇ છોડના ફોટોટ્રોપિઝમ, સ્ટોમેટલ ઓપનિંગ અને બીજની વૃદ્ધિને અસર કરશે.ઘઉંમાં, લાલ પ્રકાશ અને વાદળી પ્રકાશનો ગુણોત્તર લગભગ 1 છે, જે વહેલામાં વહેલી તકે ફૂલોને પ્રેરિત કરી શકે છે.R:B=4:1 ની હલકી ગુણવત્તા હેઠળ, મધ્યમ અને મોડી પાકતી સોયાબીનની જાતોનો વિકાસ સમયગાળો 120 દિવસથી ઘટાડીને 63 દિવસ કરવામાં આવ્યો હતો, અને છોડની ઊંચાઈ અને પોષક બાયોમાસમાં ઘટાડો થયો હતો, 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 કલાકની રોશની અને વાદળી પ્રકાશના પૂરકની સ્થિતિમાં, સોયાબીનનો છોડ ટૂંકા અને મજબૂત બને છે, વાવણી પછી 23 દિવસમાં ખીલે છે, 77 દિવસમાં પરિપક્વ થાય છે અને એક વર્ષમાં 5 પેઢીઓ સુધી પ્રજનન કરી શકે છે.

લાલ પ્રકાશથી દૂર લાલ પ્રકાશ (FR) નો ગુણોત્તર પણ છોડના ફૂલોને અસર કરે છે.પ્રકાશસંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્યો બે સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: દૂર લાલ પ્રકાશ શોષણ (Pfr) અને લાલ પ્રકાશ શોષણ (Pr).નીચા R:FR ગુણોત્તરમાં, પ્રકાશસંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્યો Pfr થી Pr માં રૂપાંતરિત થાય છે, જે લાંબા સમયના છોડને ફૂલો તરફ દોરી જાય છે.યોગ્ય R:FR(0.66~1.07) નું નિયમન કરવા માટે LED લાઇટનો ઉપયોગ છોડની ઊંચાઈ વધારી શકે છે, લાંબા દિવસના છોડના ફૂલોને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે (જેમ કે મોર્નિંગ ગ્લોરી અને સ્નેપડ્રેગન), અને ટૂંકા દિવસના છોડ (જેમ કે મેરીગોલ્ડ) ના ફૂલોને અટકાવી શકે છે. ).જ્યારે R:FR 3.1 કરતા વધારે હોય, ત્યારે મસૂરના ફૂલોનો સમય વિલંબિત થાય છે.R:FR ને 1.9 સુધી ઘટાડવાથી શ્રેષ્ઠ ફૂલોની અસર મળી શકે છે અને તે વાવણી પછી 31મા દિવસે ખીલે છે.ફૂલોના નિષેધ પર લાલ પ્રકાશની અસર પ્રકાશસંવેદનશીલ રંગદ્રવ્ય Pr દ્વારા મધ્યસ્થી થાય છે.અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે જ્યારે R:FR 3.5 કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે પાંચ કઠોળ છોડ (વટાણા, ચણા, બ્રોડ બીન, મસૂર અને લ્યુપિન) ના ફૂલોનો સમય વિલંબિત થશે.અમરાંથ અને ચોખાના કેટલાક જીનોટાઇપમાં, દૂર-લાલ પ્રકાશનો ઉપયોગ ફૂલોને અનુક્રમે 10 દિવસ અને 20 દિવસ આગળ વધારવા માટે થાય છે.

ખાતર CO₂

CO₂પ્રકાશસંશ્લેષણનો મુખ્ય કાર્બન સ્ત્રોત છે.ઉચ્ચ સાંદ્રતા CO₂સામાન્ય રીતે C3 વાર્ષિક વૃદ્ધિ અને પ્રજનનને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે, જ્યારે ઓછી સાંદ્રતા CO₂કાર્બન મર્યાદાને કારણે વૃદ્ધિ અને પ્રજનન ઉપજ ઘટાડી શકે છે.ઉદાહરણ તરીકે, C3 છોડની પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્યક્ષમતા, જેમ કે ચોખા અને ઘઉં, CO ના વધારા સાથે વધે છે.₂સ્તર, જેના પરિણામે બાયોમાસમાં વધારો થાય છે અને પ્રારંભિક ફૂલો આવે છે.CO ની હકારાત્મક અસરને સમજવા માટે₂એકાગ્રતા વધારો, તે પાણી અને પોષક પુરવઠો ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે જરૂરી હોઈ શકે છે.તેથી, અમર્યાદિત રોકાણની શરત હેઠળ, હાઇડ્રોપોનિક્સ છોડની વૃદ્ધિની સંભાવનાને સંપૂર્ણપણે મુક્ત કરી શકે છે.લો CO₂એકાગ્રતાએ અરેબિડોપ્સિસ થલિયાનાના ફૂલોના સમયમાં વિલંબ કર્યો, જ્યારે ઉચ્ચ CO₂એકાગ્રતાએ ચોખાના ફૂલોના સમયને વેગ આપ્યો, ચોખાના વિકાસનો સમયગાળો 3 મહિના સુધી ઘટાડ્યો, અને વર્ષમાં 4 પેઢીઓનો પ્રચાર કર્યો.CO પૂરક કરીને₂કૃત્રિમ વૃદ્ધિ બૉક્સમાં 785.7μmol/mol સુધી, સોયાબીનની વિવિધતા 'Enrei' ના સંવર્ધન ચક્રને 70 દિવસ સુધી ટૂંકાવી દેવામાં આવ્યું હતું, અને તે એક વર્ષમાં 5 પેઢીઓનું સંવર્ધન કરી શકે છે.જ્યારે સી.ઓ₂સાંદ્રતા વધીને 550μmol/mol થઈ ગઈ, કેજનસ કેજનના ફૂલોમાં 8-9 દિવસ વિલંબ થયો, અને ફળ સેટિંગ અને પાકવાનો સમય પણ 9 દિવસ માટે વિલંબિત થયો.કેજનસ કેજન ઉચ્ચ CO પર અદ્રાવ્ય ખાંડ સંચિત કરે છે₂એકાગ્રતા, જે છોડના સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનને અસર કરી શકે છે અને ફૂલોમાં વિલંબ કરી શકે છે.વધુમાં, વધેલા CO સાથે વૃદ્ધિ રૂમમાં₂, સોયાબીનના ફૂલોની સંખ્યા અને ગુણવત્તામાં વધારો થાય છે, જે વર્ણસંકરીકરણ માટે અનુકૂળ છે, અને તેનો સંકરીકરણ દર ખેતરમાં ઉગાડવામાં આવતા સોયાબીન કરતા ઘણો વધારે છે.

ભાવિ સંભાવનાઓ

આધુનિક ખેતી વૈકલ્પિક સંવર્ધન અને સુવિધા સંવર્ધન દ્વારા પાક સંવર્ધનની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવી શકે છે.જો કે, આ પદ્ધતિઓમાં કેટલીક ખામીઓ છે, જેમ કે કડક ભૌગોલિક જરૂરિયાતો, ખર્ચાળ શ્રમ વ્યવસ્થાપન અને અસ્થિર કુદરતી પરિસ્થિતિઓ, જે સફળ બીજ લણણીની ખાતરી આપી શકતી નથી.સુવિધા સંવર્ધન આબોહવાની પરિસ્થિતિઓથી પ્રભાવિત થાય છે, અને પેઢી ઉમેરવાનો સમય મર્યાદિત છે.જો કે, મોલેક્યુલર માર્કર સંવર્ધન માત્ર સંવર્ધન લક્ષ્ય લક્ષણોની પસંદગી અને નિર્ધારણને વેગ આપે છે.હાલમાં, ગ્રામિની, લેગ્યુમિનોસે, ક્રુસિફેરા અને અન્ય પાકોમાં ઝડપી સંવર્ધન ટેકનોલોજી લાગુ કરવામાં આવી છે.જો કે, છોડની ફેક્ટરી ઝડપી પેઢીના સંવર્ધનથી આબોહવાની પરિસ્થિતિઓના પ્રભાવથી સંપૂર્ણપણે છુટકારો મળે છે અને છોડની વૃદ્ધિ અને વિકાસની જરૂરિયાતો અનુસાર વૃદ્ધિના વાતાવરણને નિયંત્રિત કરી શકે છે.પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઝડપી સંવર્ધન તકનીકને પરંપરાગત સંવર્ધન, મોલેક્યુલર માર્કર સંવર્ધન અને અન્ય સંવર્ધન પદ્ધતિઓ સાથે અસરકારક રીતે સંયોજિત કરીને, ઝડપી સંવર્ધનની શરત હેઠળ, વર્ણસંકરીકરણ પછી સજાતીય રેખાઓ મેળવવા માટે જરૂરી સમય ઘટાડી શકાય છે, અને તે જ સમયે, પ્રારંભિક પેઢીઓનું સંવર્ધન કરી શકાય છે. આદર્શ લક્ષણો અને સંવર્ધન પેઢીઓ મેળવવા માટે જરૂરી સમય ઘટાડવા માટે પસંદ કરેલ છે.

કારખાનાઓમાં છોડની ઝડપી સંવર્ધન તકનીકની મુખ્ય મર્યાદા એ છે કે વિવિધ પાકોના વિકાસ અને વિકાસ માટે જરૂરી પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ તદ્દન અલગ છે અને લક્ષ્ય પાકોના ઝડપી સંવર્ધન માટે પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ મેળવવામાં ઘણો સમય લાગે છે.તે જ સમયે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના બાંધકામ અને કામગીરીના ઊંચા ખર્ચને કારણે, મોટા પાયે એડિટિવ સંવર્ધન પ્રયોગ હાથ ધરવો મુશ્કેલ છે, જે ઘણીવાર મર્યાદિત બીજ ઉપજ તરફ દોરી જાય છે, જે અનુવર્તી ક્ષેત્રના પાત્ર મૂલ્યાંકનને મર્યાદિત કરી શકે છે.પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના સાધનો અને ટેક્નોલોજીમાં ધીમે ધીમે સુધારણા અને સુધારણા સાથે, પ્લાન્ટ ફેક્ટરીના બાંધકામ અને સંચાલન ખર્ચમાં ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે.છોડની ફેક્ટરી ઝડપી સંવર્ધન તકનીકને અન્ય સંવર્ધન તકનીકો સાથે અસરકારક રીતે સંયોજિત કરીને ઝડપી સંવર્ધન તકનીકને વધુ ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું અને સંવર્ધન ચક્રને ટૂંકું કરવું શક્ય છે.

અંત

ટાંકેલ માહિતી

લિયુ કાઈઝે, લિયુ હાઉચેંગ.પ્લાન્ટ ફેક્ટરી ઝડપી સંવર્ધન તકનીક [J] ની સંશોધન પ્રગતિ.કૃષિ ઇજનેરી ટેકનોલોજી, 2022,42(22):46-49.