Teknolohiya sa inhenyeriya sa agrikultura sa hortikultura sa greenhouseGipatik sa 17:30 sa Oktubre 14, 2022 sa Beijing

Uban sa padayon nga pagdaghan sa populasyon sa kalibutan, ang panginahanglan sa mga tawo alang sa pagkaon nagkadaghan matag adlaw, ug mas taas nga mga kinahanglanon ang gipresentar alang sa nutrisyon ug kaluwasan sa pagkaon. Ang pag-ugmad sa taas nga ani ug taas nga kalidad nga mga pananom usa ka hinungdanon nga paagi aron masulbad ang mga problema sa pagkaon. Bisan pa, ang tradisyonal nga pamaagi sa pagpasanay nagkinahanglan og dugay nga panahon aron mapalambo ang maayo kaayo nga mga barayti, nga naglimite sa pag-uswag sa pagpasanay. Alang sa tinuig nga mga pananom nga self-pollinating, mahimong molungtad og 10 ~ 15 ka tuig gikan sa inisyal nga ginikanan nga pagtabok hangtod sa paghimo og bag-ong barayti. Busa, aron mapadali ang pag-uswag sa pagpasanay sa mga tanom, kinahanglan nga pauswagon ang kahusayan sa pagpasanay ug pamub-on ang oras sa henerasyon.

Ang paspas nga pagpasanay nagpasabot sa pagpadako sa gikusgon sa pagtubo sa mga tanom, pagpadali sa pagpamulak ug pagpamunga, ug pagpamubo sa siklo sa pagpasanay pinaagi sa pagkontrol sa mga kondisyon sa palibot sa usa ka hingpit nga sirado nga kontrolado nga lawak sa pagtubo sa palibot. Ang pabrika sa tanom usa ka sistema sa agrikultura nga makab-ot ang taas nga episyente nga produksiyon sa tanom pinaagi sa taas nga katukma sa pagkontrol sa palibot sa mga pasilidad, ug kini usa ka sulundon nga palibot alang sa paspas nga pagpasanay. Ang mga kondisyon sa palibot sa pagtanom sama sa kahayag, temperatura, humidity ug konsentrasyon sa CO2 sa pabrika medyo kontrolado, ug dili o dili kaayo maapektuhan sa gawas nga klima. Ubos sa kontrolado nga mga kondisyon sa palibot, ang labing maayo nga intensidad sa kahayag, oras sa kahayag ug temperatura makapadali sa lainlaing mga proseso sa pisyolohikal sa mga tanom, labi na ang photosynthesis ug pagpamulak, sa ingon makapamubo sa oras sa pagmugna sa pagtubo sa tanom. Gamit ang teknolohiya sa pabrika sa tanom aron makontrol ang pagtubo ug paglambo sa tanom, pag-ani sa mga prutas daan, basta ang pipila ka liso nga adunay abilidad sa pagtubo makatubag sa mga panginahanglanon sa pagpasanay.

Ang photoperiod, ang pangunang hinungdan sa palibot nga makaapekto sa siklo sa pagtubo sa tanom

Ang siklo sa kahayag nagtumong sa pag-ilis-ilis sa panahon sa kahayag ug panahon sa kangitngit sa usa ka adlaw. Ang siklo sa kahayag usa ka importante nga butang nga makaapekto sa pagtubo, paglambo, pagpamulak, ug pagpamunga sa mga tanom. Pinaagi sa pagbati sa pagbag-o sa siklo sa kahayag, ang mga tanom mahimong mausab gikan sa pagtubo sa tanom ngadto sa pagtubo sa reproduktibo ug kompleto nga pagpamulak ug pagpamunga. Ang lainlaing mga klase sa tanom ug genotype adunay lainlaing mga tubag sa pisyolohikal sa mga pagbag-o sa photoperiod. Ang mga tanom nga taas og silaw sa adlaw, kung ang oras sa pagsidlak sa adlaw molapas sa kritikal nga gitas-on sa pagsidlak sa adlaw, ang oras sa pagpamulak kasagaran mapadali pinaagi sa pagpalugway sa photoperiod, sama sa oats, trigo, ug barley. Ang mga neutral nga tanom, bisan unsa pa ang photoperiod, mamulak, sama sa humay, mais, ug pepino. Ang mga tanom nga mubo og adlaw, sama sa gapas, soybean, ug millet, nanginahanglan og photoperiod nga mas ubos kaysa kritikal nga gitas-on sa pagsidlak sa adlaw aron mamulak. Ubos sa artipisyal nga mga kondisyon sa palibot nga 8 ka oras nga kahayag ug 30℃ nga taas nga temperatura, ang oras sa pagpamulak sa amaranth sobra sa 40 ka adlaw nga mas sayo kaysa sa palibot sa uma. Ubos sa pagtambal sa 16/8 ka oras nga siklo sa kahayag (hayag/ngitngit), ang tanang pito ka genotype sa barley namulak og sayo: Franklin (36 ka adlaw), Gairdner (35 ka adlaw), Gimmett (33 ka adlaw), Commander (30 ka adlaw), Fleet (29 ka adlaw), Baudin (26 ka adlaw) ug Lockyer (25 ka adlaw).

Ubos sa artipisyal nga palibot, ang panahon sa pagtubo sa trigo mahimong mub-an pinaagi sa paggamit sa embryo culture aron makakuha og mga semilya, ug dayon i-irradiate sulod sa 16 ka oras, ug 8 ka henerasyon ang mahimo matag tuig. Ang panahon sa pagtubo sa gisantes gipamub-an gikan sa 143 ka adlaw sa palibot sa uma ngadto sa 67 ka adlaw sa artipisyal nga greenhouse nga adunay 16 ka oras nga kahayag. Pinaagi sa dugang nga pagpalugway sa photoperiod ngadto sa 20 ka oras ug paghiusa niini sa 21°C/16°C (adlaw/gabii), ang panahon sa pagtubo sa gisantes mahimong mub-an ngadto sa 68 ka adlaw, ug ang rate sa pagbutang sa liso kay 97.8%. Ubos sa kondisyon sa kontrolado nga palibot, human sa 20 ka oras nga photoperiod treatment, mokabat ug 32 ka adlaw gikan sa pagpugas hangtod sa pagpamulak, ug ang tibuok panahon sa pagtubo kay 62-71 ka adlaw, nga mas mubo kay sa mga kondisyon sa uma og sobra sa 30 ka adlaw. Ubos sa kondisyon sa artipisyal nga greenhouse nga adunay 22 ka oras nga photoperiod, ang panahon sa pagpamulak sa trigo, barley, rape ug chickpea gipamub-an og 22, 64, 73 ug 33 ka adlaw sa aberids, matag usa. Inubanan sa sayo nga pag-ani sa mga liso, ang rate sa pagtubo sa sayo nga pag-ani nga mga liso mahimong moabot sa 92%, 98%, 89% ug 94% sa aberids, matag usa, nga hingpit nga makatubag sa mga panginahanglanon sa pagpasanay. Ang labing paspas nga mga barayti mahimong padayon nga makapamunga og 6 ka henerasyon (trigo) ug 7 ka henerasyon (trigo). Ubos sa kondisyon sa 22-oras nga photoperiod, ang oras sa pagpamulak sa oats mikunhod og 11 ka adlaw, ug 21 ka adlaw human sa pagpamulak, labing menos 5 ka mabuhi nga liso ang mahimong garantiya, ug lima ka henerasyon ang mahimong padayon nga ipakaylap matag tuig. Sa artipisyal nga greenhouse nga adunay 22-oras nga suga, ang panahon sa pagtubo sa lentil gipamubo ngadto sa 115 ka adlaw, ug kini mahimong mosanay sulod sa 3-4 ka henerasyon sa usa ka tuig. Ubos sa kondisyon sa 24-oras nga padayon nga suga sa artipisyal nga greenhouse, ang siklo sa pagtubo sa mani mikunhod gikan sa 145 ka adlaw ngadto sa 89 ka adlaw, ug kini mahimong ipakaylap sulod sa 4 ka henerasyon sa usa ka tuig.

Kalidad sa kahayag

Ang kahayag adunay hinungdanong papel sa pagtubo ug paglambo sa mga tanom. Ang kahayag makakontrol sa pagpamulak pinaagi sa pag-apekto sa daghang photoreceptor. Ang ratio sa pula nga kahayag (R) ngadto sa asul nga kahayag (B) importante kaayo alang sa pagpamulak sa tanom. Ang wavelength sa pula nga kahayag nga 600~700nm adunay absorption peak sa chlorophyll nga 660nm, nga epektibong makapalambo sa photosynthesis. Ang wavelength sa asul nga kahayag nga 400~500nm makaapekto sa phototropism sa tanom, pag-abli sa stomata ug pagtubo sa semilya. Sa trigo, ang ratio sa pula nga kahayag ngadto sa asul nga kahayag mga 1, nga mahimong mag-aghat sa pagpamulak sa labing sayo. Ubos sa kalidad sa kahayag nga R:B=4:1, ang panahon sa pagtubo sa tunga-tunga ug ulahing pagkahinog nga mga klase sa soybean gipamubo gikan sa 120 ka adlaw ngadto sa 63 ka adlaw, ug ang gitas-on sa tanom ug nutritional biomass mikunhod, apan ang ani sa liso wala maapektuhan, nga makatagbaw sa labing menos usa ka liso matag tanom, ug ang aberids nga rate sa pagtubo sa mga liso nga wala pa matawo kay 81.7%. Ubos sa kondisyon sa 10 ka oras nga paglamdag ug pagdugang sa asul nga kahayag, ang mga tanom nga soybean nahimong mubo ug kusgan, namulak 23 ka adlaw human sa pagpugas, nahinog sulod sa 77 ka adlaw, ug mahimong mosanay sulod sa 5 ka henerasyon sulod sa usa ka tuig.

Ang ratio sa pula nga kahayag ngadto sa layo nga pula nga kahayag (FR) makaapekto usab sa pagpamulak sa mga tanom. Ang mga photosensitive pigment anaa sa duha ka porma: layo nga pula nga kahayag nga pagsuhop (Pfr) ug pula nga kahayag nga pagsuhop (Pr). Sa ubos nga R:FR ratio, ang mga photosensitive pigment mabag-o gikan sa Pfr ngadto sa Pr, nga mosangpot sa pagpamulak sa mga tanom nga taas og adlaw. Ang paggamit sa mga suga sa LED aron ma-regulate ang angay nga R:FR (0.66~1.07) makadugang sa gitas-on sa tanom, makapalambo sa pagpamulak sa mga tanom nga taas og adlaw (sama sa morning glory ug snapdragon), ug makapugong sa pagpamulak sa mga tanom nga mubo og adlaw (sama sa marigold). Kung ang R:FR mas dako kay sa 3.1, ang oras sa pagpamulak sa lentil malangan. Ang pagkunhod sa R:FR ngadto sa 1.9 makakuha sa labing maayo nga epekto sa pagpamulak, ug kini mamulak sa ika-31 nga adlaw human sa pagpugas. Ang epekto sa pula nga kahayag sa pagpugong sa pagpamulak gipahinabo sa photosensitive pigment nga Pr. Gipunting sa mga pagtuon nga kung ang R:FR mas taas kay sa 3.5, ang oras sa pagpamulak sa lima ka mga tanom nga leguminous (pea, chickpea, broad bean, lentil ug lupin) malangan. Sa pipila ka genotype sa amaranth ug humay, ang far-red nga suga gigamit aron mapadali ang pagpamulak sa 10 ka adlaw ug 20 ka adlaw matag usa.

Abono CO₂

CO₂mao ang pangunang tinubdan sa carbon sa photosynthesis. Taas nga konsentrasyon sa CO₂kasagaran makapalambo sa pagtubo ug pagpadaghan sa mga tinuig nga C3, samtang ang ubos nga konsentrasyon sa CO₂mahimong mokunhod sa pagtubo ug ani sa reproduksyon tungod sa limitasyon sa carbon. Pananglitan, ang photosynthetic efficiency sa mga tanom nga C3, sama sa bugas ug trigo, motaas uban sa pagtaas sa CO₂lebel, nga moresulta sa pagtaas sa biomass ug sayo nga pagpamulak. Aron maamgohan ang positibo nga epekto sa CO₂Kon motaas ang konsentrasyon, mahimong kinahanglan nga ma-optimize ang suplay sa tubig ug sustansya. Busa, ubos sa kondisyon sa walay kinutuban nga puhunan, ang hydroponics hingpit nga makapagawas sa potensyal sa pagtubo sa mga tanom. Ubos ang CO2₂ang konsentrasyon nakapahinay sa panahon sa pagpamulak sa Arabidopsis thaliana, samtang ang taas nga CO₂Ang konsentrasyon niini nakapaspas sa pagpamulak sa humay, nakapamubo sa pagtubo niini ngadto sa 3 ka bulan, ug nakapadaghan niini sulod sa 4 ka henerasyon kada tuig. Pinaagi sa pagdugang og CO₂ngadto sa 785.7μmol/mol sa artipisyal nga growth box, ang breeding cycle sa soybean variety nga 'Enrei' gipamubo ngadto sa 70 ka adlaw, ug kini makapanganak og 5 ka henerasyon sulod sa usa ka tuig. Sa dihang ang CO₂Ang konsentrasyon misaka ngadto sa 550μmol/mol, ang pagpamulak sa Cajanus cajan nalangan sulod sa 8~9 ka adlaw, ug ang pagtakda sa bunga ug ang oras sa pagkahinog nalangan usab sulod sa 9 ka adlaw. Ang Cajanus cajan nagtigom og dili matunaw nga asukal sa taas nga CO₂konsentrasyon, nga mahimong makaapekto sa signal transmission sa mga tanom ug makapahinay sa pagpamulak. Dugang pa, sa growth room nga adunay dugang nga CO₂, ang gidaghanon ug kalidad sa mga bulak sa soybean motaas, nga makatabang sa hybridization, ug ang rate sa hybridization niini mas taas kaysa sa mga soybean nga gitanom sa uma.

Mga palaaboton sa umaabot

Ang modernong agrikultura makapadali sa proseso sa pagpasanay sa tanom pinaagi sa alternatibong pagpasanay ug facility breeding. Bisan pa, adunay pipila ka mga kakulangan niini nga mga pamaagi, sama sa estrikto nga mga kinahanglanon sa heyograpiya, mahal nga pagdumala sa trabaho ug dili lig-on nga natural nga mga kondisyon, nga dili makagarantiya sa malampuson nga pag-ani sa liso. Ang pagpasanay sa pasilidad naimpluwensyahan sa mga kondisyon sa klima, ug ang oras alang sa pagdugang sa henerasyon limitado. Bisan pa, ang pagpasanay sa molecular marker nagpadali lamang sa pagpili ug pagtino sa mga target nga kinaiya sa pagpasanay. Sa pagkakaron, ang teknolohiya sa paspas nga pagpasanay gigamit sa Gramineae, Leguminosae, Cruciferae ug uban pang mga tanom. Bisan pa, ang plant factory rapid generation breeding hingpit nga nagwagtang sa impluwensya sa mga kondisyon sa klima, ug maka-regulate sa palibot sa pagtubo sumala sa mga panginahanglanon sa pagtubo ug paglambo sa tanom. Ang paghiusa sa teknolohiya sa plant factory rapid breeding sa tradisyonal nga pagpasanay, molecular marker breeding ug uban pang mga pamaagi sa pagpasanay nga epektibo, ubos sa kondisyon sa paspas nga pagpasanay, ang oras nga gikinahanglan aron makakuha og mga homozygous nga linya pagkahuman sa hybridization mahimong maminusan, ug sa parehas nga oras, ang mga unang henerasyon mahimong mapili aron mub-an ang oras nga gikinahanglan aron makakuha og mga sulundon nga kinaiya ug mga henerasyon sa pagpasanay.

Ang pangunang limitasyon sa teknolohiya sa paspas nga pagpasanay sa tanom sa mga pabrika mao nga ang mga kondisyon sa palibot nga gikinahanglan alang sa pagtubo ug paglambo sa lainlaing mga tanom lahi kaayo, ug dugay nga panahon aron makuha ang mga kondisyon sa palibot alang sa paspas nga pagpasanay sa mga target nga tanom. Sa samang higayon, tungod sa taas nga gasto sa pagtukod ug operasyon sa pabrika sa planta, lisud ang paghimo og dako nga eksperimento sa additive breeding, nga kanunay nga mosangpot sa limitado nga ani sa binhi, nga mahimong limitahan ang pagtimbang-timbang sa kinaiya sa uma. Uban sa hinay-hinay nga pag-uswag ug pag-uswag sa mga kagamitan ug teknolohiya sa pabrika sa planta, ang gasto sa pagtukod ug operasyon sa pabrika sa planta hinay-hinay nga mikunhod. Posible nga ma-optimize pa ang teknolohiya sa paspas nga pagpasanay ug mapamubo ang siklo sa pagpasanay pinaagi sa epektibong paghiusa sa teknolohiya sa paspas nga pagpasanay sa pabrika sa planta sa ubang mga teknik sa pagpasanay.

KATAPUSAN

Gikutlo nga impormasyon

Liu Kaizhe, Liu Houcheng. Pag-uswag sa panukiduki sa teknolohiya sa paspas nga pagpasanay sa pabrika sa tanom [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022,42(22):46-49.