Жылыжай бау-бақшасының агроинженерлік технологиясыБейжіңде 14 қазан 2022 ж., 17:30 күні жарияланған

Дүние жүзіндегі халық санының үздіксіз өсуіне байланысты адамдардың азық-түлікке деген сұранысы күн санап артып, азық-түліктің тамақтануы мен қауіпсіздігіне жоғары талаптар қойылуда.Жоғары өнімді және сапалы дақылдарды өсіру азық-түлік мәселелерін шешудің маңызды құралы болып табылады.Дегенмен, дәстүрлі өсіру әдісі тамаша сорттарды өсіру үшін көп уақытты қажет етеді, бұл асыл тұқымды прогресті шектейді.Өздігінен тозаңданатын жыл сайынғы дақылдар үшін бастапқы аталық көшіруден жаңа сортты өндіруге дейін 10-15 жыл қажет болуы мүмкін.Сондықтан егін шаруашылығын жеделдету үшін селекциялық өнімділікті арттырып, ұрпақ беру мерзімін қысқарту кезек күттірмейтін мәселе.

Жылдам өсіру дегеніміз - толық жабық бақыланатын орта өсу бөлмесінде қоршаған орта жағдайларын бақылау арқылы өсімдіктердің өсу қарқынын арттыру, гүлдену мен жеміс беруді жеделдету және өсіру циклін қысқарту.Өсімдік фабрикасы – нысандардағы жоғары дәлдіктегі қоршаған ортаны бақылау арқылы жоғары тиімді өсімдік шаруашылығына қол жеткізе алатын ауылшаруашылық жүйесі және ол жылдам өсіру үшін тамаша орта болып табылады.Зауыттағы жарық, температура, ылғалдылық және СО2 концентрациясы сияқты отырғызу ортасының жағдайлары салыстырмалы түрде басқарылады және сыртқы климат әсер етпейді немесе азырақ әсер етеді.Бақыланатын қоршаған орта жағдайында ең жақсы жарық қарқындылығы, жарық уақыты және температура өсімдіктердің әртүрлі физиологиялық процестерін, әсіресе фотосинтез мен гүлденуді тездетеді, осылайша дақылдардың өсу уақытын қысқартады.Өсімдіктің өсуі мен дамуын бақылау үшін зауыт технологиясын пайдалану, өну қабілеті бар бірнеше тұқым өсіру қажеттіліктерін қанағаттандыра алатын болса, жемістерді алдын-ала жинау.

Фотопериод, өсімдіктің өсу цикліне әсер ететін негізгі экологиялық фактор

Жарық циклі бір тәулікте жарық кезеңі мен қараңғы кезеңнің ауысуын білдіреді.Жарық айналымы дақылдардың өсуіне, дамуына, гүлденуіне және жеміс беруіне әсер ететін маңызды фактор болып табылады.Жарық циклінің өзгеруін сезе отырып, дақылдар вегетативті өсуден репродуктивті өсуге және толық гүлдену мен жеміс беруге дейін өзгереді.Әртүрлі дақылдардың сорттары мен генотиптері фотопериодтың өзгеруіне әртүрлі физиологиялық жауап береді.Ұзақ күн сәулесіндегі өсімдіктер, күн сәулесінің уақыты сыни күн сәулесінің ұзақтығынан асып кеткенде, сұлы, бидай және арпа сияқты фотопериодтың ұзаруымен гүлдеу уақыты әдетте тездетіледі.Бейтарап өсімдіктер, фотопериодқа қарамастан, күріш, жүгері және қияр сияқты гүлдейді.Мақта, соя және тары сияқты қысқа күндік өсімдіктер гүлдеу үшін критикалық күн сәулесінің ұзақтығынан төмен фотопериодты қажет етеді.Жасанды орта жағдайында 8 сағаттық жарық пен 30 ℃ жоғары температура жағдайында амаранттың гүлдену уақыты далалық ортадағыға қарағанда 40 күннен астам ертерек болады.16/8 сағ жарық циклін емдеу кезінде (ашық/қараңғы) барлық жеті арпа генотиптері ерте гүлдеді: Франклин (36 күн), Гайрднер (35 күн), Гиммет (33 күн), Командер (30 күн), Флот (29). күн), Baudin (26 күн) және Lockyer (25 күн).

Жасанды ортада бидайдың өсу мерзімін ұрық культурасын пайдаланып көшет алу арқылы қысқартуға болады, содан кейін 16 сағат бойы сәулелендіріп, жыл сайын 8 ұрпақ алуға болады.Бұршақтың өсу мерзімі дала жағдайында 143 күннен 16 сағат жарықпен жасанды жылыжайда 67 күнге дейін қысқарды.Фотопериодты одан әрі 20 сағатқа дейін ұзартып, оны 21°C/16°C (күн/түн) температурамен біріктіру арқылы бұршақтың өсу кезеңін 68 күнге дейін қысқартуға болады, ал тұқымның түсу жылдамдығы 97,8% құрайды.Бақыланатын орта жағдайында 20 сағаттық фотопериодты өңдеуден кейін себуден гүлденуге дейін 32 күн қажет, ал бүкіл өсу кезеңі 62-71 күнді құрайды, бұл егістік жағдайға қарағанда 30 күннен астам қысқа.22 сағаттық фотопериодты жасанды жылыжай жағдайында бидайдың, арпаның, рапстың және ноқаттың гүлдеу уақыты сәйкесінше 22, 64, 73 және 33 күнге қысқарады.Тұқымдарды ерте жинап алумен бірге ерте жиналған тұқымдардың өнгіштігі орташа есеппен 92%, 98%, 89% және 94% жетуі мүмкін, бұл селекцияның қажеттіліктерін толық қанағаттандыра алады.Ең жылдам сорттар үздіксіз 6 ұрпақ (бидай) және 7 ұрпақ (бидай) бере алады.22 сағаттық фотопериод жағдайында сұлының гүлдену уақыты 11 күнге қысқарды, ал гүлденуден кейін 21 күннен кейін кем дегенде 5 өміршең тұқымға кепілдік беруге және жыл сайын бес ұрпақты үздіксіз көбейтуге болатын.22 сағаттық жарықтандырылған жасанды жылыжайда жасымықтың өсу мерзімі 115 күнге дейін қысқарып, жылына 3-4 ұрпақ көбейе алады.Жасанды жылыжайда 24 сағат үздіксіз жарықтандыру жағдайында жержаңғақ өсу циклі 145 күннен 89 күнге дейін қысқарып, оны бір жылда 4 ұрпаққа көбейтуге болады.

Жарық сапасы

Жарық өсімдіктердің өсуі мен дамуында маңызды рөл атқарады.Жарық көптеген фоторецепторларға әсер ету арқылы гүлденуді басқара алады.Қызыл жарықтың (R) көк жарыққа (В) қатынасы дақылдардың гүлденуі үшін өте маңызды.600 ~ 700 нм қызыл жарық толқынының ұзындығы 660 нм хлорофиллдің сіңіру шыңын қамтиды, ол фотосинтезді тиімді ынталандырады.Көк жарық толқынының ұзындығы 400~500нм өсімдік фототропизміне, стоматальды ашылуына және көшеттердің өсуіне әсер етеді.Бидайда қызыл жарықтың көк жарыққа қатынасы шамамен 1 құрайды, бұл гүлденуді ертерек тудыруы мүмкін.R:B=4:1 жеңіл сапасы кезінде орташа және кеш пісетін соя сорттарының өсу мерзімі 120 күннен 63 күнге дейін қысқарды, ал өсімдік биіктігі мен қоректік биомасса төмендеді, бірақ тұқым өнімділігіне әсер етпеді. , бұл бір өсімдікке кем дегенде бір тұқымды қанағаттандыра алатын, ал жетілмеген тұқымдардың орташа өнгіштігі 81,7% құрады.10 сағ жарықтандыру және көгілдір жарық қосымшасы жағдайында соя өсімдіктері қысқа және күшті болды, егілгеннен кейін 23 күннен кейін гүлдеп, 77 күн ішінде піседі және бір жылда 5 ұрпақты көбейте алды.

Өсімдіктердің гүлденуіне қызыл жарықтың алыс қызыл жарыққа (FR) қатынасы да әсер етеді.Фотосезімтал пигменттер екі түрде болады: алыс қызыл жарықты сіңіру (Pfr) және қызыл жарықты сіңіру (Pr).Төмен R:FR қатынасында фотосезімтал пигменттер Pfr-дан Pr-ға айналады, бұл ұзақ күндік өсімдіктердің гүлденуіне әкеледі.Сәйкес R:FR(0,66~1,07) реттеу үшін жарықдиодты шамдарды пайдалану өсімдіктің биіктігін арттыруға, ұзақ күндік өсімдіктердің (мысалы, таңғы даңқ және снапдрагон) гүлденуіне ықпал етеді және қысқа күндік өсімдіктердің (мысалы, мариголд сияқты) гүлденуін тежейді. ).R:FR 3,1-ден жоғары болғанда жасымықтың гүлдену уақыты кешіктіріледі.R:FR-ді 1,9-ға дейін азайту ең жақсы гүлдену әсерін алуға болады және ол себілгеннен кейін 31-ші күні гүлдей алады.Гүлденудің тежелуіне қызыл сәуленің әсері фотосезімтал пигмент Pr арқылы жүзеге асады.Зерттеулер көрсеткендей, R:FR 3,5-тен жоғары болса, бес бұршақ тұқымдас өсімдіктердің (бұршақ, ноқат, бұршақ, жасымық және люпин) гүлдеу уақыты кешіктіріледі.Амарант пен күріштің кейбір генотиптерінде гүлденуді тиісінше 10 және 20 күнге ұзарту үшін алыс қызыл жарық қолданылады.

Тыңайтқыш CO₂

CO₂фотосинтездің негізгі көміртек көзі болып табылады.Жоғары концентрациядағы CO₂әдетте С3 біржылдықтарының өсуіне және көбеюіне ықпал ете алады, ал төмен концентрациясы СО₂көміртегі шектелуіне байланысты өсу мен көбею өнімділігін төмендетуі мүмкін.Мысалы, күріш пен бидай сияқты С3 өсімдіктерінің фотосинтездік тиімділігі CO ұлғайған сайын артады.₂деңгейіне көтеріліп, биомассаның ұлғаюына және ерте гүлденуіне әкеледі.КО оң әсерін жүзеге асыру үшін₂концентрациясының жоғарылауы үшін су мен қоректік заттармен қамтамасыз етуді оңтайландыру қажет болуы мүмкін.Сондықтан, шектеусіз инвестиция жағдайында гидропоника өсімдіктердің өсу әлеуетін толығымен босатады.Төмен CO₂концентрациясы Arabidopsis thaliana гүлдену уақытын кешіктірді, ал жоғары CO₂концентрация күріштің гүлдену мерзімін жылдамдатып, күріштің өсу мерзімін 3 айға дейін қысқартып, жылына 4 ұрпақты көбейтті.CO-ны толықтыру арқылы₂жасанды өсу қорабында 785,7 мкмоль/мольге дейін, «Enrei» соя сортының өсіру циклі 70 күнге дейін қысқартылды және ол бір жылда 5 ұрпақ өсіре алды.Қашан CO₂концентрациясы 550мкмоль/мольге дейін өсті, Cajanus cajan гүлденуі 8~9 күнге кешіктірілді, сондай-ақ жемістердің түсуі мен пісуі 9 күнге кешіктірілді.Cajanus cajan жоғары CO-да ерімейтін қантты жинақтады₂өсімдіктердің сигнал беруіне әсер ететін және гүлденуді кешіктіретін концентрация.Сонымен қатар, өсу бөлмесінде СО өсті₂, соя гүлдерінің саны мен сапасы артады, бұл будандастыруға қолайлы және оның будандастыру жылдамдығы егістікте өсірілген сояға қарағанда әлдеқайда жоғары.

Болашақ перспективалар

Заманауи ауыл шаруашылығы альтернативті селекция мен нысанды өсіру арқылы егін өсіру процесін жылдамдата алады.Дегенмен, бұл әдістерде қатаң географиялық талаптар, қымбат жұмыс күші және тұрақсыз табиғи жағдайлар сияқты тұқымдарды сәтті жинауға кепілдік бере алмайтын кейбір кемшіліктер бар.Нысан өсіруге климаттық жағдайлар әсер етеді және ұрпақ қосу уақыты шектеулі.Дегенмен, молекулярлық маркерлік селекция тек селекциялық мақсатты белгілерді таңдауды және анықтауды тездетеді.Қазіргі уақытта жылдам өсіру технологиясы Gramineae, Leguminosae, Cruciferae және басқа да дақылдарға қолданылды.Дегенмен, зауыттық жылдам ұрпақ өсіру климаттық жағдайлардың әсерінен толығымен құтылып, өсу ортасын өсімдіктердің өсуі мен дамуының қажеттіліктеріне сәйкес реттей алады.Зауыт-зауыттық жылдам өсіру технологиясын дәстүрлі селекциямен, молекулярлық маркерлік селекциямен және басқа да асылдандыру әдістерімен тиімді үйлестіре отырып, жылдам өсіру жағдайында будандастырудан кейін гомозиготалы линияларды алуға кететін уақытты қысқартуға болады, сонымен бірге ерте ұрпақтарды алуға болады. идеалды белгілерді және ұрпақты өсіру үшін қажетті уақытты қысқарту үшін таңдалған.

Зауыттарда өсімдіктерді жылдам өсіру технологиясының негізгі шектеуі әртүрлі ауылшаруашылық дақылдарының өсуі мен дамуы үшін қажетті қоршаған орта жағдайлары айтарлықтай әртүрлі және мақсатты дақылдарды жылдам өсіру үшін экологиялық жағдайларды алу үшін көп уақыт қажет.Сонымен қатар зауытты салу және пайдалану құнының жоғары болуына байланысты ірі көлемдегі қосымша селекциялық тәжірибені жүргізу қиынға соғады, бұл көбінесе тұқым өнімділігінің шектелуіне әкеп соғады, бұл кейінгі егістік сипатын бағалауды шектеуі мүмкін.Зауыттың зауыттық жабдықтары мен технологиясын бірте-бірте жетілдіру және жетілдіру арқылы зауыт фабрикасының құрылысы мен пайдалану құны біртіндеп төмендейді.Зауыт фабрикасының жылдам өсіру технологиясын басқа асыл тұқымды өсіру әдістерімен тиімді үйлестіру арқылы жылдам өсіру технологиясын одан әрі оңтайландыруға және тұқымдық циклді қысқартуға болады.

Соңы

Келтірілген ақпарат

Лю Кайже, Лю Хоучэн.Өсімдік-зауыттық экспресс-селекция технологиясын зерттеу барысы [J].Ауылшаруашылық инженерия технологиясы, 2022,42(22):46-49.