İstixana bağçılıq kənd təsərrüfatı mühəndisliyi texnologiyası14 oktyabr 2022-ci il, saat 17:30-da Pekində dərc edilib

Qlobal əhalinin davamlı artması ilə insanların qidaya tələbatı gündən-günə artır və qida qidalanması və təhlükəsizliyi üçün daha yüksək tələblər irəli sürülür. Yüksək məhsuldar və yüksək keyfiyyətli bitkilərin becərilməsi qida problemlərinin həlli üçün vacib vasitədir. Lakin ənənəvi seleksiya üsulu əla sortların yetişdirilməsi üçün uzun müddət tələb edir ki, bu da seleksiyanın irəliləyişini məhdudlaşdırır. Bir illik öz-özünə tozlanan bitkilər üçün ilkin valideyn çarpazlaşmasından yeni bir növün istehsalına qədər 10-15 il çəkə bilər. Buna görə də, bitki seleksiyasının irəliləyişini sürətləndirmək üçün seleksiya səmərəliliyini artırmaq və nəsil müddətini qısaltmaq təcili olaraq vacibdir.

Sürətli yetişdirmə, bitkilərin böyümə sürətini maksimum dərəcədə artırmaq, çiçəkləmə və meyvə verməni sürətləndirmək və tam qapalı, nəzarətli bir mühitdə böyümə otağında ətraf mühit şəraitini idarə etməklə yetişdirmə dövrünü qısaltmaq deməkdir. Bitki fabriki, müəssisələrdə yüksək dəqiqlikli ətraf mühit nəzarəti vasitəsilə yüksək səmərəli məhsul istehsalına nail ola bilən bir kənd təsərrüfatı sistemidir və sürətli yetişdirmə üçün ideal bir mühitdir. Zavodda işıq, temperatur, rütubət və CO2 konsentrasiyası kimi əkin mühiti şərtləri nisbətən idarəolunandır və xarici iqlimdən az və ya çox təsirlənmir. Nəzarət olunan ətraf mühit şəraitində ən yaxşı işıq intensivliyi, işıq vaxtı və temperaturu bitkilərin müxtəlif fizioloji proseslərini, xüsusən də fotosintez və çiçəkləmə proseslərini sürətləndirə bilər və beləliklə, məhsulun böyümə müddətini qısaldır. Bitki fabriki texnologiyasından istifadə edərək, məhsulun böyüməsini və inkişafını idarə etmək üçün meyvələri əvvəlcədən yığın, cücərmə qabiliyyətinə malik bir neçə toxum yetişdirmə ehtiyaclarını ödəyə biləcəyi müddətcə.

Fotoperiod, məhsulun böyümə dövrünə təsir edən əsas ətraf mühit amili

İşıq dövrü bir gün ərzində işıq dövrünün və qaranlıq dövrünün növbələşməsini ifadə edir. İşıq dövrü bitkilərin böyüməsinə, inkişafına, çiçəklənməsinə və meyvə verməsinə təsir edən vacib amildir. İşıq dövrünün dəyişməsini hiss etməklə bitkilər vegetativ böyümədən reproduktiv böyüməyə və tam çiçəklənməyə və meyvə verməyə keçə bilər. Müxtəlif bitki növləri və genotipləri fotoperiod dəyişikliklərinə fərqli fizioloji reaksiyalara malikdir. Uzun günəşli bitkilərdə günəş işığı vaxtı kritik günəş işığı uzunluğunu keçdikdən sonra çiçəkləmə müddəti adətən yulaf, buğda və arpa kimi fotoperiodun uzanması ilə sürətlənir. Fotoperioddan asılı olmayaraq, düyü, qarğıdalı və xiyar kimi neytral bitkilər çiçək açacaq. Pambıq, soya və darı kimi qısa günlük bitkilərin çiçəklənməsi üçün kritik günəş işığı uzunluğundan daha az fotoperiod lazımdır. 8 saat işıq və 30℃ yüksək temperatur süni mühit şəraitində amarantın çiçəkləmə müddəti tarla mühitindəkindən 40 gündən çox tezdir. 16/8 saatlıq işıq dövrü (işıq/tünd) ilə müalicə altında, yeddi arpa genotipinin hamısı erkən çiçək açdı: Franklin (36 gün), Gairdner (35 gün), Gimmett (33 gün), Commander (30 gün), Fleet (29 gün), Baudin (26 gün) və Lockyer (25 gün).

Süni mühitdə buğdanın böyümə müddəti cücərtilərin alınması üçün embrion kulturasından istifadə etməklə və sonra 16 saat şüalandırmaqla qısaldıla bilər və hər il 8 nəsil yetişdirilə bilər. Noxudun böyümə müddəti tarla mühitində 143 gündən 16 saat işıqlı süni istixanada 67 günə qədər qısaldılmışdır. Fotoperiodu daha da 20 saata uzatmaqla və onu 21°C/16°C (gündüz/gecə) ilə birləşdirməklə noxudun böyümə müddəti 68 günə qədər qısaldıla bilər və toxumların əmələ gəlmə nisbəti 97,8% təşkil edir. Nəzarətli mühit şəraitində, 20 saatlıq fotoperiodu müalicəsindən sonra əkindən çiçəklənməyə qədər 32 gün çəkir və bütün böyümə dövrü 62-71 gündür ki, bu da tarla şəraitindən 30 gündən çox qısadır. 22 saatlıq fotoperiodu olan süni istixana şəraitində buğda, arpa, raps və noxudun çiçəkləmə müddəti orta hesabla müvafiq olaraq 22, 64, 73 və 33 gün qısaldılır. Toxumların erkən yığımı ilə birlikdə erkən yığım toxumlarının cücərmə nisbəti orta hesabla müvafiq olaraq 92%, 98%, 89% və 94%-ə çata bilər ki, bu da seleksiya ehtiyaclarını tam ödəyə bilər. Ən sürətli sortlar davamlı olaraq 6 nəsil (buğda) və 7 nəsil (buğda) istehsal edə bilər. 22 saatlıq fotoperiod şəraitində yulafın çiçəkləmə müddəti 11 gün azaldı və çiçəklənmədən 21 gün sonra ən azı 5 canlı toxum təmin edilə və hər il beş nəsil davamlı olaraq çoxaldıla bilər. 22 saatlıq işıqlandırma ilə süni istixanada mərciməyin böyümə müddəti 115 günə qədər qısaldılır və onlar ildə 3-4 nəsil çoxala bilirlər. Süni istixanada 24 saatlıq fasiləsiz işıqlandırma şəraitində fıstığın böyümə dövrü 145 gündən 89 günə qədər azalır və bir ildə 4 nəsil çoxaldıla bilər.

İşıq keyfiyyəti

İşıq bitkilərin böyüməsində və inkişafında mühüm rol oynayır. İşıq bir çox fotoreseptora təsir göstərərək çiçəklənməni idarə edə bilər. Qırmızı işığın (R) mavi işığa (B) nisbəti məhsulun çiçəklənməsi üçün çox vacibdir. 600~700nm qırmızı işığın dalğa uzunluğu 660nm xlorofilin udma zirvəsini ehtiva edir ki, bu da fotosintezi effektiv şəkildə təşviq edə bilər. 400~500nm mavi işığın dalğa uzunluğu bitki fototropizminə, stomatal açılmasına və fidan böyüməsinə təsir edəcək. Buğdada qırmızı işığın mavi işığa nisbəti təxminən 1-dir ki, bu da ən erkən çiçəklənməyə səbəb ola bilər. R:B=4:1 işıq keyfiyyəti altında orta və gec yetişən soya sortlarının böyümə dövrü 120 gündən 63 günə qədər qısaldılmış və bitkinin hündürlüyü və qida biokütləsi azalmış, lakin toxum məhsuldarlığına təsir göstərilməmişdir ki, bu da hər bitki üçün ən azı bir toxum təmin edə bilər və yetişməmiş toxumların orta cücərmə nisbəti 81,7% təşkil etmişdir. 10 saatlıq işıqlandırma və mavi işıq əlavəsi şərti ilə soya bitkiləri qısa və güclü oldu, əkildikdən 23 gün sonra çiçəkləndi, 77 gün ərzində yetişdi və bir ildə 5 nəsil çoxaldı.

Qırmızı işığın uzaq qırmızı işığa (FR) nisbəti də bitkilərin çiçəklənməsinə təsir göstərir. İşığa həssas piqmentlər iki formada mövcuddur: uzaq qırmızı işığın udulması (Pfr) və qırmızı işığın udulması (Pr). Aşağı R:FR nisbətində işığa həssas piqmentlər Pfr-dən Pr-ə çevrilir ki, bu da uzun gündüz bitkilərinin çiçəklənməsinə səbəb olur. Müvafiq R:FR-i (0.66~1.07) tənzimləmək üçün LED işıqlarından istifadə bitkinin hündürlüyünü artıra, uzun gündüz bitkilərinin (məsələn, səhər şəfəqi və snapdragon) çiçəklənməsini təşviq edə və qısa gündüz bitkilərinin (məsələn, kalendula) çiçəklənməsini maneə törədə bilər. R:FR 3.1-dən çox olduqda, mərciməyin çiçəkləmə müddəti gecikir. R:FR-i 1.9-a endirmək ən yaxşı çiçəkləmə effektini əldə edə bilər və əkindən sonra 31-ci gündə çiçəklənə bilər. Qırmızı işığın çiçəklənmənin qarşısını almağa təsiri işığa həssas piqment Pr tərəfindən vasitəçilik olunur. Tədqiqatlar göstərir ki, R:FR 3,5-dən yüksək olduqda, beş paxlalı bitkinin (noxud, noxud, lobya, mərcimək və lupin) çiçəkləmə müddəti gecikəcək. Amarant və düyünün bəzi genotiplərində çiçəkləməni müvafiq olaraq 10 gün və 20 gün irəli aparmaq üçün uzaq qırmızı işıqdan istifadə olunur.

Gübrə CO₂

CO₂fotosintezin əsas karbon mənbəyidir. Yüksək konsentrasiyalı CO2₂adətən C3 illik bitkilərinin böyüməsini və çoxalmasını təşviq edə bilər, aşağı konsentrasiyalı CO isə₂karbon məhdudiyyəti səbəbindən böyümə və çoxalma məhsuldarlığını azalda bilər. Məsələn, düyü və buğda kimi C3 bitkilərinin fotosintetik səmərəliliyi CO2-nin artması ilə artır.₂səviyyəsini artırır, nəticədə biokütlənin artmasına və erkən çiçəklənməyə səbəb olur. CO2-nin müsbət təsirini reallaşdırmaq üçün₂Konsentrasiyanın artması ilə su və qida tədarükünün optimallaşdırılması lazım gələ bilər. Buna görə də, limitsiz investisiya şərti ilə hidroponika bitkilərin böyümə potensialını tam şəkildə azad edə bilər. Aşağı CO2₂konsentrasiyası Arabidopsis thaliana-nın çiçəkləmə müddətini gecikdirdi, yüksək CO2 isə₂Konsentrasiya düyünün çiçəkləmə müddətini sürətləndirdi, düyünün böyümə müddətini 3 aya qədər qısaltdı və ildə 4 nəsil çoxaltdı. CO2 əlavə etməklə₂süni böyümə qutusunda 785.7μmol/mol-a qədər, 'Enrei' soya sortunun çoxalma dövrü 70 günə qədər qısaldılmış və bir ildə 5 nəsil çoxalda bilmişdir. CO2₂konsentrasiyası 550μmol/mol-a qədər artdı, Cajanus cajan-ın çiçəklənməsi 8-9 gün, meyvə əmələ gəlməsi və yetişmə müddəti də 9 gün gecikdi. Cajanus cajan yüksək CO2-də həll olmayan şəkər topladı.₂konsentrasiya, bitkilərin siqnal ötürülməsinə təsir göstərə və çiçəklənməni gecikdirə bilər. Bundan əlavə, artan CO2 olan böyümə otağında₂, soya çiçəklərinin sayı və keyfiyyəti artır ki, bu da hibridləşməyə əlverişlidir və onun hibridləşmə sürəti tarlada yetişdirilən soya paxlasından daha yüksəkdir.

Gələcək perspektivlər

Müasir kənd təsərrüfatı alternativ yetişdirmə və müəssisə yetişdirmə yolu ilə məhsul yetişdirmə prosesini sürətləndirə bilər. Lakin, bu üsullarda ciddi coğrafi tələblər, bahalı əmək idarəçiliyi və qeyri-sabit təbii şərait kimi bəzi çatışmazlıqlar mövcuddur ki, bu da toxum yığımının uğurlu olmasını təmin edə bilməz. Müəssisə yetişdirilməsinə iqlim şəraiti təsir göstərir və nəsil əlavə etmə vaxtı məhduddur. Lakin, molekulyar marker yetişdirilməsi yalnız yetişdirmə hədəf əlamətlərinin seçilməsini və müəyyən edilməsini sürətləndirir. Hazırda sürətli yetişdirmə texnologiyası Gramineae, Paxlalılar, Xaçlılar və digər bitkilərə tətbiq edilmişdir. Lakin, bitki fabrikində sürətli nəsil yetişdirilməsi iqlim şəraitinin təsirindən tamamilə xilas olur və bitki böyüməsi və inkişafının ehtiyaclarına uyğun olaraq böyümə mühitini tənzimləyə bilər. Sürətli yetişdirmə şərti ilə bitki fabrikində sürətli yetişdirmə texnologiyasını ənənəvi yetişdirmə, molekulyar marker yetişdirilməsi və digər yetişdirmə üsulları ilə effektiv şəkildə birləşdirməklə, hibridləşmədən sonra homoziqot xətlərin əldə edilməsi üçün tələb olunan vaxt azaldıla bilər və eyni zamanda, ideal xüsusiyyətlərin və yetişdirmə nəsillərinin əldə edilməsi üçün tələb olunan vaxtı qısaltmaq üçün erkən nəsillər seçilə bilər.

Zavodlarda bitkilərin sürətli yetişdirilməsi texnologiyasının əsas məhdudiyyəti, müxtəlif bitkilərin böyüməsi və inkişafı üçün tələb olunan ətraf mühit şəraitinin olduqca fərqli olması və hədəf bitkilərin sürətli yetişdirilməsi üçün ətraf mühit şəraitinin əldə edilməsinin uzun müddət çəkməsidir. Eyni zamanda, bitki fabrikinin tikintisi və istismarının yüksək qiyməti səbəbindən genişmiqyaslı əlavə yetişdirmə təcrübəsi aparmaq çətindir ki, bu da tez-tez toxum məhsuldarlığının məhdudlaşmasına səbəb olur ki, bu da sonrakı sahə xarakterinin qiymətləndirilməsini məhdudlaşdıra bilər. Bitki fabriki avadanlıqlarının və texnologiyasının tədricən təkmilləşdirilməsi və təkmilləşdirilməsi ilə bitki fabrikinin tikinti və istismar xərcləri tədricən azalır. Bitki fabrikinin sürətli yetişdirmə texnologiyasını digər yetişdirmə üsulları ilə effektiv şəkildə birləşdirməklə sürətli yetişdirmə texnologiyasını daha da optimallaşdırmaq və yetişdirmə dövrünü qısaltmaq mümkündür.

SON

İstinad edilən məlumat

Liu Kaizhe, Liu Houcheng. Bitki fabrikinin sürətli yetişdirmə texnologiyasının tədqiqat irəliləyişi [J]. Kənd Təsərrüfatı Mühəndisliyi Texnologiyası, 2022,42(22):46-49.