Хүлэмжийн цэцэрлэгжүүлэлтийн хөдөө аж ахуйн инженерийн технологи2022 оны 10-р сарын 14-ний өдрийн 17:30 цагт Бээжинд нийтлэгдсэн

Дэлхийн хүн ам тасралтгүй өсөхийн хэрээр хүмүүсийн хүнсний хэрэгцээ өдрөөс өдөрт нэмэгдэж, хүнсний тэжээллэг чанар, аюулгүй байдалд өндөр шаардлага тавьж байна. Өндөр ургацтай, өндөр чанартай ургац тариалах нь хүнсний асуудлыг шийдвэрлэх чухал арга юм. Гэсэн хэдий ч уламжлалт үржлийн арга нь маш сайн сортуудыг тариалахад удаан хугацаа шаарддаг бөгөөд энэ нь үржлийн явцыг хязгаарладаг. Жил бүр өөрөө тоос хүртдэг ургацын хувьд анхны эцэг эхийн эрлийзжилтээс шинэ сорт гаргах хүртэл 10-15 жил шаардагдаж магадгүй юм. Тиймээс үржлийн ажлыг хурдасгахын тулд үржлийн үр ашгийг дээшлүүлж, үржлийн хугацааг богиносгох нь яаралтай шаардлагатай байна.

Хурдан үржүүлэг гэдэг нь ургамлын өсөлтийн хурдыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх, цэцэглэлт, жимс ургалтыг хурдасгах, бүрэн хаалттай хяналттай өсөлтийн өрөөнд хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлыг хянах замаар үржлийн мөчлөгийг богиносгох гэсэн үг юм. Ургамлын үйлдвэр нь байгууламжид өндөр нарийвчлалтай хүрээлэн буй орчны хяналтаар дамжуулан өндөр үр ашигтай ургац хураах боломжтой хөдөө аж ахуйн систем бөгөөд хурдан үржлийн хамгийн тохиромжтой орчин юм. Үйлдвэрт гэрэл, температур, чийгшил, CO2-ийн агууламж зэрэг тарих орчны нөхцөл байдал харьцангуй хянагддаг бөгөөд гадаад уур амьсгалд бараг нөлөөлдөггүй. Хяналттай орчны нөхцөлд хамгийн сайн гэрлийн эрчим, гэрлийн хугацаа, температур нь ургамлын янз бүрийн физиологийн процессыг, ялангуяа фотосинтез, цэцэглэлтийг хурдасгаж, улмаар ургацын өсөлтийн хугацааг богиносгодог. Ургамлын үйлдвэрийн технологийг ашиглан ургацын өсөлт, хөгжлийг хянахын тулд соёололт хийх чадвартай цөөн хэдэн үр үржүүлгийн хэрэгцээг хангаж чадах л бол жимсээ урьдчилан хурааж авдаг.

Фотопериод, ургацын өсөлтийн мөчлөгт нөлөөлдөг гол хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл

Гэрлийн мөчлөг гэдэг нь өдрийн гэрлийн болон харанхуй үеийн ээлжлэн солигдохыг хэлнэ. Гэрлийн мөчлөг нь ургацын өсөлт, хөгжил, цэцэглэлт, жимс ургахад нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Гэрлийн мөчлөгийн өөрчлөлтийг мэдэрснээр ургац нь ургамлын өсөлтөөс нөхөн үржихүйн өсөлт, бүрэн цэцэглэлт, жимс ургалт руу шилжиж болно. Өөр өөр ургацын сорт, генотип нь фотопериодын өөрчлөлтөд өөр өөр физиологийн хариу үйлдэл үзүүлдэг. Урт нартай ургамалд нарны гэрэл нарны гэрлийн чухал уртаас хэтэрсэн тохиолдолд цэцэглэлтийн хугацаа нь ихэвчлэн овъёос, улаан буудай, арвай зэрэг фотопериодын уртсалтаар хурдасдаг. Фотопериодоос үл хамааран будаа, эрдэнэ шиш, өргөст хэмх зэрэг төвийг сахисан ургамал цэцэглэдэг. Хөвөн, шар буурцаг, шар будаа зэрэг богино өдрийн ургамал цэцэглэхийн тулд нарны гэрлийн чухал уртаас бага фотопериод шаардлагатай байдаг. 8 цагийн гэрэл, 30°C өндөр температуртай хиймэл орчны нөхцөлд амарант цэцэглэх хугацаа нь хээрийн орчинтой харьцуулахад 40 гаруй хоногийн өмнө байдаг. 16/8 цагийн гэрлийн мөчлөгийн (цайвар/бараан) эмчилгээний дор долоон арвайн генотип бүгд эрт цэцэглэсэн: Франклин (36 хоног), Гайрднер (35 хоног), Гимметт (33 хоног), Коммандер (30 хоног), Флит (29 хоног), Баудин (26 хоног) болон Локер (25 хоног).

Хиймэл орчинд үр хөврөлийн өсгөвөр ашиглан суулгац гаргаж аваад 16 цагийн турш цацраг туяагаар шарж, жил бүр 8 үе ургуулах боломжтой. Вандуйны ургалтын хугацааг хээрийн орчинд 143 хоногоос 16 цагийн гэрэлтэй хиймэл хүлэмжинд 67 хоног болгон богиносгосон. Фотопериодыг 20 цаг хүртэл сунгаж, 21°C/16°C (өдөр/шөнө)-тэй хослуулснаар вандуйны ургалтын хугацааг 68 хоног болгон богиносгож, үрийн тогтох түвшин 97.8% байна. Хяналттай орчны нөхцөлд 20 цагийн фотопериод боловсруулсны дараа тариалалтаас цэцэглэх хүртэл 32 хоног шаардагдах бөгөөд нийт ургалтын хугацаа 62-71 хоног бөгөөд энэ нь хээрийн нөхцөлд байснаас 30 гаруй хоногоор богино байна. 22 цагийн фотопериодтой хиймэл хүлэмжийн нөхцөлд улаан буудай, арвай, рапс, вандуйны цэцэглэлтийн хугацаа дунджаар тус тус 22, 64, 73, 33 хоногоор богиносдог. Үрийг эрт хураахтай хослуулан эрт хураах үрийн соёололт дунджаар тус тус 92%, 98%, 89%, 94% хүрч болох бөгөөд энэ нь үржлийн хэрэгцээг бүрэн хангаж чадна. Хамгийн хурдан сортууд нь 6 үе (улаан буудай) болон 7 үе (улаан буудай) тасралтгүй ургац өгөх боломжтой. 22 цагийн фотопериодын нөхцөлд овъёосны цэцэглэлтийн хугацааг 11 хоногоор багасгаж, цэцэглэснээс хойш 21 хоногийн дараа дор хаяж 5 амьдрах чадвартай үрийг баталгаажуулж, жил бүр таван үе тасралтгүй үржүүлэх боломжтой байв. 22 цагийн гэрэлтүүлэгтэй хиймэл хүлэмжинд сэвэг зарамны ургалтын хугацааг 115 хоног болгон богиносгож, жилд 3-4 үе үржих боломжтой. Хиймэл хүлэмжинд 24 цагийн тасралтгүй гэрэлтүүлэгтэй нөхцөлд самрын ургалтын мөчлөгийг 145 хоногоос 89 хоног болгон бууруулж, нэг жилийн дотор 4 үе үржүүлэх боломжтой.

Гэрлийн чанар

Гэрэл нь ургамлын өсөлт хөгжилтөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэрэл нь олон фоторецепторт нөлөөлж цэцэглэлтийг хянаж чаддаг. Улаан гэрэл (R) ба цэнхэр гэрэл (B)-ийн харьцаа нь ургацын цэцэглэлтэд маш чухал юм. 600~700нм улаан гэрлийн долгионы урт нь 660нм хлорофиллын шингээлтийн оргил цэгийг агуулдаг бөгөөд энэ нь фотосинтезийг үр дүнтэйгээр дэмждэг. 400~500нм цэнхэр гэрлийн долгионы урт нь ургамлын фототропизм, омог нээх, суулгацын өсөлтөд нөлөөлдөг. Улаан буудайн хувьд улаан гэрэл ба цэнхэр гэрэлний харьцаа ойролцоогоор 1 байдаг бөгөөд энэ нь хамгийн эрт цэцэглэлтийг өдөөж чаддаг. R:B=4:1 гэрлийн чанарын дор дунд болон хожуу боловсорч буй шар буурцгийн сортуудын ургалтын хугацааг 120 хоногоос 63 хоног болгон богиносгож, ургамлын өндөр болон тэжээллэг биомасс буурсан боловч үрийн ургацад нөлөөлөөгүй бөгөөд энэ нь ургамал тутамд дор хаяж нэг үрийг хангаж чадах бөгөөд боловсорч гүйцээгүй үрийн соёололтын дундаж түвшин 81.7% байв. 10 цагийн гэрэлтүүлэг болон цэнхэр гэрлийн нэмэлт тэжээлийн нөхцөлд шар буурцгийн ургамал намхан, хүчтэй болж, тариалснаас хойш 23 хоногийн дараа цэцэглэж, 77 хоногийн дотор боловсорч, нэг жилийн дотор 5 үе дамжин үржих боломжтой болсон.

Улаан гэрлийн хол улаан гэрэл (FR)-ийн харьцаа нь ургамлын цэцэглэлтэд нөлөөлдөг. Гэрэл мэдрэмтгий пигментүүд нь хол улаан гэрлийн шингээлт (Pfr) ба улаан гэрлийн шингээлт (Pr) гэсэн хоёр хэлбэртэй байдаг. R:FR харьцаа бага байх үед гэрэл мэдрэмтгий пигментүүд Pfr-ээс Pr болж хувирдаг бөгөөд энэ нь урт өдрийн ургамлын цэцэглэлтэд хүргэдэг. Тохирох R:FR (0.66~1.07)-ийг зохицуулахын тулд LED гэрлийг ашиглах нь ургамлын өндрийг нэмэгдүүлж, урт өдрийн ургамлын (жишээлбэл, өглөөний алдар, луужин) цэцэглэлтийг дэмжиж, богино өдрийн ургамлын (жишээлбэл, мариголд) цэцэглэлтийг дарангуйлдаг. R:FR нь 3.1-ээс их байх үед сэвэг зарамны цэцэглэлтийн хугацаа хойшлогддог. R:FR-ийг 1.9 болгон бууруулснаар хамгийн сайн цэцэглэлтийн үр нөлөөг авчирч, тариалснаас хойш 31 дэх өдөр цэцэглэж болно. Улаан гэрлийн цэцэглэлтийг дарангуйлах нөлөө нь гэрэл мэдрэмтгий пигмент Pr-ээр дамждаг. Судалгаагаар R:FR нь 3.5-аас дээш байвал буурцагт ургамлын таван (вандуй, вандуй, өргөн шош, сэвэг зарам, люпин) цэцэглэх хугацаа хойшлогддог болохыг харуулсан. Амарант болон будааны зарим генотипт цэцэглэлтийг тус тус 10 хоног, 20 хоногоор урагшлуулахын тулд алс улаан гэрлийг ашигладаг.

Бордоо CO₂

CO₂нь фотосинтезийн нүүрстөрөгчийн гол эх үүсвэр юм. Өндөр агууламжтай CO2₂ихэвчлэн C3 нэг наст ургамлын өсөлт, нөхөн үржихүйг дэмждэг бол бага агууламжтай CO2 нь₂нүүрстөрөгчийн хязгаарлалтаас болж өсөлт болон нөхөн үржихүйн гарцыг бууруулж болзошгүй. Жишээлбэл, будаа, улаан буудай зэрэг C3 ургамлын фотосинтезийн үр ашиг нь CO2-ийн хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг.₂түвшин нэмэгдэж, биомассын өсөлт болон эрт цэцэглэлтийг бий болгодог. CO-ийн эерэг нөлөөллийг мэдрэхийн тулд₂концентраци нэмэгдэхийн хэрээр ус болон шим тэжээлийн хангамжийг оновчтой болгох шаардлагатай байж магадгүй юм. Тиймээс хязгааргүй хөрөнгө оруулалтын нөхцөлд гидропоник нь ургамлын өсөлтийн боломжийг бүрэн чөлөөлж чадна. CO2 бага₂концентраци нь Арабидопсис талианагийн цэцэглэлтийн хугацааг хойшлуулсан бол өндөр CO2 нь₂CO2-ийг нэмэлтээр хэрэглэх нь будааны цэцэглэлтийн хугацааг хурдасгаж, будааны ургалтын хугацааг 3 сар хүртэл богиносгож, жилд 4 үе дамжин үржүүлсэн.₂Хиймэл өсөлтийн хайрцагт 785.7μмоль/моль хүртэл бууруулснаар 'Enrei' шар буурцгийн сортын үржлийн мөчлөгийг 70 хоног болгон богиносгож, нэг жилийн дотор 5 үе үржүүлэх боломжтой болсон. CO үед₂Концентраци 550μмоль/моль хүртэл нэмэгдэж, Cajanus cajan цэцэглэлт 8-9 хоногоор хойшилж, жимс тогтох, боловсорч гүйцэх хугацаа мөн 9 хоногоор хойшилсон. Cajanus cajan нь өндөр CO2-д уусдаггүй элсэн чихэр хуримтлуулсан.₂ургамлын дохио дамжуулалтад нөлөөлж, цэцэглэлтийг удаашруулж болзошгүй концентраци. Үүнээс гадна, CO2 нэмэгдсэн өсөлтийн өрөөнд₂, шар буурцгийн цэцгийн тоо, чанар нэмэгдэж, энэ нь эрлийзжилтэд таатай бөгөөд түүний эрлийзжилтийн түвшин нь талбайд тариалсан шар буурцгийнхаас хамаагүй өндөр байдаг.

Ирээдүйн хэтийн төлөв

Орчин үеийн хөдөө аж ахуй нь өөр үржүүлэг болон байгууламжийн үржүүлгийн аргаар ургацын үржлийн үйл явцыг хурдасгаж чадна. Гэсэн хэдий ч эдгээр аргуудад газарзүйн хатуу шаардлага, өндөр өртөгтэй хөдөлмөрийн менежмент, тогтворгүй байгалийн нөхцөл зэрэг зарим дутагдалтай талууд байдаг бөгөөд энэ нь үрийг амжилттай хурааж авах баталгаа болдоггүй. Байгууламжийн үржүүлэг нь цаг уурын нөхцөл байдлаас хамаардаг бөгөөд удам нэмэх хугацаа хязгаарлагдмал байдаг. Гэсэн хэдий ч молекулын маркерын үржүүлэг нь зөвхөн үржлийн зорилтот шинж чанарыг сонгох, тодорхойлох ажлыг хурдасгадаг. Одоогийн байдлаар хурдан үржүүлгийн технологийг Gramineae, Leguminosae, Cruciferae болон бусад ургацад хэрэглэж байна. Гэсэн хэдий ч ургамлын үйлдвэрийн хурдан үржүүлгийн үржүүлэг нь цаг уурын нөхцөл байдлын нөлөөллөөс бүрэн ангижирч, ургамлын өсөлт, хөгжлийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өсөлтийн орчныг зохицуулж чаддаг. Ургамлын үйлдвэрийн хурдан үржүүлгийн технологийг уламжлалт үржүүлэг, молекулын маркерын үржүүлэг болон бусад үржлийн аргуудтай үр дүнтэй хослуулснаар хурдан үржүүлгийн нөхцөлд эрлийзжүүлэлтийн дараа гомозигот шугамыг олж авахад шаардагдах хугацааг багасгаж, үүний зэрэгцээ хамгийн тохиромжтой шинж чанар, үржлийн үеийг олж авахад шаардагдах хугацааг богиносгохын тулд эхний үеийг сонгож болно.

Үйлдвэрүүдэд ургамлын хурдан үржүүлгийн технологийн гол хязгаарлалт нь өөр өөр ургацын өсөлт хөгжилтөд шаардлагатай орчны нөхцөл байдал нэлээд өөр бөгөөд зорилтот ургацыг хурдан үржүүлэх орчны нөхцлийг олж авахад удаан хугацаа шаардагддаг явдал юм. Үүний зэрэгцээ, ургамлын үйлдвэр барих, ажиллуулах өртөг өндөр байдаг тул томоохон хэмжээний нэмэлт үржүүлгийн туршилт явуулахад хэцүү байдаг бөгөөд энэ нь үрийн гарцыг хязгаарлахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дараагийн талбайн шинж чанарын үнэлгээг хязгаарлаж болзошгүй юм. Ургамлын үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж, технологийг аажмаар сайжруулж, сайжруулснаар ургамлын үйлдвэр барих, ашиглалтын зардал аажмаар буурдаг. Ургамлын үйлдвэрийн хурдан үржүүлгийн технологийг бусад үржүүлгийн техниктэй үр дүнтэй хослуулснаар хурдан үржүүлгийн технологийг цаашид оновчтой болгож, үржлийн мөчлөгийг богиносгох боломжтой.

ТӨГСГӨЛ

Иш татсан мэдээлэл

Лю Кайжэ, Лю Хоучен. Ургамлын үйлдвэрийн хурдан үржүүлгийн технологийн судалгааны дэвшил [J]. Хөдөө аж ахуйн инженерийн технологи, 2022,42(22):46-49.