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2005年8月30日 作者:ctnyzn [返回]
环控技术是实现快繁的主要手段

植物在生长发育过程中,除了植物品种本身的特性外,最重要的是外界环境因子,外界的环境因子包括温光汽热营养等,这些因子对植物的生长发育来说是不可缺少的,而且还是要适宜的,否则植物的生长发育就不可正常进行,而对于无根的离体材料来说,比生长于土壤中的植物对上述因子的依赖性就更强.这就涉及到一个离体材料适合发育环境的创造控制问题.而自然的环境由于受地球气候大环境的影响,它的变化是漂移不定的,光照的变化,温度的变化,水分的变化,,难以为植物离体材料营造一个优化的适宜环境,介于此,进行人工的环境控制就成为离体材料发育的一个重要技术手段.而且采用人工环控技术后,可真正实现,因植物离体材料的不同,品种的不同,进行人为的环境创造.人类在环境创造的研究上也经历了很长的历史,如从古代的树枝蔗阴,覆草保墒,人工浇水,到近代的塑料大棚,管道化灌溉,薰烟防寒,热炉加温等,但这些人工措施缺乏系统化,只是单因子的环境营养,没有进行综合控制,也没有进行量化数字化的精确控制,难以实现植物生长所需的综合环境优化,藉于此,随着计算机技术及控制技术的发展,国内外发达的地区与国家,率先引进了农业计算机控制技术,通过农业计算机的精确化控制来实现植物生长环境或离体材料发育环境的最优化控制.这就是环控技术.

环控技术在现代栽培与种苗繁育上的运用,要涉及到以下几方面的知识与学科,其中计算机技术,实现数据的运算与处理,自动控制部分实现环境因子参数的检测与传感及控制,农业专家系统部分为计算机提供最佳的植物生长模式,或组织器官的最佳发育模式,这三部份构成了农业生产上的环控指标.

而对于植物快繁来说,它的环控指标涉及到与光合作用有关的各项因素,最重要的有能为植物离体材料提供能量的光照因子,能为离体材料提供光合作用原料的水分因子,及大气中的二氧化碳与氧气因子,以及相关的矿质营养因子,这些是最重要的因子,另外还有与植物离体水分平衡相关的空气湿度因子,基质湿度因子,环境温度因子(基质温度,空气温度).上述这些因子实现最优化,就是快繁技术环控的最终目标,只有这些因子实现了人为的精确化控制,才能实现植物离体材料在快繁过程中的正常发育,才能使离体材料的全息性与全能性或者说基因得到有效的表达.如光合作用为离体材料的发育提供了一切的能量及实现了基因的启动,它是离体材料发育的启动子,而这个光启动子相关的各个因子就是植物生长发育最基本的生理生化因子,一切控制围绕维持植物或离体材料正常的光合作用展开.

在环控技术创造的适宜环境下,离体材料能保持正常的光合作用,能完成它生根所需的各种能量与营养,能满足生根相关的激素与其它活性物质.它是快繁成功的保障,是我们技术实现与科研的核心,离开了环控手段与技术,快繁的技术体系就难以实现,就难以达到快速生根与好的育苗效果,所以说环控是实现快繁的最重要技术手段.

环控技术分为全闭环式控制,与半开放式控制,这了节省能量与降低成本,一半采用半开放式的环控技术,也就是在能充分利用自然的光水气资源下,再结合人工环境技术以实现,而全封闭的控制,是所有植物相关的气候因子全部采用人工模拟控制技术,特别是在光源上,完全采用人工补光光源,这种模式在当前我国能源紧张的情况下,还是成本较高的,但作为未来的发展趋势还是一个主要方向,也就是环控运用的最高境界植物工厂,也叫育苗工厂,或叫次世代育苗工厂.

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