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六 植物快繁模拟计算机系统对各环境因子的调控原理
中国农业硅谷网 2006-6-8 16:42:52 点 击数: 关键词:快繁,计算机

    夏季快繁是温、光最充足的季节,也是植物离体材料来源最为广泛的季节,是实施快繁工程的大好时节,可是在快繁过程中会出现其它季节不会出现的现象,也就是叶片的一些生理损坏而导致材料生根率低或黄化烂苗,这些现象除了高温、细菌滋生快速感染烂苗外,很大一部分还是生理原因,就是强光胁迫造成的光抑制现象,植物叶片的叶绿体在光合作用过程中,能获取光照中的能量参予光电反应过程,把光能转化为化学能,但过多的光能就会使叶片出现光氧化现象,而使叶片内产生大量的活性氧而损害叶片的正常代谢与生理活动,使光合作用效率反而降低,不同的植物及不同的温度环境下,光抑制的光照强度阈值不同,但夏季的光照强度对于离体材料来说,大部分植物是过剩的,因为光抑制出现的光强比完整的植株要低得多。
    在光强胁迫下,出现同化量减少,气孔关闭,或叶绿体破坏,导致叶片同化输出量大大减少,从而使材料切口发育生根所需的碳水化合物大大降低,从而影响愈合与生根,或延缓生根,使苗床的管理难度加大,导致出现生根率低或切口腐烂之现象,勿把切口腐烂归根于细菌与真菌感染与水分过多上,而疏忽了因光抑制而导致的生理破坏与能量耗竭联系起来。在夏季的中午,光强常达
8~10万勒克斯以下的强度,对未生根的离体材料来说,属于光强胁迫的阈值,在管理上,需通过人为的遮盖阴网以实现光强的适宜范围。另外光照过强其实还会破坏内源生长激素合成量的降低,而导致愈伤组织过于发达,影响根原基的正常发育。
   
植物快繁,除了需要一定的光照强度外,光的颜色对不定根的诱导也很重要。日本地川在海仙花和杜鹃等植物快繁中,用有色玻璃和有色玻璃纸进行遮光试验,其结果是光质不同,快繁效果也不同,蓝色和绿色的效果不显著,红色和黄色的效果显著,即红光对光合作用有效。紫外线对植物生长也有关,日光中的紫光和紫外线有抑制枝条伸长的作用,这又促使离体材料出现先生根后发芽的生理现象。另外,瞬间补光可起到长日照作用,使植物在秋冬季节不会进入休眠,实现周年繁殖。根据这一原理,设计开发了以红光光谱为主结合部分蓝光的植物生长灯,作为补光之用。
   
光照时间、光照强度、光谱的科学控制,是提高成活率方面较为重要的一个方面,它可以通过设施改进与计算机的自动控制得以有效的实现,在有自动遮阳的现代温室条件下,可以把遮阳电源开启系统连接上计算机,以实施智能化自动控制,当智能叶片测定外界光强超过设定值时,会自动拉上遮阴网,以防光抑制现象的产生。同时智能叶片上的光照传感器还会记录每天的光照时间与强度,并进行光照量的乘积累加计算,再与计算机专家系统的内设光照量进行比较运算,然后作出最佳的补光方式与确定最适的补光时间,以实现光照的科学控制。

 

8 二氧化碳的调控:
    二氧化碳的调控有两种方法,如在冬季密闭大棚内育苗,可以通过二氧化碳传感器进行在线检测与控制,只要计算机中选定或设定二氧化碳浓度的上下限参数即可,当低于设定值时,会自动打开供气阀进行供气补充,达到参数值时自动关闭。而当在夏秋季节,棚内温度高,苗床处于通风对流环境时,就需采用碳酸水供给技术进行补充。

    碳酸水的补充有两种模式,这些都预先在计算机程序中已设定,一种是利用时间模块,在有光照的白天每隔1小时,自动喷施含量为2400ppm的碳酸水一次,每次1分钟;还有一种是针对极难生根或极为幼嫩离体材料所采用的一种补充模式,就是利用智能叶片的见干见湿功能,以叶片干即喷的方式喷施,常结合喷水同时进行,浓度可稍淡些。

 

9 富氧水的调控:
    氧气的缺乏是造成高温季节或排水不良,苗床离体材料切口腐烂的主要原因,可以在高温季节使用,或者遇到极难生根品种繁育时,使用富氧水补充技术。它的补充方式有两种,一种是结合弥雾喷施,一种是进行基质滴灌,但生产上为了方便也是与弥雾系统结合进行喷施补给,它的控制程序也是采用时间计算机的模块控制。它的控制模式为,不分昼夜每隔

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