গ্রিনহাউস উদ্যানতত্ত্ব কৃষি প্রকৌশল প্রযুক্তি১৪ অক্টোবর, ২০২২ তারিখে ১৭:৩০ মিনিটে বেইজিং-এ প্রকাশিত
বিশ্বব্যাপী জনসংখ্যার ক্রমাগত বৃদ্ধির সাথে সাথে, মানুষের খাদ্যের চাহিদা দিন দিন বৃদ্ধি পাচ্ছে, এবং খাদ্য পুষ্টি এবং সুরক্ষার জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা সামনে রাখা হচ্ছে। উচ্চ-ফলনশীল এবং উচ্চ-মানের ফসল চাষ খাদ্য সমস্যা সমাধানের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়। তবে, ঐতিহ্যবাহী প্রজনন পদ্ধতিতে চমৎকার জাত চাষ করতে দীর্ঘ সময় লাগে, যা প্রজননের অগ্রগতি সীমিত করে। বার্ষিক স্ব-পরাগায়নকারী ফসলের জন্য, প্রাথমিক প্যারেন্ট ক্রসিং থেকে একটি নতুন জাতের উৎপাদন পর্যন্ত 10-15 বছর সময় লাগতে পারে। অতএব, ফসলের প্রজননের অগ্রগতি ত্বরান্বিত করার জন্য, প্রজনন দক্ষতা উন্নত করা এবং প্রজন্মের সময় কমানো জরুরি।
দ্রুত প্রজনন বলতে উদ্ভিদের বৃদ্ধির হার সর্বাধিক করা, ফুল ও ফল ধরা ত্বরান্বিত করা এবং সম্পূর্ণরূপে বন্ধ নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ বৃদ্ধি কক্ষে পরিবেশগত পরিস্থিতি নিয়ন্ত্রণ করে প্রজনন চক্রকে সংক্ষিপ্ত করা বোঝায়। উদ্ভিদ কারখানা হল একটি কৃষি ব্যবস্থা যা সুবিধাগুলিতে উচ্চ-নির্ভুল পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে উচ্চ-দক্ষ ফসল উৎপাদন অর্জন করতে পারে এবং এটি দ্রুত প্রজননের জন্য একটি আদর্শ পরিবেশ। কারখানায় আলো, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং CO2 ঘনত্বের মতো রোপণ পরিবেশের অবস্থা তুলনামূলকভাবে নিয়ন্ত্রণযোগ্য এবং বাহ্যিক জলবায়ু দ্বারা প্রভাবিত হয় না বা কম হয় না। নিয়ন্ত্রিত পরিবেশগত পরিস্থিতিতে, সর্বোত্তম আলোর তীব্রতা, আলোর সময় এবং তাপমাত্রা উদ্ভিদের বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া, বিশেষ করে সালোকসংশ্লেষণ এবং ফুল ফোটার প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে, ফলে ফসলের বৃদ্ধির সময় কমিয়ে আনা যায়। ফসলের বৃদ্ধি এবং বিকাশ নিয়ন্ত্রণের জন্য উদ্ভিদ কারখানা প্রযুক্তি ব্যবহার করে, আগে থেকে ফল সংগ্রহ করা, যতক্ষণ না অঙ্কুরোদগম ক্ষমতা সম্পন্ন কয়েকটি বীজ প্রজননের চাহিদা পূরণ করতে পারে।
ফসলের বৃদ্ধি চক্রকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান পরিবেশগত কারণ, আলোককালীন সময়কাল
আলোকচক্র বলতে দিনের বেলায় আলোর সময়কাল এবং অন্ধকার সময়ের পরিবর্তনকে বোঝায়। আলোকচক্র একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা ফসলের বৃদ্ধি, বিকাশ, ফুল ফোটানো এবং ফলের উপর প্রভাব ফেলে। আলোকচক্রের পরিবর্তন অনুধাবন করে, ফসল উদ্ভিদের বৃদ্ধি থেকে প্রজনন বৃদ্ধি এবং সম্পূর্ণ ফুল ফোটানো এবং ফল ধারণে পরিবর্তিত হতে পারে। বিভিন্ন ফসলের জাত এবং জিনোটাইপের আলোক-সময়কাল পরিবর্তনের প্রতি বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রতিক্রিয়া থাকে। দীর্ঘ-রৌদ্রোজ্জ্বল উদ্ভিদ, একবার সূর্যালোকের সময় গুরুত্বপূর্ণ সূর্যালোকের দৈর্ঘ্য অতিক্রম করে, ফুল ফোটার সময় সাধারণত আলোক-সময়কাল দীর্ঘায়িত হওয়ার দ্বারা ত্বরান্বিত হয়, যেমন ওটস, গম এবং বার্লি। আলোক-সময়কাল নির্বিশেষে, ধান, ভুট্টা এবং শসার মতো নিরপেক্ষ উদ্ভিদগুলি ফুল ফোটে। তুলা, সয়াবিন এবং বাজরার মতো স্বল্প-দিনের উদ্ভিদের ফুল ফোটার জন্য গুরুত্বপূর্ণ সূর্যালোকের দৈর্ঘ্যের চেয়ে কম আলোক-সময় প্রয়োজন। 8 ঘন্টা আলো এবং 30 ডিগ্রি উচ্চ তাপমাত্রার কৃত্রিম পরিবেশের অধীনে, মাঠের পরিবেশের তুলনায় আমরান্থের ফুল ফোটার সময় 40 দিনেরও বেশি আগে। ১৬/৮ ঘন্টা আলোক চক্রের (আলো/অন্ধকার) চিকিৎসার অধীনে, সাতটি বার্লি জিনোটাইপই তাড়াতাড়ি প্রস্ফুটিত হয়: ফ্র্যাঙ্কলিন (৩৬ দিন), গেইর্ডনার (৩৫ দিন), গিমেট (৩৩ দিন), কমান্ডার (৩০ দিন), ফ্লিট (২৯ দিন), বাউডিন (২৬ দিন) এবং লকার (২৫ দিন)।
কৃত্রিম পরিবেশে, গমের বৃদ্ধির সময়কাল ভ্রূণ কালচার ব্যবহার করে চারা সংগ্রহ করে এবং তারপর ১৬ ঘন্টা ধরে বিকিরণ করে প্রতি বছর ৮ প্রজন্ম উৎপাদন করা যায়। মটরের বৃদ্ধির সময়কাল মাঠের পরিবেশে ১৪৩ দিন থেকে কমিয়ে ১৬ ঘন্টা আলো সহ কৃত্রিম গ্রিনহাউসে ৬৭ দিন করা হয়। আলোক-সময়কালকে আরও ২০ ঘন্টা পর্যন্ত দীর্ঘায়িত করে এবং ২১°C/১৬°C (দিন/রাত) তাপমাত্রার সাথে একত্রিত করে, মটরের বৃদ্ধির সময়কাল ৬৮ দিন করা যেতে পারে এবং বীজ স্থাপনের হার ৯৭.৮%। নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে, ২০ ঘন্টা আলোক-সময়কাল চিকিৎসার পরে, বপন থেকে ফুল ফোটা পর্যন্ত ৩২ দিন সময় লাগে এবং পুরো বৃদ্ধির সময়কাল ৬২-৭১ দিন, যা ক্ষেতের অবস্থার তুলনায় ৩০ দিনেরও বেশি কম। ২২ ঘন্টা আলোককালীন সময়ের সাথে কৃত্রিম গ্রিনহাউসের শর্তে, গম, যব, ধর্ষণ এবং ছোলার ফুল ফোটার সময় গড়ে যথাক্রমে ২২, ৬৪, ৭৩ এবং ৩৩ দিন কমিয়ে আনা হয়। বীজের প্রাথমিক সংগ্রহের সাথে মিলিত হলে, প্রাথমিক সংগ্রহের বীজের অঙ্কুরোদগমের হার গড়ে যথাক্রমে ৯২%, ৯৮%, ৮৯% এবং ৯৪% এ পৌঁছাতে পারে, যা প্রজননের চাহিদা সম্পূর্ণরূপে পূরণ করতে পারে। দ্রুততম জাতগুলি ধারাবাহিকভাবে ৬ প্রজন্ম (গম) এবং ৭ প্রজন্ম (গম) উৎপাদন করতে পারে। ২২ ঘন্টা আলোককালীন সময়ের শর্তে, ওটসের ফুল ফোটার সময় ১১ দিন কমিয়ে আনা হয় এবং ফুল ফোটার ২১ দিন পরে, কমপক্ষে ৫টি কার্যকর বীজ নিশ্চিত করা যায় এবং প্রতি বছর পাঁচ প্রজন্ম ধারাবাহিকভাবে বংশবিস্তার করা যায়। ২২ ঘন্টা আলোকিত কৃত্রিম গ্রিনহাউসে, মসুর ডালের বৃদ্ধির সময়কাল ১১৫ দিনে কমিয়ে আনা হয় এবং তারা বছরে ৩-৪ প্রজন্ম ধরে বংশবিস্তার করতে পারে। কৃত্রিম গ্রিনহাউসে ২৪ ঘন্টা একটানা আলোকসজ্জার শর্তে, চিনাবাদামের বৃদ্ধি চক্র ১৪৫ দিন থেকে কমিয়ে ৮৯ দিনে করা হয় এবং এটি এক বছরে ৪ প্রজন্ম ধরে বংশবিস্তার করা যেতে পারে।
হালকা মানের
উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশে আলো গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। আলো অনেক আলোকগ্রাহীকে প্রভাবিত করে ফুল ফোটা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। ফসলের ফুল ফোটার জন্য লাল আলো (R) এবং নীল আলো (B) এর অনুপাত খুবই গুরুত্বপূর্ণ। 600~700nm এর লাল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ক্লোরোফিলের শোষণের সর্বোচ্চ স্তর 660nm থাকে, যা কার্যকরভাবে সালোকসংশ্লেষণকে উৎসাহিত করতে পারে। 400~500nm এর নীল আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য উদ্ভিদের ফটোট্রপিজম, স্টোম্যাটাল খোলা এবং চারা বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করবে। গমে, লাল আলোর সাথে নীল আলোর অনুপাত প্রায় 1, যা প্রথম দিকে ফুল ফোটাতে পারে। R:B=4:1 এর আলোর মানের অধীনে, মাঝারি এবং দেরিতে পরিপক্ক সয়াবিন জাতের বৃদ্ধির সময়কাল 120 দিন থেকে 63 দিন করা হয়েছিল, এবং গাছের উচ্চতা এবং পুষ্টিকর জৈববস্তু হ্রাস করা হয়েছিল, তবে বীজের ফলন প্রভাবিত হয়নি, যা প্রতি গাছে কমপক্ষে একটি বীজ পূরণ করতে পারে এবং অপরিণত বীজের গড় অঙ্কুরোদগম হার ছিল 81.7%। ১০ ঘন্টা আলোকসজ্জা এবং নীল আলোর পরিপূরক অবস্থার অধীনে, সয়াবিন গাছগুলি ছোট এবং শক্তিশালী হয়ে ওঠে, বপনের ২৩ দিন পরে ফুল ফোটে, ৭৭ দিনের মধ্যে পরিপক্ক হয় এবং এক বছরে ৫ প্রজন্ম ধরে বংশবৃদ্ধি করতে পারে।
লাল আলোর সাথে দূর লাল আলোর (FR) অনুপাত গাছের ফুল ফোটার উপরও প্রভাব ফেলে। আলোক সংবেদনশীল রঞ্জক দুটি রূপে বিদ্যমান: দূর লাল আলো শোষণ (Pfr) এবং লাল আলো শোষণ (Pr)। কম R:FR অনুপাতে, আলোক সংবেদনশীল রঞ্জকগুলি Pfr থেকে Pr-এ রূপান্তরিত হয়, যার ফলে দীর্ঘ দিনের গাছগুলিতে ফুল ফোটে। উপযুক্ত R:FR(0.66~1.07) নিয়ন্ত্রণ করতে LED লাইট ব্যবহার করলে গাছের উচ্চতা বৃদ্ধি পেতে পারে, দীর্ঘ দিনের গাছগুলিতে (যেমন মর্নিং গ্লোরি এবং স্ন্যাপড্রাগন) ফুল ফোটানো সম্ভব এবং স্বল্প দিনের গাছগুলিতে (যেমন গাঁদা) ফুল ফোটানো রোধ করা সম্ভব। যখন R:FR 3.1-এর বেশি হয়, তখন মসুর ডালের ফুল ফোটার সময় বিলম্বিত হয়। R:FR 1.9-এ কমিয়ে আনা হলে সবচেয়ে ভালো ফুল ফোটার প্রভাব পাওয়া যায় এবং এটি বপনের 31 তম দিনে ফুল ফোটে। ফুল ফোটার উপর লাল আলোর প্রভাব আলোক সংবেদনশীল রঞ্জক Pr দ্বারা মধ্যস্থতা করা হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে যখন R:FR 3.5 এর বেশি হয়, তখন পাঁচটি শিম জাতীয় গাছের (মটর, ছোলা, চওড়া শিম, মসুর ডাল এবং লুপিন) ফুল ফোটার সময় বিলম্বিত হয়। আমরান্থ এবং ধানের কিছু জিনোটাইপে, দূর-লাল আলো ব্যবহার করে যথাক্রমে 10 দিন এবং 20 দিন ফুল ফোটানো হয়।
সার CO২
CO২সালোকসংশ্লেষণের প্রধান কার্বন উৎস। উচ্চ ঘনত্ব CO২সাধারণত C3 বার্ষিক উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং প্রজনন বৃদ্ধি করতে পারে, যখন কম ঘনত্বের CO২কার্বন সীমাবদ্ধতার কারণে বৃদ্ধি এবং প্রজনন উৎপাদন হ্রাস করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ধান এবং গমের মতো C3 উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতা CO বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়।২স্তর, যার ফলে জৈববস্তুপুঞ্জ বৃদ্ধি পায় এবং তাড়াতাড়ি ফুল ফোটে। CO এর ইতিবাচক প্রভাব উপলব্ধি করার জন্য২ঘনত্ব বৃদ্ধির জন্য, জল এবং পুষ্টির সরবরাহ সর্বোত্তম করার প্রয়োজন হতে পারে। অতএব, সীমাহীন বিনিয়োগের শর্তে, হাইড্রোপনিক্স উদ্ভিদের বৃদ্ধির সম্ভাবনা সম্পূর্ণরূপে মুক্ত করতে পারে। কম CO২ঘনত্বের কারণে অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানার ফুল ফোটার সময় বিলম্বিত হয়, যেখানে উচ্চ CO২ঘনত্ব ধানের ফুল ফোটার সময়কে ত্বরান্বিত করে, ধানের বৃদ্ধির সময়কালকে ৩ মাসে কমিয়ে আনে এবং বছরে ৪ প্রজন্মের বংশবৃদ্ধি করে। CO২কৃত্রিম বৃদ্ধি বাক্সে ৭৮৫.৭μmol/mol-এ পৌঁছানোর পর, সয়াবিন জাতের 'এনরেই'-এর প্রজনন চক্র ৭০ দিনে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছিল এবং এটি এক বছরে ৫ প্রজন্মের প্রজনন করতে পারে। যখন CO২ঘনত্ব 550μmol/mol-এ বৃদ্ধি পায়, Cajanus cajan-এর ফুল ফোটা 8-9 দিন বিলম্বিত হয়, এবং ফল গঠন এবং পাকা সময়ও 9 দিন বিলম্বিত হয়। Cajanus cajan উচ্চ CO2-তে অদ্রবণীয় চিনি জমা করে।২ঘনত্ব, যা উদ্ভিদের সংকেত সংক্রমণকে প্রভাবিত করতে পারে এবং ফুল ফোটাতে বিলম্ব করতে পারে। এছাড়াও, বৃদ্ধি কক্ষে CO২, সয়াবিন ফুলের সংখ্যা এবং গুণমান বৃদ্ধি পায়, যা সংকরকরণের জন্য সহায়ক, এবং এর সংকরকরণের হার জমিতে জন্মানো সয়াবিনের তুলনায় অনেক বেশি।
ভবিষ্যতের সম্ভাবনা
আধুনিক কৃষি বিকল্প প্রজনন এবং সুবিধাজনক প্রজননের মাধ্যমে ফসলের প্রজনন প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে পারে। তবে, এই পদ্ধতিগুলিতে কিছু ত্রুটি রয়েছে, যেমন কঠোর ভৌগোলিক প্রয়োজনীয়তা, ব্যয়বহুল শ্রম ব্যবস্থাপনা এবং অস্থির প্রাকৃতিক অবস্থা, যা সফল বীজ সংগ্রহের নিশ্চয়তা দিতে পারে না। সুবিধাজনক প্রজনন জলবায়ু পরিস্থিতি দ্বারা প্রভাবিত হয় এবং প্রজন্ম সংযোজনের সময় সীমিত। তবে, আণবিক মার্কার প্রজনন কেবল প্রজনন লক্ষ্য বৈশিষ্ট্য নির্বাচন এবং নির্ধারণকে ত্বরান্বিত করে। বর্তমানে, গ্রামিনিয়া, লেগুমিনোসে, ক্রুসিফেরা এবং অন্যান্য ফসলের ক্ষেত্রে দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তি প্রয়োগ করা হয়েছে। তবে, উদ্ভিদ কারখানার দ্রুত প্রজন্ম প্রজনন জলবায়ু পরিস্থিতির প্রভাব থেকে সম্পূর্ণরূপে মুক্তি পায় এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশের চাহিদা অনুসারে বৃদ্ধির পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। দ্রুত প্রজননের শর্তে, ঐতিহ্যবাহী প্রজনন, আণবিক মার্কার প্রজনন এবং অন্যান্য প্রজনন পদ্ধতির সাথে উদ্ভিদ কারখানার দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তির কার্যকরভাবে সমন্বয় করলে, সংকরকরণের পরে সমজাতীয় রেখা অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় হ্রাস করা যেতে পারে এবং একই সাথে, আদর্শ বৈশিষ্ট্য এবং প্রজনন প্রজন্ম অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সময় কমানোর জন্য প্রাথমিক প্রজন্ম নির্বাচন করা যেতে পারে।
কারখানাগুলিতে উদ্ভিদ দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তির মূল সীমাবদ্ধতা হল বিভিন্ন ফসলের বৃদ্ধি এবং বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় পরিবেশগত পরিস্থিতি বেশ ভিন্ন, এবং লক্ষ্য ফসলের দ্রুত প্রজননের জন্য পরিবেশগত পরিস্থিতি অর্জন করতে দীর্ঘ সময় লাগে। একই সময়ে, উদ্ভিদ কারখানা নির্মাণ এবং পরিচালনার উচ্চ ব্যয়ের কারণে, বৃহৎ আকারের সংযোজন প্রজনন পরীক্ষা চালানো কঠিন, যা প্রায়শই সীমিত বীজ উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে, যা ফলো-আপ ক্ষেত্রের চরিত্র মূল্যায়নকে সীমিত করতে পারে। উদ্ভিদ কারখানার সরঞ্জাম এবং প্রযুক্তির ধীরে ধীরে উন্নতি এবং উন্নতির সাথে, উদ্ভিদ কারখানার নির্মাণ এবং পরিচালনা খরচ ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। উদ্ভিদ কারখানার দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তিকে অন্যান্য প্রজনন কৌশলের সাথে কার্যকরভাবে একত্রিত করে দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তিকে আরও অনুকূলিত করা এবং প্রজনন চক্রকে সংক্ষিপ্ত করা সম্ভব।
শেষ
উদ্ধৃত তথ্য
লিউ কাইঝে, লিউ হাউচেং। উদ্ভিদ কারখানার দ্রুত প্রজনন প্রযুক্তির গবেষণা অগ্রগতি [জে]। কৃষি প্রকৌশল প্রযুক্তি, 2022,42(22):46-49।
পোস্টের সময়: ২৮ অক্টোবর ২০২২