人工氣候培養室7大優勢
在人工氣候培養室中,能根據實驗要求,模擬各種所需的單一環境因素和多種環境因素,研究植物生長發育及產量構成與各種環境因素的關系,從而能迅速精確地取得正確的結論。智能人工氣候培養室主要優點如下:
(一)能進行單因子和復因子的研究
由于不受外界環境因素的干擾,在人工控制的單因子和復因子的實驗室中,可以找出影響植物生長發育和產量構成的關鍵環境因素,例如光、溫等。光不但是綠色植物進行光合作用的重要條件之一,而且對于植物的形態建成、器官發生和發育也有直接影響。光對植物的作要通過光強、光質、光周期使植物的生命活動發生一系列的變發,因此,對光強、光質和光周期的控制就顯得特別的重要。不同植物的生長發育,所需要的光強是不同的,陽生植物、C植物要求強光,陰生植物則需要弱光,如果不能滿足它們對光強的要求,任何植物都不能得到正常的生長發育,因為不可能積累富裕的光合產物來建造自身,同時它們的凈光合作用也不能達到最大值。在群體狀態下,不同葉片、葉位的光合強度與植物個體和群體良好的光合作用的關系等,都要進行一系列單因子和復因子的研究。
在單因子分析的基礎上又可進行復因子的研究,例如晝、夜溫度的作用,晝、夜溫度與光周期的作用,溫濕度的相互作用,溫度與氣體成分間的相互作用等等。只有探明逐個因子和復合因子之后,才能了解整個環境影響的全貌。用這些研究的結果來安排大田農作物的生育期以及合理地進行農作物種類和品種的布局,就有了可靠的理論依據。
(二)能縮短試驗周期,加速世代繁育
在人工氣候培養室內,模擬各種植物生長的環境條件,可以連續進行同一種植物,同一生育階段的科學研究,使試驗研究的周期可大為縮短,同時也能加速世代繁育。例如:在25℃,相對濕度70%,光照3萬米燭光,每天照光12小時的條件下,感光性水稻品種的生育期可從140天縮短到70~80天,每年在人工氣候培養室中能繁育4一5代。感溫性水稻品種,可繁育3一4代。在15℃,相對濕度70%,每天照光12小時,光強2·5一3萬米燭光下,小麥生育期可從180天減少到70天左右,每年可繁育5代ta,'l.日本在人工氣候培養室,模擬適宜溫度,使冬性強的小麥生育期從150天縮短到70~80天,一年可繁育4·5一6代。如果專門研究植物某一發育階段中的物質生產問題,那一年內能進行的試驗次數可達幾十次,大大加速了育種進程。從研究結果的可靠性來看,在自然環境中,常因氣候多變的影響,導致誤差較大。為取得可靠數據,需用大量的植株和多年重復,才能得到有代表性的平均值,而數量大就難以進行詳細觀察,不易獲得較確切的結論。在人工氣候培養室內,可使環境因素中的某一個因素發生變化,而使其它因素穩定不變,只需少量植株及重復,便可得到可靠結果,不但節約人力,更重要的是爭取了時間。
(三)加速品種選育,有利選種工作
如西德為了在半干早地區擴種小麥,在人工氣候培養室中,模擬不同生育期中的干早條件進行品種篩選,在較短時間內選育出適合半干早地區的小麥品種。日本利用人工氣候培養室,模擬低溫條件,對耐寒水稻品種進行了選育,結果也在不太長的時間內,從來自近20個國家約500個品種中,選育出了8個耐寒性較好的品種。這些品種在模擬生態環境內選育后,經過試驗鑒定,已開始在生產上推廣應用。這種選育法給生產帶來極大好處。
(四)可以培養均一整齊的實驗材料
在人工氣候培養室穩定和最適的溫、濕、光等條件下,可以培養均一整齊符合試驗要求的實驗材料。有了這種材料,就能減少實驗誤差,增加實驗的可重復性和正確性,在較短時間內能得出正確的結論。
(五)植物生長發育最佳條件的研究
從長遠來看,這是植物人工氣候培養室的重要目標之一,例如水稻高產問題,根據我們口前已知的水稻所需的最佳溫度、光強、濃度……等,在人工氣候培養室完全滿足這些要求時,就可以研究水稻最高產量的可能性,這就為高產再高產開辟了新的途徑。另外,研究蔬菜植物對環境因子的最低和最高需要程度以及各環境間的因子作用,為當前人工復蓋栽培提供重要技術指標。
(六)開展植保和農藥研究
在人工氣候培養室內,能采取有效預防感染措施進行植物病理研究和防止引進新品種時帶入新的病蟲害。日本就是將引進的外地國外品種先放入人工氣候培養室內檢疫,然后在隔離室里栽培檢定,無病蟲害者進行繁殖推廣,效果很好。新農藥的推廣應用,必先作效果和殘毒試驗。在自然環境中,進行這種試驗,易受氣候影響,難以達到良好效果,而在控制條件下,則較易測出既不對作物產生藥害,又可獲得殺蟲滅菌的藥物及其使用劑量,使新農藥能迅速在生產中推廣應用。
(七)種子低溫貯藏
在人工氣候培養室內,能模擬低溫環境條件進行種子貯藏。國外把水稻品種資源種子,保持種子含水量為6%,在一10℃的低溫下貯藏,種子保存可達772年之久,.采用這種貯藏法,不僅能減少品種資源材料的種植次數,且可長期保持種質原有的遺傳性,為培育優良品種提供了有利的保證。
