人工气候培养室7大优势
在人工气候培养室中,能根据实验要求,模拟各种所需的单一环境因素和多种环境因素,研究植物生长发育及产量构成与各种环境因素的关系,从而能迅速精确地取得正确的结论。智能人工气候培养室主要优点如下:
(一)能进行单因子和复因子的研究
由于不受外界环境因素的干扰,在人工控制的单因子和复因子的实验室中,可以找出影响植物生长发育和产量构成的关键环境因素,例如光、温等。光不但是绿色植物进行光合作用的重要条件之一,而且对于植物的形态建成、器官发生和发育也有直接影响。光对植物的作要通过光强、光质、光周期使植物的生命活动发生一系列的变发,因此,对光强、光质和光周期的控制就显得特别的重要。不同植物的生长发育,所需要的光强是不同的,阳生植物、C植物要求强光,阴生植物则需要弱光,如果不能满足它们对光强的要求,任何植物都不能得到正常的生长发育,因为不可能积累富裕的光合产物来建造自身,同时它们的净光合作用也不能达到最大值。在群体状态下,不同叶片、叶位的光合强度与植物个体和群体良好的光合作用的关系等,都要进行一系列单因子和复因子的研究。
在单因子分析的基础上又可进行复因子的研究,例如昼、夜温度的作用,昼、夜温度与光周期的作用,温湿度的相互作用,温度与气体成分间的相互作用等等。只有探明逐个因子和复合因子之后,才能了解整个环境影响的全貌。用这些研究的结果来安排大田农作物的生育期以及合理地进行农作物种类和品种的布局,就有了可靠的理论依据。
(二)能缩短试验周期,加速世代繁育
在人工气候培养室内,模拟各种植物生长的环境条件,可以连续进行同一种植物,同一生育阶段的科学研究,使试验研究的周期可大为缩短,同时也能加速世代繁育。例如:在25℃,相对湿度70%,光照3万米烛光,每天照光12小时的条件下,感光性水稻品种的生育期可从140天缩短到70~80天,每年在人工气候培养室中能繁育4一5代。感温性水稻品种,可繁育3一4代。在15℃,相对湿度70%,每天照光12小时,光强2·5一3万米烛光下,小麦生育期可从180天减少到70天左右,每年可繁育5代ta,'l.日本在人工气候培养室,模拟适宜温度,使冬性强的小麦生育期从150天缩短到70~80天,一年可繁育4·5一6代。如果专门研究植物某一发育阶段中的物质生产问题,那一年内能进行的试验次数可达几十次,大大加速了育种进程。从研究结果的可靠性来看,在自然环境中,常因气候多变的影响,导致误差较大。为取得可靠数据,需用大量的植株和多年重复,才能得到有代表性的平均值,而数量大就难以进行详细观察,不易获得较确切的结论。在人工气候培养室内,可使环境因素中的某一个因素发生变化,而使其它因素稳定不变,只需少量植株及重复,便可得到可靠结果,不但节约人力,更重要的是争取了时间。
(三)加速品种选育,有利选种工作
如西德为了在半干早地区扩种小麦,在人工气候培养室中,模拟不同生育期中的干早条件进行品种筛选,在较短时间内选育出适合半干早地区的小麦品种。日本利用人工气候培养室,模拟低温条件,对耐寒水稻品种进行了选育,结果也在不太长的时间内,从来自近20个国家约500个品种中,选育出了8个耐寒性较好的品种。这些品种在模拟生态环境内选育后,经过试验鉴定,已开始在生产上推广应用。这种选育法给生产带来极大好处。
(四)可以培养均一整齐的实验材料
在人工气候培养室稳定和最适的温、湿、光等条件下,可以培养均一整齐符合试验要求的实验材料。有了这种材料,就能减少实验误差,增加实验的可重复性和正确性,在较短时间内能得出正确的结论。
(五)植物生长发育最佳条件的研究
从长远来看,这是植物人工气候培养室的重要目标之一,例如水稻高产问题,根据我们口前已知的水稻所需的最佳温度、光强、浓度……等,在人工气候培养室完全满足这些要求时,就可以研究水稻最高产量的可能性,这就为高产再高产开辟了新的途径。另外,研究蔬菜植物对环境因子的最低和最高需要程度以及各环境间的因子作用,为当前人工复盖栽培提供重要技术指标。
(六)开展植保和农药研究
在人工气候培养室内,能采取有效预防感染措施进行植物病理研究和防止引进新品种时带入新的病虫害。日本就是将引进的外地国外品种先放入人工气候培养室内检疫,然后在隔离室里栽培检定,无病虫害者进行繁殖推广,效果很好。新农药的推广应用,必先作效果和残毒试验。在自然环境中,进行这种试验,易受气候影响,难以达到良好效果,而在控制条件下,则较易测出既不对作物产生药害,又可获得杀虫灭菌的药物及其使用剂量,使新农药能迅速在生产中推广应用。
(七)种子低温贮藏
在人工气候培养室内,能模拟低温环境条件进行种子贮藏。国外把水稻品种资源种子,保持种子含水量为6%,在一10℃的低温下贮藏,种子保存可达772年之久,.采用这种贮藏法,不仅能减少品种资源材料的种植次数,且可长期保持种质原有的遗传性,为培育优良品种提供了有利的保证。
