人工氣候培養(yǎng)室7大優(yōu)勢
在人工氣候培養(yǎng)室中,能根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,模擬各種所需的單一環(huán)境因素和多種環(huán)境因素,研究植物生長發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成與各種環(huán)境因素的關(guān)系,從而能迅速精確地取得正確的結(jié)論。智能人工氣候培養(yǎng)室主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(一)能進(jìn)行單因子和復(fù)因子的研究
由于不受外界環(huán)境因素的干擾,在人工控制的單因子和復(fù)因子的實(shí)驗(yàn)室中,可以找出影響植物生長發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成的關(guān)鍵環(huán)境因素,例如光、溫等。光不但是綠色植物進(jìn)行光合作用的重要條件之一,而且對于植物的形態(tài)建成、器官發(fā)生和發(fā)育也有直接影響。光對植物的作要通過光強(qiáng)、光質(zhì)、光周期使植物的生命活動發(fā)生一系列的變發(fā),因此,對光強(qiáng)、光質(zhì)和光周期的控制就顯得特別的重要。不同植物的生長發(fā)育,所需要的光強(qiáng)是不同的,陽生植物、C植物要求強(qiáng)光,陰生植物則需要弱光,如果不能滿足它們對光強(qiáng)的要求,任何植物都不能得到正常的生長發(fā)育,因?yàn)椴豢赡芊e累富裕的光合產(chǎn)物來建造自身,同時(shí)它們的凈光合作用也不能達(dá)到最大值。在群體狀態(tài)下,不同葉片、葉位的光合強(qiáng)度與植物個體和群體良好的光合作用的關(guān)系等,都要進(jìn)行一系列單因子和復(fù)因子的研究。
在單因子分析的基礎(chǔ)上又可進(jìn)行復(fù)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(fù)合因子之后,才能了解整個環(huán)境影響的全貌。用這些研究的結(jié)果來安排大田農(nóng)作物的生育期以及合理地進(jìn)行農(nóng)作物種類和品種的布局,就有了可靠的理論依據(jù)。
。ǘ┠芸s短試驗(yàn)周期,加速世代繁育
在人工氣候培養(yǎng)室內(nèi),模擬各種植物生長的環(huán)境條件,可以連續(xù)進(jìn)行同一種植物,同一生育階段的科學(xué)研究,使試驗(yàn)研究的周期可大為縮短,同時(shí)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(shí)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(yǎng)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(shí),光強(qiáng)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(yǎng)室,模擬適宜溫度,使冬性強(qiáng)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(fā)育階段中的物質(zhì)生產(chǎn)問題,那一年內(nèi)能進(jìn)行的試驗(yàn)次數(shù)可達(dá)幾十次,大大加速了育種進(jìn)程。從研究結(jié)果的可靠性來看,在自然環(huán)境中,常因氣候多變的影響,導(dǎo)致誤差較大。為取得可靠數(shù)據(jù),需用大量的植株和多年重復(fù),才能得到有代表性的平均值,而數(shù)量大就難以進(jìn)行詳細(xì)觀察,不易獲得較確切的結(jié)論。在人工氣候培養(yǎng)室內(nèi),可使環(huán)境因素中的某一個因素發(fā)生變化,而使其它因素穩(wěn)定不變,只需少量植株及重復(fù),便可得到可靠結(jié)果,不但節(jié)約人力,更重要的是爭取了時(shí)間。
。ㄈ┘铀倨贩N選育,有利選種工作
如西德為了在半干早地區(qū)擴(kuò)種小麥,在人工氣候培養(yǎng)室中,模擬不同生育期中的干早條件進(jìn)行品種篩選,在較短時(shí)間內(nèi)選育出適合半干早地區(qū)的小麥品種。日本利用人工氣候培養(yǎng)室,模擬低溫條件,對耐寒水稻品種進(jìn)行了選育,結(jié)果也在不太長的時(shí)間內(nèi),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(tài)環(huán)境內(nèi)選育后,經(jīng)過試驗(yàn)鑒定,已開始在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。這種選育法給生產(chǎn)帶來極大好處。
(四)可以培養(yǎng)均一整齊的實(shí)驗(yàn)材料
在人工氣候培養(yǎng)室穩(wěn)定和最適的溫、濕、光等條件下,可以培養(yǎng)均一整齊符合試驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)材料。有了這種材料,就能減少實(shí)驗(yàn)誤差,增加實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和正確性,在較短時(shí)間內(nèi)能得出正確的結(jié)論。
。ㄎ澹┲参锷L發(fā)育最佳條件的研究
從長遠(yuǎn)來看,這是植物人工氣候培養(yǎng)室的重要目標(biāo)之一,例如水稻高產(chǎn)問題,根據(jù)我們口前已知的水稻所需的最佳溫度、光強(qiáng)、濃度……等,在人工氣候培養(yǎng)室完全滿足這些要求時(shí),就可以研究水稻最高產(chǎn)量的可能性,這就為高產(chǎn)再高產(chǎn)開辟了新的途徑。另外,研究蔬菜植物對環(huán)境因子的最低和最高需要程度以及各環(huán)境間的因子作用,為當(dāng)前人工復(fù)蓋栽培提供重要技術(shù)指標(biāo)。
。╅_展植保和農(nóng)藥研究
在人工氣候培養(yǎng)室內(nèi),能采取有效預(yù)防感染措施進(jìn)行植物病理研究和防止引進(jìn)新品種時(shí)帶入新的病蟲害。日本就是將引進(jìn)的外地國外品種先放入人工氣候培養(yǎng)室內(nèi)檢疫,然后在隔離室里栽培檢定,無病蟲害者進(jìn)行繁殖推廣,效果很好。新農(nóng)藥的推廣應(yīng)用,必先作效果和殘毒試驗(yàn)。在自然環(huán)境中,進(jìn)行這種試驗(yàn),易受氣候影響,難以達(dá)到良好效果,而在控制條件下,則較易測出既不對作物產(chǎn)生藥害,又可獲得殺蟲滅菌的藥物及其使用劑量,使新農(nóng)藥能迅速在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
。ㄆ撸┓N子低溫貯藏
在人工氣候培養(yǎng)室內(nèi),能模擬低溫環(huán)境條件進(jìn)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(dá)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(shù),且可長期保持種質(zhì)原有的遺傳性,為培育優(yōu)良品種提供了有利的保證。