گرین ہاؤس باغبانی زرعی انجینئرنگ ٹیکنالوجیبیجنگ میں 14 اکتوبر 2022 کو 17:30 پر شائع ہوا۔

عالمی آبادی میں مسلسل اضافے کے ساتھ، لوگوں کی خوراک کی طلب میں روز بروز اضافہ ہوتا جا رہا ہے، اور خوراک کی غذائیت اور حفاظت کے لیے اعلیٰ تقاضے پیش کیے جاتے ہیں۔اعلیٰ پیداوار اور اعلیٰ معیار کی فصلوں کی کاشت خوراک کے مسائل کو حل کرنے کا ایک اہم ذریعہ ہے۔تاہم، روایتی افزائش کے طریقہ کار میں بہترین اقسام کی کاشت میں کافی وقت لگتا ہے، جو افزائش کی ترقی کو محدود کرتا ہے۔سالانہ خود جرگ کرنے والی فصلوں کے لیے، ابتدائی پیرنٹ کراسنگ سے لے کر نئی قسم کی پیداوار تک 10-15 سال لگ سکتے ہیں۔لہذا، فصلوں کی افزائش کی رفتار کو تیز کرنے کے لیے، افزائش نسل کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور نسل کے وقت کو کم کرنے کی اشد ضرورت ہے۔

تیزی سے افزائش کا مطلب ہے پودوں کی شرح نمو کو زیادہ سے زیادہ کرنا، پھولوں اور پھلوں کی افزائش کو تیز کرنا، اور مکمل طور پر بند کنٹرول شدہ ماحول کے گروتھ روم میں ماحولیاتی حالات کو کنٹرول کرکے افزائش کے دور کو مختصر کرنا۔پلانٹ فیکٹری ایک زرعی نظام ہے جو سہولیات میں اعلیٰ صحت سے متعلق ماحولیاتی کنٹرول کے ذریعے اعلیٰ کارکردگی والی فصل کی پیداوار حاصل کر سکتا ہے، اور یہ تیزی سے افزائش نسل کے لیے ایک مثالی ماحول ہے۔پودے لگانے کے ماحول کے حالات جیسے کہ فیکٹری میں روشنی، درجہ حرارت، نمی اور CO2 کا ارتکاز نسبتاً قابل کنٹرول ہے، اور بیرونی آب و ہوا سے کم یا کم متاثر نہیں ہوتا ہے۔کنٹرول شدہ ماحولیاتی حالات کے تحت، بہترین روشنی کی شدت، روشنی کا وقت اور درجہ حرارت پودوں کے مختلف جسمانی عمل کو تیز کر سکتا ہے، خاص طور پر فتوسنتھیس اور پھولوں کی، اس طرح فصل کی نشوونما کا وقت کم ہو جاتا ہے۔فصل کی نشوونما اور نشوونما کو کنٹرول کرنے کے لیے پلانٹ فیکٹری ٹیکنالوجی کا استعمال، پھلوں کی پیشگی کٹائی، جب تک کہ انکرن کی صلاحیت کے حامل چند بیج افزائش کی ضروریات کو پورا کر سکیں۔

فوٹو پیریڈ، فصل کی نشوونما کے دور کو متاثر کرنے والا اہم ماحولیاتی عنصر

روشنی کے چکر سے مراد ایک دن میں روشنی کی مدت اور تاریک دور کی تبدیلی ہے۔روشنی کا چکر ایک اہم عنصر ہے جو فصلوں کی نشوونما، نشوونما، پھول اور پھل کو متاثر کرتا ہے۔روشنی کے چکر کی تبدیلی کو محسوس کرتے ہوئے، فصلیں پودوں کی نشوونما سے تولیدی نشوونما اور مکمل پھول اور پھل پھولنے میں تبدیل ہو سکتی ہیں۔فصل کی مختلف اقسام اور جینی ٹائپس فوٹو پیریڈ تبدیلیوں کے لیے مختلف جسمانی ردعمل رکھتے ہیں۔لمبی دھوپ والے پودے، ایک بار جب دھوپ کا وقت اہم دھوپ کی لمبائی سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو پھول کا وقت عام طور پر فوٹو پیریڈ کے طول دینے سے تیز ہوتا ہے، جیسے جئی، گندم اور جو۔غیر جانبدار پودے، فوٹو پیریڈ سے قطع نظر، کھلیں گے، جیسے چاول، مکئی اور ککڑی۔کپاس، سویا بین اور باجرہ جیسے قلیل دن کے پودوں کو کھلنے کے لیے سورج کی روشنی کی اہم لمبائی سے کم فوٹو پیریڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔8 گھنٹے کی روشنی اور 30 ​​℃ اعلی درجہ حرارت کے مصنوعی ماحول کے حالات میں، مرغ کے پھول کا وقت کھیت کے ماحول میں اس سے 40 دن پہلے کا ہوتا ہے۔16/8 گھنٹہ لائٹ سائیکل (روشنی/تاریک) کے علاج کے تحت، جو کے ساتوں جینی ٹائپ جلد کھل گئے: فرینکلن (36 دن)، گیئرڈنر (35 دن)، جیمیٹ (33 دن)، کمانڈر (30 دن)، فلیٹ (29 دن) دن)، باؤڈین (26 دن) اور لاکیر (25 دن)۔

مصنوعی ماحول کے تحت، گندم کی نشوونما کے دورانیے کو کم کیا جا سکتا ہے جنین کلچر کا استعمال کرتے ہوئے بیج حاصل کرنے کے لیے، اور پھر 16 گھنٹے تک شعاع ریزی کر کے، اور ہر سال 8 نسلیں پیدا کی جا سکتی ہیں۔مٹر کی نشوونما کا دورانیہ کھیت کے ماحول میں 143 دن سے کم کر کے مصنوعی گرین ہاؤس میں 16 گھنٹے روشنی کے ساتھ 67 دن کر دیا گیا۔فوٹو پیریڈ کو مزید 20 گھنٹے تک طول دے کر اور اسے 21°C/16°C (دن/رات) کے ساتھ ملا کر، مٹر کی نشوونما کی مدت کو 68 دن تک کم کیا جا سکتا ہے، اور بیج کی ترتیب کی شرح 97.8% ہے۔کنٹرول شدہ ماحول کی حالت میں، 20 گھنٹے فوٹو پیریڈ ٹریٹمنٹ کے بعد، بوائی سے پھول آنے تک 32 دن لگتے ہیں، اور بڑھوتری کا پورا دورانیہ 62-71 دن ہوتا ہے، جو کہ کھیت کے حالات میں 30 دن سے کم ہوتا ہے۔22 گھنٹے فوٹو پیریڈ کے ساتھ مصنوعی گرین ہاؤس کی حالت میں، گندم، جو، ریپ اور چنے کے پھول آنے کا وقت بالترتیب اوسطاً 22، 64، 73 اور 33 دن تک کم کیا جاتا ہے۔بیجوں کی ابتدائی کٹائی کے ساتھ مل کر، ابتدائی فصل کے بیجوں کے انکرن کی شرح بالترتیب بالترتیب 92%، 98%، 89% اور 94% تک پہنچ سکتی ہے، جو افزائش کی ضروریات کو پوری طرح سے پورا کر سکتی ہے۔تیز ترین قسمیں مسلسل 6 نسلیں (گندم) اور 7 نسلیں (گندم) پیدا کر سکتی ہیں۔22 گھنٹے کے فوٹو پیریڈ کی شرط کے تحت، جئی کے پھول کے وقت میں 11 دن کی کمی کی گئی تھی، اور پھول آنے کے 21 دن بعد، کم از کم 5 قابل عمل بیجوں کی ضمانت دی جا سکتی ہے، اور ہر سال پانچ نسلوں کو مسلسل پھیلایا جا سکتا ہے۔22 گھنٹے روشنی کے ساتھ مصنوعی گرین ہاؤس میں، دال کی نشوونما کا دورانیہ 115 دن تک کم کر دیا جاتا ہے، اور وہ سال میں 3-4 نسلوں تک دوبارہ پیدا کر سکتے ہیں۔مصنوعی گرین ہاؤس میں 24 گھنٹے مسلسل روشنی کی حالت میں، مونگ پھلی کی نشوونما کا دورانیہ 145 دن سے کم ہو کر 89 دن رہ جاتا ہے، اور اسے ایک سال میں 4 نسلوں تک پھیلایا جا سکتا ہے۔

روشنی کا معیار

روشنی پودوں کی نشوونما اور نشوونما میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔روشنی بہت سے فوٹو ریسیپٹرز کو متاثر کر کے پھولوں کو کنٹرول کر سکتی ہے۔فصل کے پھول کے لیے سرخ روشنی (R) سے نیلی روشنی (B) کا تناسب بہت اہم ہے۔600 ~ 700nm کی سرخ روشنی کی طول موج میں 660nm کے کلوروفل کی جذب کی چوٹی ہوتی ہے، جو مؤثر طریقے سے فتوسنتھیس کو فروغ دے سکتی ہے۔400 ~ 500nm کی نیلی روشنی کی طول موج پودوں کی فوٹوٹراپزم، سٹومیٹل کھلنے اور بیج کی نشوونما کو متاثر کرے گی۔گندم میں، سرخ روشنی سے نیلی روشنی کا تناسب تقریباً 1 ہے، جو جلد از جلد پھولوں کو آمادہ کر سکتا ہے۔R:B=4:1 کے ہلکے معیار کے تحت، درمیانی اور دیر سے پکنے والی سویا بین کی اقسام کی نشوونما کا دورانیہ 120 دن سے کم کر کے 63 دن کر دیا گیا، اور پودے کی اونچائی اور غذائیت کا بایوماس کم ہو گیا، لیکن بیج کی پیداوار متاثر نہیں ہوئی۔ ، جو فی پودا کم از کم ایک بیج کو پورا کر سکتا ہے، اور ناپختہ بیجوں کے انکرن کی اوسط شرح 81.7% تھی۔10h الیومینیشن اور نیلی روشنی کے ضمیمہ کی حالت میں، سویا بین کے پودے چھوٹے اور مضبوط ہو گئے، بوائی کے 23 دن بعد کھلتے ہیں، 77 دنوں میں پختہ ہو جاتے ہیں، اور ایک سال میں 5 نسلوں تک دوبارہ پیدا کر سکتے ہیں۔

سرخ روشنی سے دور سرخ روشنی (FR) کا تناسب پودوں کے پھولوں کو بھی متاثر کرتا ہے۔فوٹو حساس روغن دو شکلوں میں موجود ہیں: دور سرخ روشنی جذب (Pfr) اور سرخ روشنی جذب (Pr)۔کم R:FR تناسب پر، فوٹو حساس روغن کو Pfr سے Pr میں تبدیل کیا جاتا ہے، جو لمبے دن کے پودوں کو پھولنے کا باعث بنتا ہے۔مناسب R:FR(0.66~1.07) کو ریگولیٹ کرنے کے لیے LED لائٹس کا استعمال پودوں کی اونچائی میں اضافہ کر سکتا ہے، لمبے دن کے پودوں (جیسے مارننگ گلوری اور اسنیپ ڈریگن) کے پھولوں کو فروغ دے سکتا ہے، اور مختصر دن کے پودوں (جیسے میریگولڈ) کے پھول کو روک سکتا ہے۔ )۔جب R:FR 3.1 سے زیادہ ہو تو دال کے پھول آنے میں تاخیر ہوتی ہے۔R:FR کو 1.9 تک کم کرنے سے پھولوں کا بہترین اثر حاصل ہو سکتا ہے، اور یہ بوائی کے 31ویں دن کھل سکتا ہے۔پھولوں کی روک تھام پر سرخ روشنی کا اثر فوٹو حساس روغن Pr کے ذریعہ ثالثی کیا جاتا ہے۔مطالعات نے نشاندہی کی ہے کہ جب R:FR 3.5 سے زیادہ ہو گا تو پانچ پھلی دار پودوں (مٹر، چنے، چوڑی پھلیاں، دال اور لیوپین) کے پھول آنے میں تاخیر ہو گی۔امارانتھ اور چاول کی کچھ جین ٹائپس میں، دور سرخ روشنی کا استعمال بالترتیب 10 دن اور 20 دن پھولنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

فرٹیلائزر CO₂

CO₂فتوسنتھیسس کا بنیادی کاربن ذریعہ ہے۔اعلی حراستی CO₂عام طور پر C3 سالانہ کی نشوونما اور تولید کو فروغ دے سکتا ہے، جبکہ کم ارتکاز CO₂کاربن کی حد کی وجہ سے ترقی اور تولیدی پیداوار کو کم کر سکتا ہے۔مثال کے طور پر، C3 پودوں، جیسے چاول اور گندم، کی فوٹوسنتھیٹک کارکردگی CO کے اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔₂سطح، جس کے نتیجے میں بائیو ماس میں اضافہ اور جلد پھول آتا ہے۔CO کے مثبت اثرات کو محسوس کرنے کے لیے₂حراستی میں اضافہ، یہ پانی اور غذائی اجزاء کی فراہمی کو بہتر بنانے کے لئے ضروری ہو سکتا ہے.لہذا، لامحدود سرمایہ کاری کی شرط کے تحت، ہائیڈروپونکس پودوں کی نشوونما کی صلاحیت کو مکمل طور پر جاری کر سکتا ہے۔کم CO₂ارتکاز نے Arabidopsis thaliana کے پھول کے وقت میں تاخیر کی، جبکہ اعلی CO₂ارتکاز نے چاول کے پھول کے وقت کو تیز کیا، چاول کی نشوونما کا دورانیہ 3 ماہ تک کم کر دیا، اور سال میں 4 نسلوں کو پھیلایا۔CO کی تکمیل کرکے₂مصنوعی نمو کے خانے میں 785.7μmol/mol تک، سویا بین کی قسم 'Enrei' کی افزائش کا دور 70 دن تک مختصر کر دیا گیا، اور یہ ایک سال میں 5 نسلوں کی افزائش کر سکتا ہے۔جب CO₂ارتکاز 550μmol/mol تک بڑھ گیا، Cajanus cajan کے پھول 8~9 دنوں کے لیے تاخیر کا شکار ہوئے، اور پھلوں کی ترتیب اور پکنے کے وقت میں بھی 9 دن کی تاخیر ہوئی۔Cajanus cajan اعلی CO پر ناقابل حل چینی جمع کرتا ہے۔₂ارتکاز، جو پودوں کے سگنل کی ترسیل کو متاثر کر سکتا ہے اور پھول آنے میں تاخیر کر سکتا ہے۔اس کے علاوہ، بڑھتی ہوئی CO کے ساتھ ترقی کے کمرے میں₂، سویا بین کے پھولوں کی تعداد اور معیار میں اضافہ ہوتا ہے، جو کہ ہائبرڈائزیشن کے لیے موزوں ہے، اور اس کی ہائبرڈائزیشن کی شرح کھیت میں اگائی جانے والی سویابین کی نسبت بہت زیادہ ہے۔

مستقبل کے امکانات

جدید زراعت متبادل افزائش اور سہولت افزائش کے ذریعے فصلوں کی افزائش کے عمل کو تیز کر سکتی ہے۔تاہم، ان طریقوں میں کچھ خامیاں ہیں، جیسے کہ سخت جغرافیائی تقاضے، مہنگے لیبر مینجمنٹ اور غیر مستحکم قدرتی حالات، جو بیج کی کامیاب کٹائی کی ضمانت نہیں دے سکتے۔سہولت افزائش آب و ہوا کے حالات سے متاثر ہوتی ہے، اور نسل کے اضافے کا وقت محدود ہے۔تاہم، مالیکیولر مارکر کی افزائش صرف افزائش کے ہدف کی خصوصیات کے انتخاب اور تعین کو تیز کرتی ہے۔فی الحال، تیزی سے افزائش کی ٹیکنالوجی گرامینی، لیگومینوسی، کروسیفیری اور دیگر فصلوں پر لاگو کی گئی ہے۔تاہم، پلانٹ فیکٹری کی تیزی سے نسل کی افزائش موسمی حالات کے اثر سے مکمل طور پر چھٹکارا پاتی ہے، اور پودوں کی نشوونما اور نشوونما کی ضروریات کے مطابق نشوونما کے ماحول کو منظم کر سکتی ہے۔پودوں کی فیکٹری تیز رفتار افزائش کی ٹیکنالوجی کو روایتی افزائش، مالیکیولر مارکر بریڈنگ اور افزائش کے دیگر طریقوں کے ساتھ مؤثر طریقے سے جوڑ کر، تیز رفتار افزائش کی حالت میں، ہائبرڈائزیشن کے بعد ہم جنس لائنوں کو حاصل کرنے کے لیے درکار وقت کو کم کیا جا سکتا ہے، اور اسی وقت، ابتدائی نسلیں مثالی خصلتوں اور افزائش نسلوں کو حاصل کرنے کے لیے درکار وقت کو کم کرنے کے لیے منتخب کیا گیا ہے۔

کارخانوں میں پودوں کی تیز رفتار افزائش کی ٹیکنالوجی کی اہم حد یہ ہے کہ مختلف فصلوں کی نشوونما اور نشوونما کے لیے درکار ماحولیاتی حالات بالکل مختلف ہوتے ہیں، اور ہدف والی فصلوں کی تیزی سے افزائش کے لیے ماحولیاتی حالات حاصل کرنے میں کافی وقت لگتا ہے۔ایک ہی وقت میں، پلانٹ فیکٹری کی تعمیر اور آپریشن کی زیادہ لاگت کی وجہ سے، بڑے پیمانے پر اضافی افزائش کے تجربے کو انجام دینا مشکل ہے، جو اکثر بیجوں کی محدود پیداوار کا باعث بنتا ہے، جس سے فالو اپ فیلڈ کردار کی تشخیص کو محدود کیا جا سکتا ہے۔پلانٹ فیکٹری کے آلات اور ٹیکنالوجی کی بتدریج بہتری اور بہتری کے ساتھ، پلانٹ فیکٹری کی تعمیر اور آپریشن کی لاگت بتدریج کم ہو جاتی ہے۔تیزی سے افزائش نسل کی ٹیکنالوجی کو مزید بہتر بنانا اور پلانٹ فیکٹری کی تیز رفتار افزائش ٹیکنالوجی کو افزائش نسل کی دیگر تکنیکوں کے ساتھ مؤثر طریقے سے ملا کر افزائش کے دور کو مختصر کرنا ممکن ہے۔

END

حوالہ دیا گیا معلومات

لیو کائیزے، لیو ہوچینگ۔پلانٹ فیکٹری ریپڈ بریڈنگ ٹیکنالوجی کی تحقیقی پیشرفت [جے]۔زرعی انجینئرنگ ٹیکنالوجی، 2022,42(22):46-49۔