Čens Tuncjans u.c. Siltumnīcu dārzkopības lauksaimniecības inženiertehnoloģija. Publicēts Pekinā 2023. gada 6. janvārī plkst. 17:30.

Laba rizosfēras EK un pH kontrole ir nepieciešamie nosacījumi, lai viedās stikla siltumnīcās bezaugsnes kultivēšanas režīmā sasniegtu augstu tomātu ražu. Šajā rakstā par stādāmo objektu tika izvēlēts tomāts, un tika apkopots piemērots rizosfēras EK un pH diapazons dažādos posmos, kā arī atbilstošie kontroles tehniskie pasākumi anomāliju gadījumā, lai sniegtu atsauci faktiskajai stādīšanas ražošanai tradicionālajās stikla siltumnīcās.

Saskaņā ar nepilnīgu statistiku, daudzlaidumu stikla viedo siltumnīcu stādīšanas platība Ķīnā ir sasniegusi 630 hm², un tā joprojām paplašinās. Stikla siltumnīcās ir apvienotas dažādas iekārtas un aprīkojums, radot piemērotu augšanas vidi augu augšanai. Laba vides kontrole, precīza ūdens un mēslojuma apūdeņošana, pareiza lauksaimniecības darbība un augu aizsardzība ir četri galvenie faktori, lai sasniegtu augstu tomātu ražu un augstu kvalitāti. Runājot par precīzu apūdeņošanu, tās mērķis ir uzturēt atbilstošu rizosfēras EK, pH, substrāta ūdens saturu un rizosfēras jonu koncentrāciju. Laba rizosfēras EK un pH nodrošina sakņu attīstību un ūdens un mēslojuma absorbciju, kas ir nepieciešams priekšnoteikums augu augšanas, fotosintēzes, transpirācijas un citu vielmaiņas procesu uzturēšanai. Tāpēc labas rizosfēras vides uzturēšana ir nepieciešams nosacījums augstas ražas sasniegšanai.

Rizosfēras EK un pH nekontrolējamība neatgriezeniski ietekmēs ūdens līdzsvaru, sakņu attīstību, sakņu un mēslojuma absorbcijas efektivitāti, augu barības vielu deficītu, sakņu jonu koncentrāciju, mēslojuma absorbciju, augu barības vielu deficītu utt. Tomātu stādīšana un ražošana stikla siltumnīcās izmanto bezaugsnes kultūru. Pēc ūdens un mēslojuma sajaukšanas integrēta ūdens un mēslojuma padeve tiek realizēta pilošu bultiņu veidā. EK, pH, biežums, formula, atgrieztā šķidruma daudzums un apūdeņošanas sākuma laiks tieši ietekmēs rizosfēras EK un pH. Šajā rakstā tika apkopota piemērota rizosfēras EK un pH katrā tomātu stādīšanas posmā, analizēti anomālas rizosfēras EK un pH cēloņi un apkopoti korektīvie pasākumi, kas sniedza atsauces un tehniskās atsauces tradicionālo stikla siltumnīcu ražošanai.

Piemērota rizosfēras EC un pH vērtība dažādās tomātu augšanas stadijās

Rizosfēras EK galvenokārt atspoguļojas galveno elementu jonu koncentrācijā rizosfērā. Empīriskā aprēķina formula ir šāda: anjonu un katjonu lādiņu summa tiek dalīta ar 20, un, jo lielāka šī vērtība, jo augstāka ir rizosfēras EK. Piemērota rizosfēras EK nodrošinās piemērotu un vienmērīgu elementu jonu koncentrāciju sakņu sistēmai.

Vispārīgi runājot, tā vērtība ir zema (rizosfēras EC<2,0mS/cm). Sakņu šūnu pietūkuma spiediena dēļ tas novedīs pie pārmērīga sakņu ūdens absorbcijas pieprasījuma, kā rezultātā augos būs vairāk brīvā ūdens, un liekais brīvais ūdens tiks izmantots lapu izspļaušanai, šūnu pagarināšanai – augu tukšajai augšanai; tās vērtība ir augsta (ziemas rizosfēras EC>8~10mS/cm, vasaras rizosfēras EC>5~7mS/cm). Palielinoties rizosfēras EC, sakņu ūdens absorbcijas spēja ir nepietiekama, kas rada augu ūdens trūkuma stresu, un smagos gadījumos augi novītīs (1. attēls). Tajā pašā laikā konkurence starp lapām un augļiem par ūdeni novedīs pie augļu ūdens satura samazināšanās, kas ietekmēs ražu un augļu kvalitāti. Kad rizosfēras EC ir mēreni palielināta par 0–2 mS/cm, tam ir laba regulējoša ietekme uz augļa šķīstošā cukura koncentrācijas/šķīstošās cietvielas satura palielināšanos, augu veģetatīvās augšanas un reproduktīvās augšanas līdzsvara korekciju, tāpēc ķiršu tomātu audzētāji, kas tiecas pēc kvalitātes, bieži izmanto augstāku rizosfēras EC. Tika konstatēts, ka potētu gurķu šķīstošā cukura daudzums bija ievērojami augstāks nekā kontroles grupā iesāļūdens apūdeņošanas apstākļos (barības šķīdumam pievienoja 3 g/l pašbrūvēta iesāļūdens ar NaCl:MgSO4:CaSO4 attiecību 2:2:1). Holandes “Honey” ķiršu tomātu raksturīgā īpašība ir tā, ka tie saglabā augstu rizosfēras EC (8–10 mS/cm) visā ražošanas sezonā, un auglim ir augsts cukura saturs, bet gatavās augļu raža ir relatīvi zema (5 kg/m2).

Rizosfēras pH (bezvienības) galvenokārt attiecas uz rizosfēras šķīduma pH, kas galvenokārt ietekmē katra elementa jona nogulsnēšanos un izšķīšanu ūdenī, un pēc tam ietekmē katra jona absorbcijas efektivitāti sakņu sistēmā. Lielākajai daļai elementu jonu piemērotais pH diapazons ir 5,5–6,5, kas var nodrošināt, ka sakņu sistēma var normāli absorbēt katru jonu. Tāpēc tomātu stādīšanas laikā rizosfēras pH vienmēr jāuztur 5,5–6,5 robežās. 1. tabulā parādīts rizosfēras EC diapazons un pH kontrole dažādās lielaugļu tomātu augšanas stadijās. Mazaugļu tomātiem, piemēram, ķiršu tomātiem, rizosfēras EC dažādās stadijās ir par 0–1 mS/cm augstāka nekā lielaugļu tomātiem, taču tās visas tiek pielāgotas atbilstoši vienai un tai pašai tendencei.

Tomātu rizosfēras EC patoloģiskie cēloņi un pielāgošanās pasākumi

Rizosfēras EC attiecas uz barības šķīduma EC ap sakņu sistēmu. Stādot tomātu akmens vati Holandē, audzētāji izmanto šļirces, lai atsūktu barības šķīdumu no akmens vates, un rezultāti ir reprezentatīvāki. Normālos apstākļos atgriezes EC ir tuvu rizosfēras EC, tāpēc parauga ņemšanas punkta atgriezes EC bieži tiek izmantota kā rizosfēras EC Ķīnā. Rizosfēras EC diennakts svārstības parasti palielinās pēc saullēkta, sāk samazināties un paliek stabilas apūdeņošanas maksimuma laikā, un lēnām palielinās pēc apūdeņošanas, kā parādīts 2. attēlā.

Galvenie iemesli augstajai atdeves EC ir zems atdeves ātrums, augsta ieplūdes EC un vēla apūdeņošana. Apūdeņošanas daudzums vienā dienā ir mazāks, kas liecina par zemu šķidruma atdeves ātrumu. Šķidruma atdeves mērķis ir pilnībā nomazgāt substrātu, nodrošināt, ka rizosfēras EC, substrāta ūdens saturs un rizosfēras jonu koncentrācija ir normālā diapazonā, un šķidruma atdeves ātrums ir zems, un sakņu sistēma absorbē vairāk ūdens nekā elementāro jonu, kas vēl vairāk liecina par EC pieaugumu. Augsta ieplūdes EC tieši noved pie augstas atdeves EC. Saskaņā ar īkšķa likumu, atdeves EC ir par 0,5–1,5 ms/cm augstāka nekā ieplūdes EC. Pēdējā apūdeņošana beidzās agrāk tajā pašā dienā, un gaismas intensitāte pēc apūdeņošanas joprojām bija augstāka (300–450 W/m2). Augu transpirācijas dēļ, ko veicina starojums, sakņu sistēma turpināja absorbēt ūdeni, substrāta ūdens saturs samazinājās, jonu koncentrācija palielinājās, un pēc tam palielinājās rizosfēras EC. Kad rizosfēras elektrokonvulsīvā vērtība (EC) ir augsta, starojuma intensitāte ir augsta un mitrums ir zems, augi saskaras ar ūdens trūkuma stresu, kas nopietni izpaužas kā novīšana (1. attēls, labajā pusē).

Zemā EK rizosfērā galvenokārt ir saistīta ar augsto šķidruma atdeves ātrumu, novēloto apūdeņošanas pabeigšanu un zemo EK šķidruma ieplūdē, kas vēl vairāk saasinās problēmu. Augstais šķidruma atdeves ātrums novedīs pie bezgalīgas tuvuma starp ieplūdes EK un atgriezes EK. Kad apūdeņošana beidzas vēlu, īpaši mākoņainās dienās, apvienojumā ar vāju apgaismojumu un augstu mitrumu, augu transpirācija ir vāja, elementāro jonu absorbcijas koeficients ir augstāks nekā ūdenim, un matricas ūdens satura samazināšanās koeficients ir zemāks nekā jonu koncentrācijas samazināšanās koeficients šķīdumā, kas novedīs pie zemas atgriezes šķidruma EK. Tā kā augu sakņu šūnu pietūkuma spiediens ir zemāks par rizosfēras barības vielu šķīduma ūdens potenciālu, sakņu sistēma absorbē vairāk ūdens un ūdens līdzsvars ir nelīdzsvarots. Ja transpirācija ir vāja, augs tiks izvadīts slapja ūdens veidā (1. attēls, pa kreisi), un, ja naktī temperatūra ir augsta, augs augs veltīgi.

Pielāgošanas pasākumi, ja rizosfēras EC ir patoloģiska: ① Ja atgriezes EC ir augsta, ienākošajai EC jābūt saprātīgā diapazonā. Parasti lielo augļu tomātu ienākošā EC ir 2,5–3,5 mS/cm vasarā un 3,5–4,0 mS/cm ziemā. Otrkārt, jāuzlabo šķidruma atgriešanas ātrums, kas ir pirms augstfrekvences apūdeņošanas pusdienlaikā, un jānodrošina, lai šķidruma atgriešanās notiktu katrā apūdeņošanas reizē. Šķidruma atgriešanas ātrums ir pozitīvi korelēts ar starojuma uzkrāšanos. Vasarā, kad starojuma intensitāte joprojām ir lielāka par 450 W/m2 un ilgums ir ilgāks par 30 minūtēm, neliels apūdeņošanas daudzums (50–100 ml/pilinātājs) jāpievieno manuāli vienu reizi, un labāk ir, ja šķidruma atgriešanās vispār nenotiek. ② Ja šķidruma atgriešanas ātrums ir zems, galvenie iemesli ir augsts šķidruma atgriešanas ātrums, zema EC un vēla pēdējā apūdeņošana. Ņemot vērā pēdējās apūdeņošanas laiku, pēdējā apūdeņošana parasti beidzas 2–5 stundas pirms saulrieta, mākoņainās dienās un ziemā beidzas pirms grafika, bet saulainās dienās un vasarā – aizkavējas. Kontrolējiet šķidruma atgriešanās ātrumu atbilstoši āra starojuma uzkrāšanai. Parasti šķidruma atgriešanās ātrums ir mazāks par 10%, ja starojuma uzkrāšanās ir mazāka par 500J/(cm2.d), un 10% ~ 20%, ja starojuma uzkrāšanās ir 500~1000J/(cm2.d) utt.

Tomātu rizosfēras pH patoloģiskie cēloņi un korekcijas pasākumi

Parasti ieplūdes pH ir 5,5, un filtrāta pH ideālos apstākļos ir 5,5–6,5. Faktori, kas ietekmē rizosfēras pH, ir formula, barotne, filtrāta ātrums, ūdens kvalitāte utt. Kad rizosfēras pH ir zems, tas apdedzinās saknes un nopietni izšķīdinās akmens vates matricu, kā parādīts 3. attēlā. Kad rizosfēras pH ir augsts, Mn2+, Fe3+, Mg2+ un PO43- absorbcija samazināsies, kas novedīs pie elementu deficīta, piemēram, mangāna deficīta, ko izraisa augsts rizosfēras pH, kā parādīts 4. attēlā.

Runājot par ūdens kvalitāti, lietus ūdens un RO membrānas filtrācijas ūdens ir skābs, un mātes šķīduma pH parasti ir 3–4, kas noved pie zema ieplūdes šķīduma pH līmeņa. Ieplūdes šķīduma pH regulēšanai bieži izmanto kālija hidroksīdu un kālija bikarbonātu. Aku ūdeni un gruntsūdeņus bieži regulē ar slāpekļskābi un fosforskābi, jo tie satur HCO3, kas ir sārmains. Nenormāls ieplūdes pH līmenis tieši ietekmēs atgriezes pH līmeni, tāpēc pareizs ieplūdes pH līmenis ir regulēšanas pamats. Kas attiecas uz kultivēšanas substrātu, pēc stādīšanas kokosriekstu klijas substrāta atgriezes šķidruma pH līmenis ir tuvs ienākošā šķidruma pH līmenim, un ienākošā šķidruma nenormālais pH līmenis īsā laikā neizraisīs krasas rizosfēras pH svārstības, pateicoties substrāta labajām buferēšanas īpašībām. Audzējot ar akmens vati, atgriezes šķidruma pH līmenis pēc kolonizācijas ir augsts un saglabājas ilgu laiku.

Pēc formulas, atkarībā no augu atšķirīgās jonu absorbcijas spējas, tos var iedalīt fizioloģiskajos skābajos sāļos un fizioloģiskajos sārmainajos sāļos. Piemēram, NO3-, kad augi absorbē 1 molu NO3-, sakņu sistēma atbrīvos 1 molu OH-, kas novedīs pie rizosfēras pH paaugstināšanās, savukārt, kad sakņu sistēma absorbē NH4+, tā atbrīvos tādu pašu H+ koncentrāciju, kas novedīs pie rizosfēras pH pazemināšanās. Tāpēc nitrāts ir fizioloģiski bāzisks sāls, bet amonija sāls ir fizioloģiski skābs sāls. Parasti kālija sulfāts, kalcija amonija nitrāts un amonija sulfāts ir fizioloģiski skābi mēslošanas līdzekļi, kālija nitrāts un kalcija nitrāts ir fizioloģiski sārmaini sāļi, bet amonija nitrāts ir neitrāls sāls. Šķidruma atgriešanās ātruma ietekme uz rizosfēras pH galvenokārt atspoguļojas rizosfēras barības šķīduma izskalošanā, un patoloģisko rizosfēras pH izraisa nevienmērīga jonu koncentrācija rizosfērā.

Pielāgošanas pasākumi, ja rizosfēras pH ir patoloģisks: 1. Vispirms pārbaudiet, vai pieplūdes pH ir pieņemamā diapazonā; (2) Izmantojot ūdeni, kas satur vairāk karbonātu, piemēram, akas ūdeni, autors reiz konstatēja, ka pieplūdes pH ir normāls, bet pēc apūdeņošanas beigām tajā pašā dienā pieplūdes pH tika pārbaudīts un konstatēts paaugstināts. Pēc analīzes iespējamais iemesls bija pH paaugstināšanās HCO3- bufera dēļ, tāpēc, izmantojot akas ūdeni kā apūdeņošanas ūdens avotu, ieteicams izmantot slāpekļskābi kā regulatoru; (3) Ja kā stādīšanas substrātu izmanto akmens vati, atgriezes šķīduma pH ilgstoši ir augsts stādīšanas sākumposmā. Šajā gadījumā ienākošā šķīduma pH ir atbilstoši jāsamazina līdz 5,2–5,5, vienlaikus palielinot fizioloģiskā skābā sāls devu, un kalcija nitrāta vietā jāizmanto kalcija amonija nitrāts, bet kālija nitrāta vietā – kālija sulfāts. Jāatzīmē, ka NH4+ deva nedrīkst pārsniegt 1/10 no kopējā N daudzuma formulā. Piemēram, ja kopējā N koncentrācija (NO3- +NH4+) ieplūdē ir 20 mmol/l, NH4+ koncentrācija ir mazāka par 2 mmol/l, un kālija nitrāta vietā var izmantot kālija sulfātu, taču jāņem vērā, ka SO4 koncentrācija^2-Apūdeņošanas ieplūdē nav ieteicams pārsniegt 6–8 mmol/l; (4) Runājot par šķidruma atgriešanas ātrumu, apūdeņošanas daudzums katru reizi jāpalielina un substrāts jāmazgā, īpaši, ja stādīšanai tiek izmantota akmens vate, jo rizosfēras pH nevar ātri pielāgot īsā laikā, izmantojot fizioloģisko skābi, tāpēc apūdeņošanas daudzums jāpalielina, lai pēc iespējas ātrāk pielāgotu rizosfēras pH saprātīgā diapazonā.

Kopsavilkums

Saprātīgs rizosfēras EC un pH diapazons ir priekšnoteikums, lai tomātu saknes varētu normāli absorbēt ūdeni un mēslojumu. Nenormālas vērtības izraisīs augu barības vielu deficītu, ūdens līdzsvara nelīdzsvarotību (ūdens trūkuma stress/pārmērīgs brīvā ūdens daudzums), sakņu apdegumus (augsts EC un zems pH) un citas problēmas. Tā kā nenormāla rizosfēras EC un pH aizkavē augu anomāliju attīstību, problēmas rašanās gadījumā tas nozīmē, ka nenormāla rizosfēras EC un pH vērtība ir bijusi jau daudzas dienas, un auga atgriešanās normālā stāvoklī process prasīs laiku, kas tieši ietekmē ražu un kvalitāti. Tāpēc ir svarīgi katru dienu noteikt ienākošā un atgrieztā šķidruma EC un pH vērtību.

BEIGAS

[Citēta informācija] Čens Tuncjans, Sju Fendzjao, Ma Tiemins u.c. Tomātu bezaugsnes kultūras rizosfēras EK un pH kontroles metode stikla siltumnīcā [J]. Lauksaimniecības inženiertehnoloģija, 2022,42(31):17–20.