Teknoloji jeni agrikòl pou jaden sèrPibliye nan Beijing a 17:30 nan dat 13 janvye 2023.

Absòpsyon pifò eleman nitritif yo se yon pwosesis ki gen rapò sere avèk aktivite metabolik rasin plant yo. Pwosesis sa yo mande enèji ki pwodui pa respirasyon selil rasin yo, epi absòpsyon dlo a reglemante tou pa tanperati ak respirasyon, epi respirasyon mande patisipasyon oksijèn, kidonk oksijèn nan anviwònman rasin lan gen yon enpak vital sou kwasans nòmal rekòt yo. Kontni oksijèn ki fonn nan dlo a afekte pa tanperati ak salinite, epi estrikti substra a detèmine kontni lè nan anviwònman rasin lan. Irigasyon gen gwo diferans nan renouvèlman ak sipleman kontni oksijèn nan substra ki gen diferan eta kontni dlo. Gen anpil faktè pou optimize kontni oksijèn nan anviwònman rasin lan, men degre enfliyans chak faktè byen diferan. Kenbe yon kapasite rezonab pou kenbe dlo substra a (kontni lè) se prensip pou kenbe yon kontni oksijèn ki wo nan anviwònman rasin lan.

Efè tanperati ak salinite sou kontni oksijèn satire nan solisyon an

Kontni oksijèn ki fonn nan dlo

Oksijèn ki fonn nan dlo fonn nan oksijèn ki pa mare oswa lib, epi kontni oksijèn ki fonn nan dlo a ap rive nan maksimòm li nan yon sèten tanperati, ki se kontni oksijèn satire a. Kontni oksijèn satire nan dlo a chanje ak tanperati a, epi lè tanperati a ogmante, kontni oksijèn nan diminye. Kontni oksijèn satire nan dlo klè a pi wo pase sa ki nan dlo lanmè ki gen sèl (Figi 1), kidonk kontni oksijèn satire nan solisyon eleman nitritif ki gen diferan konsantrasyon yo ap diferan.

Transpò oksijèn nan matris la

Oksijèn rasin rekòt sèr yo ka jwenn nan solisyon eleman nitritif la dwe nan yon eta lib, epi oksijèn transpòte nan substra a atravè lè ak dlo epi dlo alantou rasin yo. Lè li an ekilib ak kontni oksijèn ki nan lè a nan yon tanperati bay, oksijèn ki fonn nan dlo a rive nan maksimòm li, epi chanjman kontni oksijèn nan lè a ap mennen nan yon chanjman pwopòsyonèl kontni oksijèn nan dlo a.

Efè estrès ipoksi nan anviwònman rasin yo sou rekòt yo

Kòz ipoksi rasin

Gen plizyè rezon ki fè risk ipoksi nan sistèm idwoponik ak kiltivasyon substrat pi wo nan sezon lete a. Premyèman, kontni oksijèn satire nan dlo a ap diminye lè tanperati a monte. Dezyèmman, oksijèn ki nesesè pou kenbe kwasans rasin lan ogmante ak ogmantasyon tanperati a. Anplis de sa, kantite absòpsyon eleman nitritif yo pi wo nan sezon lete a, kidonk demann oksijèn pou absòpsyon eleman nitritif yo pi wo. Sa mennen nan yon diminisyon kontni oksijèn nan anviwònman rasin lan ak mank sipleman efikas, ki mennen nan ipoksi nan anviwònman rasin lan.

Absòpsyon ak kwasans

Absòpsyon pifò eleman nitritif esansyèl yo depann de pwosesis ki gen rapò sere avèk metabolis rasin yo, ki mande enèji ki pwodui pa respirasyon selil rasin yo, sa vle di, dekonpozisyon pwodwi fotosentetik yo an prezans oksijèn. Etid yo montre ke 10% ~ 20% nan total asimilasyon plant tomat yo itilize nan rasin yo, 50% ladan yo itilize pou absòpsyon iyon eleman nitritif yo, 40% pou kwasans epi sèlman 10% pou antretyen. Rasin yo dwe jwenn oksijèn nan anviwònman dirèk kote yo lage CO2.₂Anba kondisyon anaerobik ki koze pa move vantilasyon nan substrats ak idwoponik, ipoksi ap afekte absòpsyon dlo ak eleman nitritif yo. Ipoksi a gen yon repons rapid a absòpsyon aktif eleman nitritif yo, sètadi nitrat (NO₃^-), potasyòm (K) ak fosfat (PO₄^3-), ki pral entèfere ak absòpsyon pasif kalsyòm (Ca) ak mayezyòm (Mg).

Kwasans rasin plant bezwen enèji, aktivite nòmal rasin lan bezwen pi ba konsantrasyon oksijèn, epi konsantrasyon oksijèn ki anba valè COP la vin tounen yon faktè ki limite metabolis selil rasin lan (ipoksi). Lè nivo kontni oksijèn lan ba, kwasans lan ralanti oswa menm sispann. Si ipoksi pasyèl rasin lan afekte sèlman branch ak fèy yo, sistèm rasin lan ka konpanse pou pati sistèm rasin lan ki pa aktif ankò pou kèk rezon lè li ogmante absòpsyon lokal la.

Mekanis metabolik plant lan depann de oksijèn kòm akseptè elektwon. San oksijèn, pwodiksyon ATP a ap sispann. San ATP, sòti pwoton ki soti nan rasin yo ap sispann, sèv selil rasin yo ap vin asid, epi selil sa yo ap mouri nan kèk èdtan. Ipoksi tanporè ak kout tèm pap lakòz yon strès nitrisyonèl irevokabl nan plant yo. Akòz mekanis "respirasyon nitrat" ​​la, li ka yon adaptasyon kout tèm pou fè fas ak ipoksi kòm yon fason altènatif pandan ipoksi rasin lan. Sepandan, ipoksi alontèm ap mennen nan yon kwasans ralanti, yon diminisyon nan sifas fèy yo ak yon diminisyon nan pwa fre ak sèk, sa ki pral mennen nan yon bès siyifikatif nan sede rekòt la.

Etilèn

Plant yo ap fòme etilèn in situ anba anpil estrès. Anjeneral, etilèn retire nan rasin yo lè li difize nan lè tè a. Lè gen twòp dlo, fòmasyon etilèn nan pa sèlman ogmante, men difizyon an ap redwi anpil tou paske rasin yo antoure pa dlo. Ogmantasyon konsantrasyon etilèn nan ap mennen nan fòmasyon tisi aere nan rasin yo (Figi 2). Etilèn kapab lakòz tou senesans fèy, epi entèraksyon ant etilèn ak oksin nan ap ogmante fòmasyon rasin advantis.

Estrès oksijèn lakòz yon diminisyon nan kwasans fèy yo

ABA pwodui nan rasin ak fèy pou fè fas ak divès estrès anviwònman an. Nan anviwònman rasin lan, repons tipik a estrès se fèmti stoma yo, ki enplike fòmasyon ABA. Anvan stoma yo fèmen, tèt plant lan pèdi presyon anfle a, tèt fèy yo fennen, epi efikasite fotosentèz la ka diminye tou. Anpil etid montre ke stoma yo reponn a ogmantasyon konsantrasyon ABA nan apoplast la lè yo fèmen, sa vle di, kontni total ABA nan pati ki pa fèy yo lè yo libere ABA entraselulè, plant yo ka ogmante konsantrasyon ABA apoplast la trè vit. Lè plant yo anba estrès anviwònman an, yo kòmanse libere ABA nan selil yo, epi siyal liberasyon rasin lan ka transmèt nan kèk minit olye de kèk èdtan. Ogmantasyon ABA nan tisi fèy la ka diminye elongasyon miray selilè a epi mennen nan diminisyon elongasyon fèy la. Yon lòt efè ipoksi a se ke dire lavi fèy yo vin pi kout, sa ki pral afekte tout fèy yo. Ipoksi anjeneral mennen nan diminisyon transpò sitokinin ak nitrat. Mank azòt oswa sitokinin ap diminye tan antretyen sifas fèy yo epi li pral sispann kwasans branch ak fèy yo nan kèk jou.

Optimize anviwònman oksijèn nan sistèm rasin rekòt la

Karakteristik substra a desizif pou distribisyon dlo ak oksijèn. Konsantrasyon oksijèn nan anviwònman rasin legim ki anba sèr yo sitou gen rapò ak kapasite substra a pou kenbe dlo, irigasyon (gwosè ak frekans), estrikti substra a ak tanperati teren substra a. Se sèlman lè kontni oksijèn nan anviwònman rasin lan omwen pi wo pase 10% (4 ~ 5mg/L) aktivite rasin lan ka kenbe nan pi bon eta.

Sistèm rasin rekòt yo trèzenpòtan pou kwasans plant yo ak rezistans plant yo kont maladi. Dlo ak eleman nitritif yo pral absòbe selon bezwen plant yo. Sepandan, nivo oksijèn nan anviwònman rasin lan detèmine anpil efikasite absòpsyon eleman nitritif ak dlo ak kalite sistèm rasin lan. Yon nivo oksijèn ase nan anviwònman sistèm rasin lan ka asire sante sistèm rasin lan, pou plant yo gen pi bon rezistans kont mikwo-òganis patojèn yo (Figi 3). Yon nivo oksijèn adekwa nan substra a minimize tou risk kondisyon anaerobik, kidonk minimize risk mikwo-òganis patojèn yo.

Konsomasyon oksijèn nan anviwònman rasin lan

Konsomasyon maksimòm oksijèn rekòt yo ka rive jiska 40mg/m2/h (konsomasyon an depann de rekòt yo). Selon tanperati a, dlo irigasyon an ka genyen jiska 7~8mg/L oksijèn (Figi 4). Pou rive nan 40 mg, yo dwe bay 5L dlo chak èdtan pou satisfè demann oksijèn nan, men an reyalite, kantite irigasyon nan yon jou a ka pa rive. Sa vle di ke oksijèn irigasyon an bay la jwe sèlman yon ti wòl. Pifò nan rezèv oksijèn nan rive nan zòn rasin lan atravè pò nan matris la, epi kontribisyon rezèv oksijèn nan pò yo rive jiska 90%, selon lè jounen an. Lè evaporasyon plant yo rive nan maksimòm nan, kantite irigasyon an rive nan maksimòm nan tou, ki ekivalan a 1~1.5L/m2/h. Si dlo irigasyon an gen 7mg/L oksijèn, li pral bay 7~11mg/m2/h oksijèn pou zòn rasin lan. Sa ekivalan a 17%~25% nan demann lan. Natirèlman, sa a sèlman aplike nan sitiyasyon kote dlo irigasyon ki pòv an oksijèn nan substra a ranplase pa dlo irigasyon fre.

Anplis konsomasyon rasin yo, mikwo-òganis ki nan anviwònman rasin yo konsome oksijèn tou. Li difisil pou mezire sa paske pa gen okenn mezi ki fèt nan sans sa a. Piske yo ranplase nouvo substrats chak ane, nou ka sipoze ke mikwo-òganis yo jwe yon wòl relativman piti nan konsomasyon oksijèn.

Optimize tanperati anviwònman rasin yo

Tanperati anviwònman sistèm rasin lan trè enpòtan pou kwasans ak fonksyonman nòmal sistèm rasin lan, epi li se tou yon faktè enpòtan ki afekte absòpsyon dlo ak eleman nitritif pa sistèm rasin lan.

Twò ba tanperati substrati a (tanperati rasin) ka lakòz difikilte pou absòpsyon dlo. A 5 ℃, absòpsyon an 70% ~ 80% pi ba pase a 20 ℃. Si tanperati substrati a ba akonpaye pa tanperati ki wo, sa ap lakòz plant lan fennen. Absòpsyon iyon yo evidamman depann de tanperati a, ki anpeche absòpsyon iyon yo nan tanperati ki ba, epi sansiblite diferan eleman nitritif yo a tanperati a diferan.

Twòp tanperati substrati a pa itil tou, epi li ka mennen nan yon sistèm rasin ki twò gwo. Nan lòt mo, gen yon distribisyon dezekilib matyè sèk nan plant yo. Paske sistèm rasin lan twò gwo, pèt nesesè ap rive atravè respirasyon, epi pati sa a nan enèji ki pèdi a te ka itilize pou pati rekòt plant lan. Nan yon tanperati substrati ki pi wo, kontni oksijèn ki fonn lan pi ba, sa ki gen yon pi gwo enpak sou kontni oksijèn nan anviwònman rasin lan pase oksijèn mikwo-òganis yo konsome a. Sistèm rasin lan konsome anpil oksijèn, e menm mennen nan ipoksi nan ka yon substrati oswa yon estrikti tè ki pòv, kidonk li diminye absòpsyon dlo ak iyon yo.

Kenbe yon kapasite rezonab pou matris la kenbe dlo.

Gen yon korelasyon negatif ant kontni dlo a ak pousantaj kontni oksijèn nan matris la. Lè kontni dlo a ogmante, kontni oksijèn nan diminye, epi vis vèsa. Gen yon limit kritik ant kontni dlo ak oksijèn nan matris la, sa vle di, 80% ~ 85% kontni dlo (Figi 5). Mentni alontèm kontni dlo a pi wo pase 85% nan substra a ap afekte rezèv oksijèn nan. Pifò nan rezèv oksijèn nan (75% ~ 90%) se nan porositë yo nan matris la.

Sipleman irigasyon pou kontni oksijèn nan substra a

Plis limyè solèy ap mennen nan yon pi gwo konsomasyon oksijèn ak yon pi ba konsantrasyon oksijèn nan rasin yo (Figi 6), epi plis sik ap fè konsomasyon oksijèn nan pi wo lannwit. Transpirasyon an fò, absòpsyon dlo a gwo, epi gen plis lè ak plis oksijèn nan substra a. Nou ka wè sou bò gòch Figi 7 la ke kontni oksijèn nan substra a ap ogmante yon ti kras apre irigasyon anba kondisyon ke kapasite kenbe dlo substra a wo epi kontni lè a trè ba. Jan yo montre sou bò dwat Figi 7 la, anba kondisyon ekleraj relativman pi bon, kontni lè nan substra a ogmante akòz plis absòpsyon dlo (menm tan irigasyon). Enfliyans relatif irigasyon sou kontni oksijèn nan substra a pi piti pase kapasite kenbe dlo (kontni lè) nan substra a.

Diskite

Nan pwodiksyon aktyèl, kontni oksijèn (lè) nan anviwònman rasin rekòt la fasil pou neglije, men li se yon faktè enpòtan pou asire kwasans nòmal rekòt yo ak devlopman an sante rasin yo.

Pou jwenn maksimòm sede pandan pwodiksyon rekòt la, li trè enpòtan pou pwoteje anviwònman sistèm rasin lan nan pi bon kondisyon otank posib. Etid yo montre ke O₂Kontni nan anviwònman sistèm rasin lan anba 4mg/L pral gen yon enpak negatif sou kwasans rekòt la. O₂Kontni oksijèn nan anviwònman rasin lan sitou enfliyanse pa irigasyon (kantite ak frekans irigasyon), estrikti substra a, kontni dlo substra a, tanperati sèr ak substra a, epi diferan modèl plantasyon yo pral diferan. Alg ak mikwo-òganis yo genyen tou yon sèten relasyon ak kontni oksijèn nan anviwònman rasin rekòt idwoponik yo. Ipoksi pa sèlman lakòz devlopman ralanti plant yo, men tou ogmante presyon patojèn rasin yo (pythium, phytophthora, fusarium) sou kwasans rasin.

Estrateji irigasyon an gen yon gwo enfliyans sou O2 la.₂kontni dlo nan substra a, epi li se tou yon fason pi fasil pou kontwole nan pwosesis plante a. Gen kèk etid sou plante roz ki montre ke ogmante kontni dlo a dousman nan substra a (nan maten) ka jwenn yon pi bon eta oksijèn. Nan substra ki gen yon kapasite pou kenbe dlo ki ba, substra a ka kenbe yon kontni oksijèn ki wo, epi an menm tan, li nesesè pou evite diferans nan kontni dlo ant substra yo atravè yon frekans irigasyon ki pi wo ak yon entèval ki pi kout. Plis kapasite pou kenbe dlo substra yo ba, se plis diferans ki genyen ant substra yo. Yon substra imid, yon frekans irigasyon ki pi ba ak yon entèval ki pi long asire plis ranplasman lè ak kondisyon oksijèn favorab.

Drenaj substra a se yon lòt faktè ki gen yon gwo enfliyans sou vitès renouvèlman an ak gradyan konsantrasyon oksijèn nan substra a, tou depann de kalite ak kapasite kenbe dlo substra a. Likid irigasyon an pa ta dwe rete nan fon substra a pou twò lontan, men li ta dwe vide byen vit pou dlo irigasyon fre ki rich an oksijèn ka rive nan fon substra a ankò. Vitès drenaj la ka enfliyanse pa kèk mezi relativman senp, tankou gradyan substra a nan direksyon longitudinal ak lajè. Plis gradyan an gwo, se plis vitès drenaj la rapid. Diferan substra gen diferan ouvèti epi kantite sòti yo diferan tou.

FEN

[enfòmasyon sou sitasyon]

Xie Yuanpei. Efè kontni oksijèn anviwònman an nan rasin rekòt sèr sou kwasans rekòt [J]. Teknoloji Jeni Agrikòl, 2022,42(31):21-24.