Teknoloji jeni agrikòl nan jadinaj lakòz efè tèmik Pibliye nan Beijing a 17:30 sou 13 janvye 2023.

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

Efè tanperati ak salinite sou kontni oksijèn satire nan solisyon an

Kontni oksijèn ki fonn nan dlo

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

Transpò oksijèn nan matris la

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

Efè estrès ipoksi nan anviwònman rasin sou rekòt yo

Kòz ipoksi rasin

Gen plizyè rezon ki fè risk pou ipoksi nan idroponik ak sistèm kiltivasyon substrate pi wo nan sezon lete.Premye a tout, kontni oksijèn satire nan dlo a ap diminye kòm tanperati a monte.Dezyèmman, oksijèn ki nesesè pou kenbe kwasans rasin ogmante ak ogmantasyon tanperati a.Anplis de sa, kantite absòpsyon eleman nitritif la pi wo an ete, kidonk demann oksijèn pou absòpsyon eleman nitritif la pi wo.Li mennen nan diminisyon nan kontni oksijèn nan anviwònman rasin ak mank de sipleman efikas, ki mennen nan ipoksi nan anviwònman rasin.

Absòpsyon ak kwasans

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

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

Mekanis metabolik plant depann sou oksijèn kòm akseptè elèktron.San oksijèn, pwodiksyon ATP ap sispann.San ATP, ekoulman pwoton ki soti nan rasin yo ap sispann, sèv selil rasin selil yo ap vin asid, ak selil sa yo pral mouri nan kèk èdtan.Ipoksi tanporè ak kout tèm pa pral lakòz estrès nitrisyonèl irevokabl nan plant yo.Akòz mekanis "respirasyon nitrat", li ka yon adaptasyon kout tèm pou fè fas ak ipoksi kòm yon fason altènatif pandan ipoksi rasin.Sepandan, ipoksi alontèm ap mennen nan kwasans ralanti, diminye zòn fèy ak diminye pwa fre ak sèk, ki pral mennen nan yon bès enpòtan nan sede rekòt.

Etilen

Plant yo pral fòme ethylene in situ anba anpil estrès.Anjeneral, etilèn yo retire nan rasin yo pa difize nan lè tè a.Lè waterlogging rive, fòmasyon nan etilèn pa pral sèlman ogmante, men tou, difizyon an ap redwi anpil paske rasin yo antoure pa dlo.Ogmantasyon konsantrasyon ethylene ap mennen nan fòmasyon tisi aere nan rasin (Figi 2).Ethylene ka lakòz tou senesans fèy, ak entèraksyon ki genyen ant etilèn ak auxin ap ogmante fòmasyon nan rasin advantis.

Estrès oksijèn mennen nan kwasans fèy diminye

ABA pwodui nan rasin ak fèy yo pou fè fas ak divès kalite estrès anviwònman an.Nan anviwònman an rasin, repons tipik nan estrès se fèmti stomatik, ki enplike fòmasyon nan ABA.Anvan stomat yo fèmen, tèt la nan plant la pèdi presyon anfle, fèy anwo yo fennen, ak efikasite fotosentetik la ka diminye tou.Anpil etid yo te montre ke stomat yo reponn a ogmantasyon nan konsantrasyon ABA nan apoplast pa fèmen, se sa ki, kontni an total ABA nan ki pa fèy pa lage ABA intraselilè, plant yo ka ogmante konsantrasyon nan apoplast ABA trè vit.Lè plant yo anba estrès anviwònman an, yo kòmanse lage ABA nan selil yo, epi siyal lage rasin lan ka transmèt nan minit olye pou yo èdtan.Ogmantasyon ABA nan tisi fèy yo ka diminye elongasyon miray selil la epi mennen nan diminisyon elongasyon fèy yo.Yon lòt efè ipoksi se ke lavi a nan fèy yo vin pi kout, ki pral afekte tout fèy yo.Ipoksi anjeneral mennen nan diminisyon nan cytokinin ak nitrat transpò.Mank nitwojèn oswa cytokinin pral diminye tan antretyen nan zòn fèy yo epi yo sispann kwasans lan nan branch ak fèy nan kèk jou.

Optimize anviwònman oksijèn nan sistèm rasin rekòt yo

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

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

Konsomasyon oksijèn nan anviwònman rasin

Konsomasyon oksijèn maksimòm rekòt yo ka osi wo ke 40mg/m2/h (konsomasyon depann sou rekòt).Tou depan de 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, men an reyalite, kantite irigasyon an pa ka rive jwenn nan yon sèl jou.Sa vle di ke oksijèn ki bay pa irigasyon jwe sèlman yon ti wòl.Pifò nan rezèv la oksijèn rive nan zòn nan rasin nan porositë nan matris la, ak kontribisyon nan rezèv oksijèn nan porositë se kòm yon wo 90%, tou depann de lè a nan jounen an.Lè evaporasyon plant yo rive nan maksimòm, kantite irigasyon an tou rive nan maksimòm, 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 a ekivalan a 17% ~ 25% nan demann lan.Natirèlman, sa a sèlman aplike nan sitiyasyon an ke dlo a irigasyon oksijèn ki pòv nan substra a ranplase pa dlo irigasyon fre.

Anplis de sa nan konsomasyon nan rasin, mikwo-òganis nan anviwònman an rasin tou konsome oksijèn.Li difisil pou quantifier sa paske pa gen okenn mezi ki te fèt nan respè sa a.Depi nouvo substrats yo ranplase chak ane, li ka sipoze ke mikwo-òganis jwe yon wòl relativman ti nan konsomasyon oksijèn.

Optimize tanperati anviwònman an nan rasin yo

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

Twò ba tanperati substra (tanperati rasin) ka mennen nan difikilte nan absòpsyon dlo.Nan 5 ℃, absòpsyon an se 70% ~ 80% pi ba pase nan 20 ℃.Si tanperati ki ba substra akonpaye pa tanperati ki wo, li pral mennen nan plant fleche.Ion absòpsyon evidamman depann sou tanperati, ki anpeche absòpsyon ion nan tanperati ki ba, ak sansiblite nan eleman nitritif diferan nan tanperati a diferan.

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

Kenbe kapasite pou kenbe dlo rezonab matris la.

Gen yon korelasyon negatif ant kontni dlo a ak kontni pousantaj oksijèn nan matris la.Lè kontni dlo a ogmante, kontni oksijèn an diminye, ak vis vèrsa.Gen yon seri kritik ant kontni dlo ak oksijèn nan matris la, se sa ki, 80% ~ 85% kontni dlo (Figi 5).Antretyen alontèm nan kontni dlo pi wo a 85% nan substra a pral afekte rezèv la oksijèn.Pifò nan rezèv la oksijèn (75% ~ 90%) se nan porositë yo nan matris la.

Sipleman nan irigasyon nan kontni oksijèn nan substra

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

Diskite

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

Yo nan lòd yo jwenn pwodiksyon an maksimòm pandan pwodiksyon rekòt, li trè enpòtan pou pwoteje anviwònman sistèm rasin lan nan pi bon kondisyon otank posib.Etid yo montre ke O₂kontni nan anviwònman sistèm rasin ki anba a 4mg / L pral gen yon enpak negatif sou kwasans rekòt.O₂kontni nan anviwònman an rasin se sitou enfliyanse pa irigasyon (kantite irigasyon ak frekans), estrikti substra, kontni dlo substra, lakòz efè tèmik ak tanperati substra, ak diferan modèl plante yo pral diferan.Alg ak mikwo-òganis tou gen yon relasyon sèten ak kontni an oksijèn nan anviwònman an rasin nan rekòt idroponik.Ipoksi pa sèlman lakòz devlopman dousman nan plant yo, men tou, ogmante presyon nan patojèn rasin (pythium, phytophthora, fusarium) sou kwasans rasin.

Estrateji irigasyon gen yon enfliyans enpòtan sou O₂kontni nan substra a, epi li se tou yon fason plis kontwole nan pwosesis la plante.Gen kèk etid plante rose yo te jwenn ke tou dousman ogmante kontni an dlo nan substra a (nan maten an) ka jwenn yon pi bon eta oksijèn.Nan substra a ak kapasite kenbe dlo ki ba, substra a ka kenbe kontni oksijèn segondè, epi an menm tan an, li nesesè pou fè pou evite diferans nan kontni dlo ant substrats nan pi wo frekans irigasyon ak entèval ki pi kout.Pi ba kapasite dlo kenbe substrats, se pi gwo diferans ki genyen ant substrats.Substra imid, pi ba frekans irigasyon ak pi long entèval asire plis ranplasman lè ak kondisyon oksijèn favorab.

Drenaj la nan substra a se yon lòt faktè ki gen yon gwo enfliyans sou to a renouvèlman ak gradyan konsantrasyon oksijèn nan substra a, tou depann de kalite a ak kapasite dlo kenbe nan substra a.Likid irigasyon pa ta dwe rete nan pati anba a nan substra a pou twò lontan, men yo ta dwe egzeyate byen vit pou ke dlo fre oksijèn anrichi irigasyon ka rive anba a nan 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 pi gwo, se pi vit vitès drenaj la.Diferan substrats gen diferan ouvèti ak kantite plòg tou diferan.

FINI

[sitasyon enfòmasyon]

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