Чен Тонгцян и др. Агротехника на оранжерийното градинарство. Публикувано в Пекин в 17:30 на 6 януари 2023 г.

Добрият контрол на електропроводимостта (EC) и pH на ризосферата са необходими условия за постигане на висок добив от домати в безпочвен режим на отглеждане в интелигентна стъклена оранжерия. В тази статия доматът е избран като обект на засаждане и са обобщени подходящият диапазон на електропроводимостта и pH на ризосферата на различни етапи, както и съответните технически мерки за контрол в случай на аномалии, така че да се осигури отправна точка за действителното производство на растения в традиционни стъклени оранжерии.

Според непълна статистика, площта на засаждане в многопроходни стъклени интелигентни оранжерии в Китай е достигнала 630 hm² и все още се разширява. Стъклените оранжерии интегрират различни съоръжения и оборудване, създавайки подходяща среда за растеж на растенията. Добрият контрол на околната среда, точното напояване с вода и торове, правилната земеделска дейност и защитата на растенията са четирите основни фактора за постигане на висок добив и високо качество на доматите. Що се отнася до прецизното напояване, неговата цел е да поддържа правилна електропроводимост (EC), pH на ризосферата, водно съдържание на субстрата и концентрация на йони в ризосферата. Добрата електропроводимост (EC) и pH на ризосферата задоволяват развитието на корените и абсорбцията на вода и торове, което е необходима предпоставка за поддържане на растежа на растенията, фотосинтезата, транспирацията и други метаболитни поведения. Следователно, поддържането на добра ризосферна среда е необходимо условие за постигане на висок добив.

Извън контрол на електрохимичната проводимост (EC) и pH в ризосферата ще имат необратими ефекти върху водния баланс, развитието на корените, ефективността на усвояване на торове от корените - дефицит на хранителни вещества от растенията, концентрацията на йони от корените - усвояването на торове - дефицит на хранителни вещества от растенията и т.н. Засаждането и производството на домати в стъклени оранжерии приема безпочвена култура. След смесване на водата и тора, интегрираното доставяне на вода и тор се осъществява под формата на капковидни стрелки. EC, pH, честотата, формулата, количеството на връщащата се течност и времето за започване на напояването ще повлияят пряко на EC и pH на ризосферата. В тази статия са обобщени подходящите EC и pH на ризосферата за всеки етап от засаждането на домати, анализирани са причините за анормалните EC и pH на ризосферата и са обобщени коригиращите мерки, което предоставя справка и техническа информация за реалното производство на традиционни стъклени оранжерии.

Подходяща електрохимична променливост (EC) и pH на ризосферата при различни етапи от растежа на доматите

Електромагнитният коефициент (EC) на ризосферата се отразява главно в йонната концентрация на основните елементи в ризосферата. Емпиричната формула за изчисление е, че сумата от анионните и катионните заряди се дели на 20 и колкото по-висока е стойността, толкова по-висока е EC на ризосферата. Подходящата EC на ризосферата ще осигури подходяща и равномерна концентрация на йони на елементите за кореновата система.

Най-общо казано, стойността му е ниска (EC на ризосферата <2.0mS/cm). Поради налягането на подуване на кореновите клетки, това ще доведе до прекомерно търсене на вода от корените, което ще доведе до повече свободна вода в растенията, а излишната свободна вода ще се използва за разлистване, удължаване на клетките - растеж на растенията; стойността му е висока (EC на ризосферата през зимата >8~10mS/cm, EC на ризосферата през лятото >5~7mS/cm). С увеличаването на EC на ризосферата, капацитетът за водопоглъщане на корените е недостатъчен, което води до стрес от недостиг на вода при растенията, а в тежки случаи растенията ще изсъхнат (Фигура 1). В същото време, конкуренцията между листата и плодовете за вода ще доведе до намаляване на водното съдържание на плодовете, което ще се отрази на добива и качеството на плодовете. Когато електропроводимостта на ризосферата се увеличи умерено с 0~2mS/cm, това има добър регулаторен ефект върху увеличаването на концентрацията на разтворима захар/съдържанието на разтворими твърди вещества в плодовете, регулирането на вегетативния растеж на растенията и баланса на репродуктивния растеж, така че производителите на чери домати, които се стремят към качество, често приемат по-висока електропроводимост на ризосферата. Установено е, че разтворимата захар на присадените краставици е значително по-висока от тази на контролната група при условията на напояване със солена вода (към хранителния разтвор са добавени 3g/L самостоятелно приготвена солена вода със съотношение NaCl:MgSO4:CaSO4 2:2:1). Характеристиките на чери домата от сорта „Холандски мед“ са, че поддържат висока електропроводимост на ризосферата (8~10mS/cm) през целия производствен сезон и плодът има високо съдържание на захар, но добивът на крайния плод е сравнително нисък (5kg/m2).

PH на ризосферата (без единици) се отнася главно до pH на разтвора на ризосферата, което влияе главно върху утаяването и разтварянето на всеки елементен йон във вода, а след това влияе върху ефективността на абсорбирането на всеки йон от кореновата система. За повечето елементни йони подходящият диапазон на pH е 5,5~6,5, което може да гарантира, че всеки йон може да се абсорбира нормално от кореновата система. Следователно, по време на засаждане на домати, pH на ризосферата трябва винаги да се поддържа на 5,5~6,5. Таблица 1 показва диапазона на електропроводимост (EC) на ризосферата и контрола на pH в различните етапи на растеж на едрите домати. При дребноплодните домати, като например чери доматите, EC на ризосферата в различните етапи е с 0~1mS/cm по-висока от тази на едрите домати, но всички те се регулират според една и съща тенденция.

Анормални причини и мерки за коригиране на ризосферата на доматите EC

Електропроводимостта на ризосферата се отнася до електропроводността на хранителния разтвор около кореновата система. Когато доматена минерална вата се засажда в Холандия, производителите използват спринцовки, за да засмукват хранителен разтвор от минералната вата и резултатите са по-представителни. При нормални обстоятелства, електрическата променливост на връщането е близка до електрическата променливост на ризосферата, така че електрическата променливост на връщането от точката на вземане на проба често се използва като електрическа променливост на ризосферата в Китай. Дневните вариации на електрическата променливост на ризосферата обикновено се повишават след изгрев слънце, започват да намаляват и остават стабилни в пика на напояването и бавно се повишават след напояване, както е показано на Фигура 2.

Основните причини за високата възвръщаемост на водата (EC) са ниската степен на възвръщаемост, високата входяща EC и късното напояване. Количеството напояване в същия ден е по-малко, което показва, че степента на възвръщаемост на течността е ниска. Целта на възвръщаемостта на течността е да се измие напълно субстратът, да се гарантира, че EC на ризосферата, водното съдържание на субстрата и концентрацията на йони в ризосферата са в нормалния диапазон, а степента на възвръщаемост на течността е ниска и кореновата система абсорбира повече вода, отколкото елементарни йони, което допълнително показва увеличение на EC. Високата входяща EC води директно до висока възвръщаемост на EC. Според емпиричното правило, възвръщаемата EC е с 0,5~1,5 ms/cm по-висока от входящата EC. Последното напояване приключи по-рано същия ден и интензитетът на светлината все още беше по-висок (300~450 W/m2) след напояването. Поради транспирацията на растенията, предизвикана от радиация, кореновата система продължи да абсорбира вода, водното съдържание на субстрата намаля, концентрацията на йони се увеличи и след това EC на ризосферата се увеличи. Когато електропроводността на ризосферата е висока, интензитетът на радиация е висок, а влажността е ниска, растенията са изправени пред стрес от недостиг на вода, който се проявява сериозно като увяхване (Фигура 1, вдясно).

Ниската електрохимична стойност (EC) в ризосферата се дължи главно на високия процент на връщане на течността, късното завършване на напояването и ниската EC на входа на течността, което ще влоши проблема. Високата степен на връщане на течността ще доведе до безкрайна близост между EC на входа и EC на връщането. Когато напояването приключи късно, особено в облачни дни, съчетано със слаба светлина и висока влажност, транспирацията на растенията е слаба, коефициентът на абсорбция на елементарни йони е по-висок от този на водата, а коефициентът на намаляване на водното съдържание в матрицата е по-нисък от този на концентрацията на йони в разтвора, което ще доведе до ниска EC на връщащата се течност. Тъй като налягането на набъбване на кореновите клетки на растението е по-ниско от водния потенциал на хранителния разтвор в ризосферата, кореновата система абсорбира повече вода и водният баланс е небалансиран. Когато транспирацията е слаба, растението ще се отделя под формата на пръскаща вода (фигура 1, вляво) и ако температурата е висока през нощта, растението ще расте напразно.

Мерки за коригиране, когато EC на ризосферата е анормална: ① Когато връщащата се EC е висока, входящата EC трябва да бъде в разумен диапазон. Обикновено входящата EC на едрите домати е 2,5~3,5mS/cm през лятото и 3,5~4,0mS/cm през зимата. Второ, подобрете скоростта на връщане на течността, която е преди високочестотното напояване по обяд, и осигурете връщане на течността при всяко напояване. Скоростта на връщане на течността е положително корелирана с натрупването на радиация. През лятото, когато интензитетът на радиация е все още по-голям от 450 W/m2 и продължителността е повече от 30 минути, малко количество напояване (50~100mL/капково) трябва да се добави ръчно веднъж и е по-добре да не се получава връщане на течността. ② Когато скоростта на връщане на течността е ниска, основните причини са високата скорост на връщане на течността, ниската EC и късното последно напояване. С оглед на времето за последно напояване, последното напояване обикновено приключва 2~5 часа преди залез слънце, приключва в облачни дни и през зимата предсрочно и се забавя в слънчеви дни и през лятото. Контролирайте скоростта на връщане на течността в зависимост от натрупването на външна радиация. Обикновено скоростта на връщане на течността е по-малка от 10%, когато натрупването на радиация е по-малко от 500J/(cm2.d), и 10%~20%, когато натрупването на радиация е 500~1000J/(cm2.d) и т.н.

Анормални причини и мерки за коригиране на pH на ризосферата на доматите

Обикновено pH на входящия поток е 5,5, а pH на инфилтрата е 5,5~6,5 при идеални условия. Факторите, които влияят на pH на ризосферата, са формула, хранителна среда, скорост на инфилтрата, качество на водата и т.н. Когато pH на ризосферата е ниско, това ще изгори корените и ще разтвори сериозно минералната вата, както е показано на Фигура 3. Когато pH на ризосферата е високо, абсорбцията на Mn2+, Fe3+, Mg2+ и PO43- ще бъде намалена, което ще доведе до появата на дефицит на елементи, като например дефицит на манган, причинен от високо pH на ризосферата, както е показано на Фигура 4.

По отношение на качеството на водата, дъждовната вода и водата, филтрирана с RO мембрана, са киселинни, а pH на матерната луга обикновено е 3~4, което води до ниско pH на входящата луга. Калиев хидроксид и калиев бикарбонат често се използват за регулиране на pH на входящата луга. Водата от кладенци и подземните води често се регулират с азотна и фосфорна киселина, тъй като съдържат HCO3, която е алкална. Ненормалното pH на входящия поток ще повлияе директно на pH на връщащата се течност, така че правилното pH на входящия поток е основата за регулиране. Що се отнася до субстрата за отглеждане, след засаждането pH на връщащата се течност от кокосови трици е близко до това на входящата течност, а ненормалното pH на входящата течност няма да причини драстични колебания в pH на ризосферата за кратко време поради добрите буферни свойства на субстрата. При отглеждане с каменна вата, pH стойността на връщащата се течност след колонизацията е висока и се запазва за дълго време.

По отношение на формулата, според различния капацитет на абсорбция на йони от растенията, те могат да бъдат разделени на физиологични киселинни соли и физиологични алкални соли. Вземайки NO3- като пример, когато растенията абсорбират 1 mol NO3-, кореновата система ще освободи 1 mol OH-, което ще доведе до повишаване на pH на ризосферата, докато когато кореновата система абсорбира NH4+, тя ще освободи същата концентрация на H+, което ще доведе до намаляване на pH на ризосферата. Следователно, нитратът е физиологично основна сол, докато амониевата сол е физиологично киселинна сол. Като цяло, калиевият сулфат, калциево-амониевият нитрат и амониевият сулфат са физиологични киселинни торове, калиевият нитрат и калциевият нитрат са физиологични алкални соли, а амониевият нитрат е неутрална сол. Влиянието на скоростта на връщане на течности върху pH на ризосферата се отразява главно в промиването на хранителния разтвор на ризосферата, а анормалното pH на ризосферата се причинява от неравномерната концентрация на йони в ризосферата.

Мерки за коригиране при анормално pH на ризосферата: ① Първо, проверете дали pH на входящия поток е в разумен диапазон; (2) Когато се използва вода, съдържаща повече карбонат, като например вода от кладенец, авторът веднъж е установил, че pH на входящия поток е нормално, но след като напояването е приключило в този ден, pH на входящия поток е проверено и е установено, че е повишено. След анализа възможната причина е, че pH се е повишило поради буфера от HCO3-, така че се препоръчва използването на азотна киселина като регулатор, когато се използва вода от кладенец като източник на вода за напояване; (3) Когато минералната вата се използва като субстрат за засаждане, pH на връщащия се разтвор е високо за дълго време в ранния етап на засаждане. В този случай pH на входящия разтвор трябва да се намали съответно до 5,2~5,5, като същевременно дозата на физиологичната киселинна сол трябва да се увеличи, като вместо калциев нитрат трябва да се използва калциево-амониев нитрат, а вместо калиев нитрат - калиев сулфат. Трябва да се отбележи, че дозата на NH4+ не трябва да надвишава 1/10 от общия N във формулата. Например, когато общата концентрация на N (NO3- +NH4+) във входящия поток е 20 mmol/L, концентрацията на NH4+ е по-малка от 2 mmol/L и може да се използва калиев сулфат вместо калиев нитрат, но трябва да се отбележи, че концентрацията на SO4^2-Не се препоръчва в напоителния поток да надвишава 6~8 mmol/L; (4) По отношение на скоростта на връщане на течността, количеството за напояване трябва да се увеличава всеки път и субстратът трябва да се измива, особено когато за засаждане се използва каменна вата. Тъй като pH на ризосферата не може да се регулира бързо за кратко време с помощта на физиологична киселинна сол, количеството за напояване трябва да се увеличи, за да се регулира pH на ризосферата до разумен диапазон възможно най-скоро.

Обобщение

Разумен диапазон на електрохимичната стойност (EC) и pH на ризосферата е предпоставка за осигуряване на нормално усвояване на вода и тор от корените на доматите. Ненормалните стойности ще доведат до недостиг на хранителни вещества за растенията, дисбаланс на водния баланс (стрес от недостиг на вода/излишък от свободна вода), изгаряне на корените (високо EC и ниско pH) и други проблеми. Поради забавянето на аномалията на растенията, причинена от анормални EC и pH на ризосферата, след като проблемът възникне, това означава, че анормалните EC и pH на ризосферата са налице в продължение на много дни и процесът на връщане на растението към нормалното ще отнеме време, което пряко влияе върху добива и качеството. Ето защо е важно да се следи EC и pH на входящата и връщаната течност всеки ден.

КРАЙ

[Цитирана информация] Чен Тонгкианг, Сюй Фънджиао, Ма Тиемин и др. Метод за контрол на електрохимичната устойчивост и pH на ризосферата при безпочвена култура на домати в стъклена оранжерия [J]. Технологии за земеделско инженерство, 2022,42(31):17-20.