Chen Tongqiang a ďalší. Poľnohospodárska technológia skleníkového záhradníctva. Publikované v Pekingu o 17:30 dňa 6. januára 2023.

Dobrá kontrola EC a pH rizosféry je nevyhnutnou podmienkou na dosiahnutie vysokej úrody paradajok v bezpôdnom pestovaní v inteligentnom skleníku. V tomto článku bola paradajka zvolená ako pestovateľský objekt a boli zhrnuté vhodné rozsahy EC a pH rizosféry v rôznych štádiách, ako aj zodpovedajúce kontrolné technické opatrenia v prípade abnormalít, aby sa poskytla referencia pre skutočnú produkciu sadeníc v tradičných skleníkoch.

Podľa neúplných štatistík dosiahla plocha výsadby viacrozmerných inteligentných skleníkov v Číne 630 hm² a stále sa rozširuje. Sklenené skleníky integrujú rôzne zariadenia a vybavenie, čím vytvárajú vhodné prostredie pre rast rastlín. Dobrá kontrola prostredia, presné zavlažovanie vodou a hnojivami, správne poľnohospodárske postupy a ochrana rastlín sú štyri hlavné faktory na dosiahnutie vysokej úrody a vysokej kvality paradajok. Pokiaľ ide o presné zavlažovanie, jeho účelom je udržiavať správnu EC a pH rizosféry, obsah vody v substráte a koncentráciu iónov rizosféry. Dobrá EC a pH rizosféry uspokojujú vývoj koreňov a absorpciu vody a hnojív, čo je nevyhnutným predpokladom pre udržanie rastu rastlín, fotosyntézy, transpirácie a iných metabolických procesov. Preto je udržiavanie dobrého prostredia rizosféry nevyhnutnou podmienkou pre dosiahnutie vysokej úrody.

Nekontrolovateľné zmeny v EC a pH v rizosfére budú mať nezvratné účinky na vodnú bilanciu, vývoj koreňov, účinnosť absorpcie hnojív koreňmi - nedostatok živín rastlinou, koncentráciu iónov koreňmi - absorpciu hnojív - nedostatok živín rastlinou atď. Pestovanie a pestovanie paradajok v sklenených skleníkoch sa vykonáva bezpôdnou kultúrou. Po zmiešaní vody a hnojiva sa integrované dodávanie vody a hnojiva realizuje formou kvapkajúcich šípok. EC, pH, frekvencia, zloženie, množstvo vratnej kvapaliny a čas začiatku zavlažovania priamo ovplyvnia EC a pH rizosféry. V tomto článku boli zhrnuté vhodné EC a pH rizosféry v každej fáze pestovania paradajok, analyzované príčiny abnormálnej EC a pH rizosféry a zhrnuté nápravné opatrenia, ktoré poskytli referencie a technické informácie pre skutočnú výrobu tradičných sklenených skleníkov.

Vhodná EC a pH rizosféry v rôznych štádiách rastu paradajok

Koncentrácia iónov (EC) rizosféry sa odráža najmä v koncentrácii iónov hlavných prvkov v rizosfére. Empirický výpočetný vzorec spočíva v tom, že súčet aniónových a katiónových nábojov sa vydelí 20 a čím vyššia je hodnota, tým vyššia je EC rizosféry. Vhodná EC rizosféry zabezpečí vhodnú a rovnomernú koncentráciu iónov prvkov pre koreňový systém.

Vo všeobecnosti je jeho hodnota nízka (EC rizosféry < 2,0 mS/cm). Kvôli tlaku napučiavania koreňových buniek to vedie k nadmernej potrebe koreňov absorbovať vodu, čo má za následok viac voľnej vody v rastlinách a prebytočná voľná voda sa použije na odlupovanie listov, predlžovanie buniek a rast pĺz rastliny; jeho hodnota je na vysokej strane (EC rizosféry v zime > 8 ~ 10 mS/cm, EC rizosféry v lete > 5 ~ 7 mS/cm). So zvyšujúcou sa EC rizosféry je kapacita koreňov absorbovať vodu nedostatočná, čo vedie k stresu rastlín z nedostatku vody a v závažných prípadoch rastliny vädnú (obrázok 1). Zároveň konkurencia medzi listami a plodmi o vodu vedie k poklesu obsahu vody v plodoch, čo ovplyvní úrodu a kvalitu plodov. Keď sa EC rizosféry mierne zvýši o 0~2mS/cm, má to dobrý regulačný účinok na zvýšenie koncentrácie rozpustného cukru/obsahu rozpustnej sušiny v plodoch, úpravu vegetatívneho rastu rastlín a rovnováhu reprodukčného rastu, takže pestovatelia cherry paradajok, ktorí sa usilujú o kvalitu, často prijímajú vyššiu EC rizosféry. Zistilo sa, že rozpustný cukor v štepených uhorkách bol výrazne vyšší ako v kontrolnej skupine za podmienok zavlažovania brakickou vodou (do živného roztoku sa pridalo 3g/l vlastnej brakickej vody s pomerom NaCl:MgSO4:CaSO4 2:2:1). Charakteristickým znakom cherry paradajok Dutch „Honey“ je, že si udržiavajú vysokú EC rizosféry (8~10mS/cm) počas celej pestovateľskej sezóny a plody majú vysoký obsah cukru, ale výnos konečného plodu je relatívne nízky (5kg/m2).

pH rizosféry (bez jednotiek) sa vzťahuje najmä na pH roztoku rizosféry, ktoré ovplyvňuje najmä zrážanie a rozpúšťanie každého iónu prvku vo vode a následne ovplyvňuje účinnosť absorpcie každého iónu koreňovým systémom. Pre väčšinu iónov prvkov je vhodný rozsah pH 5,5 až 6,5, čo zabezpečuje normálnu absorpciu každého iónu koreňovým systémom. Preto by sa počas sadenia paradajok malo pH rizosféry vždy udržiavať na hodnote 5,5 až 6,5. Tabuľka 1 zobrazuje rozsah EC rizosféry a reguláciu pH v rôznych štádiách rastu veľkoplodých paradajok. V prípade maloplodých paradajok, ako sú napríklad cherry paradajky, je EC rizosféry v rôznych štádiách o 0 až 1 mS/cm vyššia ako u veľkoplodých paradajok, ale všetky sa upravujú podľa rovnakého trendu.

Abnormálne príčiny a opatrenia na úpravu EC rizosféry paradajok

EC rizosféry sa vzťahuje na EC živného roztoku okolo koreňového systému. Keď sa v Holandsku pestuje minerálna vlna z paradajok, pestovatelia používajú striekačky na odsávanie živného roztoku z minerálnej vlny a výsledky sú reprezentatívnejšie. Za normálnych okolností je návratová EC blízka EC rizosféry, takže v Číne sa ako EC rizosféry často používa návratová EC vzorky. Denná variácia EC rizosféry vo všeobecnosti stúpa po východe slnka, začína klesať a zostáva stabilná na vrchole zavlažovania a po zavlažovaní pomaly stúpa, ako je znázornené na obrázku 2.

Hlavnými dôvodmi vysokej návratnosti EC sú nízka miera návratnosti, vysoká vstupná EC a neskorá závlaha. Množstvo závlahy v ten istý deň je nižšie, čo naznačuje nízku mieru návratnosti kvapaliny. Účelom návratnosti kvapaliny je dôkladne premyť substrát, zabezpečiť, aby EC rizosféry, obsah vody v substráte a koncentrácia iónov rizosféry boli v normálnom rozmedzí, aby bola miera návratnosti kvapaliny nízka a aby koreňový systém absorboval viac vody ako elementárnych iónov, čo ďalej ukazuje zvýšenie EC. Vysoká vstupná EC priamo vedie k vysokej návratnosti EC. Podľa empirického pravidla je návratná EC o 0,5 až 1,5 ms/cm vyššia ako vstupná EC. Posledná závlaha skončila skôr v ten istý deň a intenzita svetla bola po zavlažovaní stále vyššia (300 až 450 W/m2). V dôsledku transpirácie rastlín poháňanej žiarením koreňový systém naďalej absorboval vodu, obsah vody v substráte sa znížil, koncentrácia iónov sa zvýšila a následne sa zvýšila EC rizosféry. Keď je EC rizosféry vysoká, intenzita žiarenia je vysoká a vlhkosť je nízka, rastliny čelia stresu z nedostatku vody, ktorý sa vážne prejavuje ako vädnutie (obrázok 1, vpravo).

Nízka EC v rizosfére je spôsobená najmä vysokou mierou návratu kvapaliny, neskorým ukončením zavlažovania a nízkou EC v prítokovej kvapaline, čo problém zhoršuje. Vysoká miera návratu kvapaliny vedie k nekonečnej blízkosti medzi EC vstupu a EC návratu. Keď sa zavlažovanie skončí neskoro, najmä v zamračených dňoch, v spojení so slabým osvetlením a vysokou vlhkosťou, transpirácia rastlín je slabá, pomer absorpcie elementárnych iónov je vyšší ako pomer vody a pomer poklesu obsahu vody v matrici je nižší ako pomer koncentrácie iónov v roztoku, čo vedie k nízkej EC návratu kvapaliny. Pretože tlak napučiavania koreňových vláskových buniek rastliny je nižší ako vodný potenciál živného roztoku rizosféry, koreňový systém absorbuje viac vody a vodná bilancia je nevyvážená. Keď je transpirácia slabá, rastlina ju vypúšťa vo forme striekacej vody (obrázok 1, vľavo) a ak je v noci vysoká teplota, rastlina bude rásť márne.

Opatrenia na úpravu pri abnormálnej EC rizosféry: ① Keď je návratová EC vysoká, vstupná EC by mala byť v rozumnom rozsahu. Vo všeobecnosti je vstupná EC veľkých plodných paradajok 2,5 až 3,5 mS/cm v lete a 3,5 až 4,0 mS/cm v zime. Po druhé, zlepšite mieru návratu kvapaliny, ktorá sa vykonáva pred vysokofrekvenčným zavlažovaním na poludnie, a zabezpečte, aby sa kvapalina vracala pri každom zavlažovaní. Miera návratu kvapaliny pozitívne koreluje s akumuláciou žiarenia. V lete, keď je intenzita žiarenia stále vyššia ako 450 W/m2 a trvanie je dlhšie ako 30 minút, by sa malo manuálne pridať malé množstvo závlahy (50 až 100 ml/kvapkadlo) raz a je lepšie, aby sa v podstate žiadna kvapalina nevracala. ② Keď je miera návratu kvapaliny nízka, hlavnými dôvodmi sú vysoká miera návratu kvapaliny, nízka EC a neskorá posledná závlaha. Vzhľadom na čas poslednej závlahy sa posledná závlaha zvyčajne končí 2 až 5 hodín pred západom slnka, v zamračených dňoch a v zime končí pred plánovaným termínom a v slnečných dňoch a v lete sa oneskoruje. Riaďte mieru návratnosti kvapaliny podľa akumulácie vonkajšieho žiarenia. Vo všeobecnosti je miera návratnosti kvapaliny menšia ako 10 %, ak je akumulácia žiarenia menšia ako 500 J/(cm2.d), a 10 % až 20 %, ak je akumulácia žiarenia 500 až 1 000 J/(cm2.d) atď.

Abnormálne príčiny a opatrenia na úpravu pH rizosféry paradajok

pH prítokovej vody je za ideálnych podmienok vo všeobecnosti 5,5 a pH výluhu je 5,5 až 6,5. Faktory, ktoré ovplyvňujú pH rizosféry, sú zloženie, kultivačné médium, rýchlosť výluhu, kvalita vody atď. Keď je pH rizosféry nízke, korene sa spália a minerálna vlna sa vážne rozpustí, ako je znázornené na obrázku 3. Keď je pH rizosféry vysoké, absorpcia Mn2+, Fe3+, Mg2+ a PO43- sa zníži, čo vedie k nedostatku prvkov, ako je napríklad nedostatok mangánu spôsobený vysokým pH rizosféry, ako je znázornené na obrázku 4.

Pokiaľ ide o kvalitu vody, dažďová voda a voda filtrovaná membránovou RO filtráciou sú kyslé a pH materského lúhu je vo všeobecnosti 3 až 4, čo vedie k nízkemu pH vstupného lúhu. Na úpravu pH vstupného lúhu sa často používa hydroxid draselný a hydrogénuhličitan draselný. Studničná voda a podzemná voda sa často regulujú kyselinou dusičnou a kyselinou fosforečnou, pretože obsahujú HCO3, ktorá je zásaditá. Abnormálne pH vstupu priamo ovplyvňuje pH vratnej vody, takže správne pH vstupu je základom regulácie. Čo sa týka kultivačného substrátu, po výsadbe je pH vratnej kvapaliny substrátu z kokosových otrúb blízke pH vstupnej kvapaliny a abnormálne pH vstupnej kvapaliny nespôsobí drastické kolísanie pH rizosféry v krátkom čase vďaka dobrým tlmivým vlastnostiam substrátu. Pri pestovaní s minerálnou vlnou je hodnota pH vratnej kvapaliny po kolonizácii vysoká a pretrváva dlho.

Z hľadiska vzorca, podľa rozdielnej absorpčnej kapacity iónov rastlinami, sa dajú rozdeliť na fyziologické kyslé soli a fyziologické zásadité soli. Ak vezmeme ako príklad NO3-, keď rastliny absorbujú 1 mol NO3-, koreňový systém uvoľní 1 mol OH-, čo vedie k zvýšeniu pH rizosféry, zatiaľ čo keď koreňový systém absorbuje NH4+, uvoľní rovnakú koncentráciu H+, čo vedie k zníženiu pH rizosféry. Preto je dusičnan fyziologicky zásaditá soľ, zatiaľ čo amónna soľ je fyziologicky kyslá soľ. ​​Vo všeobecnosti sú síran draselný, dusičnan vápenato-amónny a síran amónny fyziologické kyslé hnojivá, dusičnan draselný a dusičnan vápenatý sú fyziologické zásadité soli a dusičnan amónny je neutrálna soľ. ​​Vplyv rýchlosti návratu kvapaliny na pH rizosféry sa prejavuje najmä v preplachovaní živného roztoku rizosféry a abnormálne pH rizosféry je spôsobené nerovnomernou koncentráciou iónov v rizosfére.

Opatrenia na úpravu pri abnormálnom pH rizosféry: 1. Najprv skontrolujte, či je pH prítoku v rozumnom rozmedzí; (2) Pri použití vody s vyšším obsahom uhličitanu, ako je napríklad voda zo studne, autor raz zistil, že pH prítoku bolo normálne, ale po ukončení zavlažovania v daný deň bolo pH prítoku skontrolované a zistilo sa, že je zvýšené. Po analýze sa zistilo, že možným dôvodom bolo zvýšenie pH v dôsledku tlmivého roztoku HCO3-, preto sa pri použití vody zo studne ako zdroja závlahovej vody odporúča použiť kyselinu dusičnú ako regulátor; (3) Ak sa ako substrát na výsadbu používa minerálna vlna, pH vratného roztoku je v počiatočnom štádiu výsadby dlhodobo vysoké. V tomto prípade by sa malo pH privádzaného roztoku primerane znížiť na 5,2 až 5,5 a zároveň by sa malo zvýšiť dávkovanie fyziologickej kyslej soli a namiesto dusičnanu vápenatého by sa mal použiť dusičnan vápenato-amónny a namiesto dusičnanu draselného síran draselný. Treba si uvedomiť, že dávkovanie NH4+ by nemalo prekročiť 1/10 celkového N vo vzorci. Napríklad, keď je celková koncentrácia N (NO3- + NH4+) v prítoku 20 mmol/l, koncentrácia NH4+ je nižšia ako 2 mmol/l a namiesto dusičnanu draselného sa môže použiť síran draselný, ale treba poznamenať, že koncentrácia SO4^2-v prítokovej vode na zavlažovanie sa neodporúča prekročiť 6~8 mmol/l; (4) Pokiaľ ide o mieru návratnosti kvapaliny, množstvo zavlažovanej vody by sa malo zakaždým zvýšiť a substrát by sa mal premyť, najmä ak sa na výsadbu používa minerálna vlna, pretože pH rizosféry sa nedá rýchlo upraviť v krátkom čase použitím fyziologickej kyslej soli, preto by sa množstvo zavlažovanej vody malo zvýšiť, aby sa pH rizosféry čo najskôr upravilo na primeranú úroveň.

Zhrnutie

Primeraný rozsah EC a pH rizosféry je predpokladom pre zabezpečenie normálnej absorpcie vody a hnojív koreňmi paradajok. Abnormálne hodnoty povedú k nedostatku živín pre rastliny, nerovnováhe vodnej bilancie (stres z nedostatku vody/nadmerné množstvo voľnej vody), spáleniu koreňov (vysoké EC a nízke pH) a iným problémom. Vzhľadom na oneskorenie abnormalít rastlín spôsobených abnormálnym EC a pH rizosféry, akonáhle sa problém vyskytne, znamená to, že abnormálne EC a pH rizosféry pretrvávajú už mnoho dní a proces návratu rastliny k normálu bude trvať určitý čas, čo priamo ovplyvňuje produkciu a kvalitu. Preto je dôležité každý deň merať EC a pH privádzanej a vracajúcej sa tekutiny.

KONIEC

[Citované informácie] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin a ďalší. Metóda regulácie EC a pH rizosféry pri bezpôdnej kultúre paradajok v sklenenom skleníku [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022,42(31):17-20.