Chen Tongqiang, etc. Tehnologie de inginerie agricolă pentru grădinăritul în seră Publicat la Beijing la 17:30 pe 6 ianuarie 2023.

Un control bun al ecologiei electrice (EC) și al pH-ului rizosferei sunt condiții necesare pentru a obține un randament ridicat de tomate în modul de cultură fără sol în serele inteligente din sticlă. În acest articol, tomatele au fost considerate ca obiect de plantare, iar intervalul adecvat al ecologiei electrice și al pH-ului rizosferei în diferite etape a fost rezumat, precum și măsurile tehnice de control corespunzătoare în caz de anomalie, astfel încât să ofere o referință pentru producția reală de plantare în serele tradiționale din sticlă.

Conform unor statistici incomplete, suprafața de plantare a serelor inteligente din sticlă cu mai multe deschideri din China a ajuns la 630 hm2 și este încă în expansiune. Sera din sticlă integrează diverse facilități și echipamente, creând un mediu de creștere adecvat pentru creșterea plantelor. Un control bun al mediului, irigarea precisă a apei și a îngrășămintelor, operațiunile agricole corecte și protecția plantelor sunt cei patru factori principali pentru a obține un randament ridicat și o calitate superioară a roșiilor. În ceea ce privește irigarea precisă, scopul acesteia este de a menține o conductivitate electrică (EC) și un pH adecvate în rizosferă, conținutul de apă al substratului și concentrația de ioni din rizosferă. O EC și un pH buni în rizosferă satisfac dezvoltarea rădăcinilor și absorbția apei și a îngrășămintelor, ceea ce reprezintă o condiție prealabilă necesară pentru menținerea creșterii plantelor, fotosintezei, transpirației și a altor comportamente metabolice. Prin urmare, menținerea unui mediu bun în rizosferă este o condiție necesară pentru obținerea unui randament ridicat al culturilor.

Scăparea de sub control a nivelului de echilibrare a apei (EC) și a pH-ului în rizosferă va avea efecte ireversibile asupra echilibrului apei, dezvoltării rădăcinilor, eficienței absorbției îngrășămintelor la nivelul rădăcinilor - deficitului de nutrienți ai plantei, concentrației de ioni radiculari - absorbției îngrășămintelor - deficitului de nutrienți ai plantei și așa mai departe. Plantarea și producția de roșii în serele de sticlă adoptă o cultură fără sol. După amestecarea apei și îngrășământului, livrarea integrată a apei și îngrășământului se realizează sub forma unor săgeți care picură. EC, pH-ul, frecvența, formula, cantitatea de lichid de retur și momentul începerii irigării vor afecta direct EC și pH-ul rizosferei. În acest articol, au fost rezumate EC și pH-ul rizosferei adecvate în fiecare etapă a plantării roșiilor și au fost analizate cauzele valorilor anormale ale EC și pH-ului rizosferei și au fost rezumate măsurile de remediere, oferind referințe și referințe tehnice pentru producția reală de sere tradiționale de sticlă.

CE și pH adecvate ale rizosferei în diferite stadii de creștere a tomatelor

CE-ul rizosferic se reflectă în principal în concentrația de ioni ai principalelor elemente din rizosferă. Formula de calcul empirică este că suma sarcinilor anionice și cationice se împarte la 20, iar cu cât valoarea este mai mare, cu atât CE-ul rizosferic este mai mare. O CE rizosferică adecvată va oferi o concentrație uniformă și adecvată de ioni ai elementelor pentru sistemul radicular.

În general, valoarea sa este scăzută (EC rizosferică <2,0 mS/cm). Din cauza presiunii de umflare a celulelor radiculare, aceasta va duce la o cerere excesivă de absorbție a apei de către rădăcini, rezultând mai multă apă liberă în plante, iar excesul de apă liberă va fi utilizat pentru erupția frunzelor, alungirea celulelor - creșterea țesuturilor vegetale; valoarea sa este ridicată (EC rizosferică de iarnă >8~10 mS/cm, EC rizosferică de vară >5~7 mS/cm). Odată cu creșterea EC rizosferică, capacitatea de absorbție a apei de către rădăcini este insuficientă, ceea ce duce la stresul cauzat de deficitul de apă al plantelor, iar în cazuri grave, plantele se vor ofili (Figura 1). În același timp, competiția dintre frunze și fructe pentru apă va duce la scăderea conținutului de apă din fructe, ceea ce va afecta randamentul și calitatea fructelor. Atunci când consumul electric (EC) al rizosferei este crescut moderat cu 0~2 mS/cm, are un efect reglator bun asupra creșterii concentrației de zahăr solubil/conținutului de solide solubile din fructe, asupra ajustării echilibrului creșterii vegetative a plantelor și a creșterii reproductive, astfel încât cultivatorii de roșii cherry care urmăresc calitatea adoptă adesea o EC a rizosferei mai mare. S-a constatat că zahărul solubil al castravetelui altoit a fost semnificativ mai mare decât cel al controlului în condiții de irigare cu apă salmastră (3 g/L de apă salmastră preparată manual, cu raportul NaCl:MgSO4:CaSO4 de 2:2:1, au fost adăugați în soluția nutritivă). Caracteristicile roșiilor cherry "Honey" din Dutch sunt că mențin o EC ridicată a rizosferei (8~10 mS/cm) pe tot parcursul sezonului de producție, iar fructul are un conținut ridicat de zahăr, dar producția finală de fructe este relativ scăzută (5 kg/m2).

pH-ul rizosferei (fără unități) se referă în principal la pH-ul soluției rizosferei, care afectează în principal precipitarea și dizolvarea fiecărui ion de element în apă și apoi afectează eficacitatea fiecărui ion absorbit de sistemul radicular. Pentru majoritatea ionilor de elemente, intervalul de pH adecvat este de 5,5~6,5, ceea ce poate asigura că fiecare ion poate fi absorbit normal de sistemul radicular. Prin urmare, în timpul plantării roșiilor, pH-ul rizosferei trebuie menținut întotdeauna la 5,5~6,5. Tabelul 1 prezintă intervalul de control al EC-ului rizosferei și al pH-ului în diferite stadii de creștere a roșiilor cu fructe mari. Pentru roșiile cu fructe mici, cum ar fi roșiile cherry, EC-ul rizosferei în diferite stadii este cu 0~1 mS/cm mai mare decât cel al roșiilor cu fructe mari, dar toate sunt ajustate conform aceleiași tendințe.

Cauze anormale și măsuri de ajustare a EC-ului rizosferei de tomate

CE-ul rizosferic se referă la CE-ul soluției nutritive din jurul sistemului radicular. Când vata de roșii este plantată în Olanda, cultivatorii vor folosi seringi pentru a aspira soluția nutritivă din vata de roșie, iar rezultatele sunt mai reprezentative. În circumstanțe normale, CE-ul de retur este apropiat de CE-ul rizosferic, astfel încât CE-ul de retur al punctului de prelevare este adesea folosit ca CE al rizosfericului în China. Variația diurnă a CE-ului rizosferic crește în general după răsăritul soarelui, începe să scadă și rămâne stabilă la vârful irigării și crește lent după irigare, așa cum se arată în Figura 2.

Principalele motive pentru un EC de retur ridicat sunt rata de retur scăzută, EC de admisie ridicat și irigarea târzie. Cantitatea de irigare în aceeași zi este mai mică, ceea ce arată că rata de retur a lichidului este scăzută. Scopul returului de lichid este de a spăla complet substratul, de a se asigura că EC-ul rizosferei, conținutul de apă al substratului și concentrația de ioni din rizosferă sunt în intervalul normal, iar rata de retur a lichidului este scăzută, iar sistemul radicular absoarbe mai multă apă decât ionii elementari, ceea ce demonstrează în continuare creșterea EC-ului. EC-ul ridicat de admisie duce direct la un EC de retur ridicat. Conform regulii generale, EC-ul de retur este cu 0,5~1,5 ms/cm mai mare decât EC de admisie. Ultima irigare s-a încheiat mai devreme în acea zi, iar intensitatea luminii a fost încă mai mare (300~450W/m2) după irigare. Din cauza transpirației plantelor determinate de radiații, sistemul radicular a continuat să absoarbă apa, conținutul de apă al substratului a scăzut, concentrația de ioni a crescut, iar apoi EC-ul rizosferei a crescut. Când electricitatea electrică (EC) a rizosferei este ridicată, intensitatea radiației este mare, iar umiditatea este scăzută, plantele se confruntă cu stres cauzat de deficitul de apă, care se manifestă grav prin ofilire (Figura 1, dreapta).

Conducta electrică scăzută în rizosferă se datorează în principal ratei mari de retur a lichidului, finalizării târzii a irigării și conductei electrice scăzute la admisia de lichid, ceea ce va agrava problema. Rata mare de retur a lichidului va duce la o proximitate infinită între conducta electrică de admisie și conducta electrică de retur. Când irigarea se termină târziu, în special în zilele noroase, împreună cu lumină slabă și umiditate ridicată, transpirația plantelor este slabă, raportul de absorbție a ionilor elementari este mai mare decât cel al apei, iar raportul scăzut al conținutului de apă din matrice este mai mic decât cel al concentrației de ioni în soluție, ceea ce va duce la o conductă electrică scăzută a lichidului de retur. Deoarece presiunea de umflare a celulelor părului radicular al plantei este mai mică decât potențialul hidric al soluției nutritive din rizosferă, sistemul radicular absoarbe mai multă apă, iar bilanțul hidric este dezechilibrat. Când transpirația este slabă, planta va fi evacuată sub formă de apă care scuipă (figura 1, stânga), iar dacă temperatura este ridicată noaptea, planta va crește în zadar.

Măsuri de ajustare atunci când conducta electrică (EC) a rizosferei este anormală: ① Când EC-ul de retur este ridicat, EC-ul de intrare ar trebui să se încadreze într-un interval rezonabil. În general, EC-ul de intrare al roșiilor cu fructe mari este de 2,5~3,5 mS/cm vara și de 3,5~4,0 mS/cm iarna. În al doilea rând, îmbunătățiți rata de retur a lichidului, care este înainte de irigarea de înaltă frecvență la prânz, și asigurați-vă că returul lichidului are loc la fiecare irigare. Rata de retur a lichidului este corelată pozitiv cu acumularea de radiații. Vara, când intensitatea radiațiilor este încă mai mare de 450 W/m2 și durata este mai mare de 30 de minute, o cantitate mică de irigare (50~100 mL/picurator) trebuie adăugată manual o singură dată și este mai bine să nu se producă practic niciun retur de lichid. ② Când rata de retur a lichidului este scăzută, principalele motive sunt rata mare de retur a lichidului, EC-ul scăzut și ultima irigare târzie. Având în vedere ultima oră de udare, aceasta se termină de obicei cu 2~5 ore înainte de apusul soarelui, încheindu-se mai devreme în zilele noroase și iarna și amânându-se în zilele însorite și vara. Controlați rata de retur a lichidului în funcție de acumularea de radiații exterioare. În general, rata de retur a lichidului este mai mică de 10% atunci când acumularea de radiații este mai mică de 500J/(cm2.d) și 10%~20% când acumularea de radiații este de 500~1000J/(cm2.d) și așa mai departe.

Cauze anormale și măsuri de ajustare a pH-ului rizosferei de tomate

În general, pH-ul influentului este de 5,5, iar pH-ul levigatului este de 5,5~6,5 în condiții ideale. Factorii care afectează pH-ul rizosferei sunt formula, mediul de cultură, rata de levigare, calitatea apei și așa mai departe. Când pH-ul rizosferei este scăzut, rădăcinile vor arde și matricea vatei de rocă va dizolva serios, așa cum se arată în Figura 3. Când pH-ul rizosferei este ridicat, absorbția de Mn2+, Fe3+, Mg2+ și PO43- va fi redusă, ceea ce va duce la apariția deficienței de elemente, cum ar fi deficiența de mangan cauzată de pH-ul ridicat al rizosferei, așa cum se arată în Figura 4.

În ceea ce privește calitatea apei, apa de ploaie și apa filtrată prin membrană RO sunt acide, iar pH-ul lichidului mamă este în general de 3~4, ceea ce duce la un pH scăzut al lichidului de admisie. Hidroxidul de potasiu și bicarbonatul de potasiu sunt adesea utilizate pentru a ajusta pH-ul lichidului de admisie. Apa de puț și apele subterane sunt adesea reglate de acid azotic și acid fosforic, deoarece conțin HCO3, care este alcalin. Un pH anormal la admisie va afecta direct pH-ul de retur, așadar pH-ul adecvat la admisie este baza reglării. În ceea ce privește substratul de cultivare, după plantare, pH-ul lichidului de retur din substratul de tărâțe de cocos este apropiat de cel al lichidului de admisie, iar pH-ul anormal al lichidului de admisie nu va provoca fluctuații drastice ale pH-ului rizosferei într-un timp scurt datorită proprietății bune de tamponare a substratului. În cultivarea cu vată de rocă, valoarea pH-ului lichidului de retur după colonizare este ridicată și persistă mult timp.

În ceea ce privește formula, în funcție de capacitatea diferită de absorbție a ionilor de către plante, aceștia pot fi împărțiți în săruri acide fiziologice și săruri alcaline fiziologice. Luând NO3- ca exemplu, atunci când plantele absorb 1 mol de NO3-, sistemul radicular va elibera 1 mol de OH-, ceea ce va duce la creșterea pH-ului rizosferei, în timp ce atunci când sistemul radicular absoarbe NH4+, va elibera aceeași concentrație de H+, ceea ce va duce la scăderea pH-ului rizosferei. Prin urmare, nitratul este o sare bazică fiziologic, în timp ce sarea de amoniu este o sare acidă fiziologic. În general, sulfatul de potasiu, nitratul de calciu și amoniu și sulfatul de amoniu sunt îngrășăminte acide fiziologice, nitratul de potasiu și nitratul de calciu sunt săruri alcaline fiziologice, iar nitratul de amoniu este o sare neutră. Influența ratei de retur a lichidului asupra pH-ului rizosferei se reflectă în principal în spălarea soluției nutritive din rizosferă, iar pH-ul anormal al rizosferei este cauzat de concentrația inegală de ioni din rizosferă.

Măsuri de ajustare atunci când pH-ul rizosferei este anormal: ① Mai întâi, verificați dacă pH-ul influentului se află într-un interval rezonabil; (2) Când se utilizează apă care conține mai mult carbonat, cum ar fi apa de fântână, autorul a constatat odată că pH-ul influentului era normal, dar după ce irigarea s-a încheiat în ziua respectivă, pH-ul influentului a fost verificat și s-a constatat că era crescut. După analiză, motivul posibil a fost creșterea pH-ului din cauza tamponului HCO3-, așa că se recomandă utilizarea acidului azotic ca regulator atunci când se utilizează apa de fântână ca sursă de apă pentru irigații; (3) Când se utilizează vată de rocă ca substrat de plantare, pH-ul soluției de retur este ridicat pentru o perioadă lungă de timp în stadiul incipient al plantării. În acest caz, pH-ul soluției de intrare trebuie redus corespunzător la 5,2~5,5 și, în același timp, doza de sare acidă fiziologică trebuie crescută și se utilizează azotat de calciu și amoniu în loc de azotat de calciu și sulfat de potasiu în loc de azotat de potasiu. Trebuie menționat că doza de NH4+ nu trebuie să depășească 1/10 din N total din formulă. De exemplu, când concentrația totală de N (NO3- +NH4+) în influent este de 20 mmol/L, concentrația de NH4+ este mai mică de 2 mmol/L, putând fi utilizat sulfat de potasiu în loc de nitrat de potasiu, dar trebuie menționat că concentrația de SO4^2-În influentul de irigare nu se recomandă să se depășească 6~8 mmol/L; (4) În ceea ce privește rata de retur a lichidului, cantitatea de irigare trebuie crescută de fiecare dată, iar substratul trebuie spălat, în special atunci când se folosește vată minerală pentru plantare, astfel încât pH-ul rizosferei nu poate fi ajustat rapid într-un timp scurt prin utilizarea sărurilor acide fiziologice, așadar cantitatea de irigare trebuie crescută pentru a ajusta pH-ul rizosferei la un interval rezonabil cât mai curând posibil.

Rezumat

O gamă rezonabilă a valorilor pH-ului și EC-ului rizosferic este premisa pentru a asigura absorbția normală a apei și a îngrășămintelor de către rădăcinile tomatelor. Valorile anormale vor duce la deficit de nutrienți ai plantei, dezechilibru al echilibrului hidric (stres cauzat de deficit de apă/exces de apă liberă), arderea rădăcinilor (EC ridicat și pH scăzut) și alte probleme. Din cauza întârzierii apariției anomaliilor la plante cauzate de EC-ul și pH-ul anormale ale rizosferei, odată ce apare problema, înseamnă că EC-ul și pH-ul rizosferic anormal au apărut timp de mai multe zile, iar procesul de revenire a plantei la normal va dura ceva timp, ceea ce afectează direct producția și calitatea. Prin urmare, este important să se detecteze zilnic EC-ul și pH-ul lichidului care intră și se returnează.

Sfârşit

[Informații citate] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin etc. Metodă de control al eficienței electrice și pH-ului rizosferei pentru cultura fără sol a tomatelor în seră de sticlă [J]. Tehnologia Ingineriei Agricole, 2022,42(31):17-20.