Beijing-en Nekazaritza Ingeniaritza Teknologia, Beijing-en, 17: 30ean, 2023ko urtarrilaren 13an.

Nutrizio elementu gehienen xurgatzea landare sustraien jarduera metabolikoekin lotura estua da. Prozesu horiek erroko zelulen arnasketa eta uraren xurgapena ere behar dira tenperaturaren eta arnasketaren arabera arautzen da, eta arnasketak oxigenoen parte hartzea eskatzen du, beraz, sustraitutako oxigenoak ezinbesteko eragina du laboreen hazkunde normalean. Uretan disolbatutako oxigeno edukiak tenperatura eta gazitasunak eragiten du eta substratuaren egiturak airearen edukia erro ingurunean zehazten du. Ureztatzeak desberdintasun handiak ditu oxigenoaren edukia berritzean eta osagarrian substratuetan substratuetan. Oxigeno-edukia sustraitzen duten faktore ugari daude, baina faktore bakoitzaren maila nahiko bestelakoa da. Zentzuzko substratuaren uraren edukiera mantentzea (airearen edukia) oxigeno eduki altua sustraitzeko premisa da erro ingurunean.

Tenperaturaren eta gazitasunaren eraginak oxigeno-eduki saturatuetan disoluzioan

Disolbatutako oxigeno edukia uretan

Disolbatutako oxigenoa uretan gabeko edo doako oxigenoan disolbatzen da eta uretan disolbatutako oxigenoaren edukia tenperatura jakin batean gehienez iritsiko da, hau da, oxigeno-edukia saturatua. Oxigeno-eduki saturatuak urez tenperaturarekin aldatzen da eta tenperatura handitzen denean, oxigeno edukia gutxitzen da. Ur garbiaren oxigeno-eduki saturatua gatz-itsasoko ur-ura baino handiagoa da (irudia), beraz, kontzentrazio desberdinak dituzten elikagaien soluzioen oxigeno-edukia desberdina izango da.

Oxigeno garraioa Matrizan

Berotegi-laborantza sustraiek elikagai-irtenbideetatik lor daitezkeen oxigenoa egoera librean egon behar dute, eta oxigenoa substratuan garraiatzen da substratuan, sustraien inguruan eta uretan zehar. Oxigeno-edukia airean dagoen oxigenoarekin tenperatura jakin batean dagoenean, uretan disolbatutako oxigenoa gehienez iristen da eta airean dagoen oxigeno edukien aldaketak uretan oxigenoaren edukiaren aldaketa proportzionala ekarriko du uretan.

Hipoxiaren estresaren ondorioak root ingurunean laboreetan

Erro hipoxia kausak

Hainbat arrazoi daude hidroponiketan eta substratuaren laborantza sistemetan hipoxia izateko arriskua handiagoa dela udan. Lehenik eta behin, uraren oxigeno-eduki saturatua gutxitu egingo da tenperatura igo ahala. Bigarrenik, erroen hazkundea mantentzeko behar den oxigenoa tenperaturaren gehikuntzarekin handitzen da. Gainera, nutrienteen xurgapen kopurua handiagoa da udan, beraz, mantenugaien xurgapenerako oxigenoaren eskaria handiagoa da. Erro ingurunean oxigeno edukia eta osagarri eraginkorra ez izateak, hipoxia erro ingurunean eragiten du.

Xurgapena eta hazkundea

Nutrizio ezinbestekoen xurgapena root metabolismoarekin lotura estua duten prozesuen araberakoa da, hau da, erroko zelulen arnasketa sortutako energia, hau da, produktu fotosintetikoen deskonposizioa oxigenoaren aurrean. Ikerketek frogatu dute tomate landareen% 10 ~% 10 ~ tomate landareen artean errotan erabiltzen direla. Sustraiek oxigenoa aurkitu behar dute CO-k askatzen duten ingurune zuzenean₂. Substratuetan eta hidroponikan aireztapen eskasak eragindako baldintza anaerobikoen arabera, hipoxiak uraren eta mantenugaien xurgapenean eragingo du. Hipoxiak erantzun azkarra du mantenugaien xurgapen aktiboari, hots, nitrato (ez₃^-), potasioa (k) eta fosfatoa (po₄^3-), kaltzioaren (CA) eta magnesioaren (mg) xurgapen pasiboa oztopatuko duena.

Landareen erro hazkundeak energia behar du, erroko jarduera normala behar da oxigeno-kontzentrazio txikiena eta kopa-balioaren azpitik dagoen oxigeno-kontzentrazioa erroko zelulen metabolismoa (hipoxia) mugatzen duen faktore bihurtzen da. Oxigenoaren edukia txikia denean, hazkundea moteldu egiten da edo gelditzen da. Erroko hipoxia partzialak adarrak eta hostoak soilik eragiten baditu, root sistemak arrazoiren batengatik aktiboagoa ez den root sistemaren zati bat konpentsatu dezake tokiko xurgapena handituz.

Landareen mekanismo metabolikoa oxigenoaren araberakoa da elektroi ontzaile gisa. Oxigenorik gabe, ATP ekoizpena gelditu egingo da. ATPrik gabe, sustraien protoiaren irteera geldituko da, erroko zelulen zelulen zelula azido bihurtuko da eta zelula hauek ordu gutxiren buruan hilko dira. Epe laburreko eta epe laburreko hipoxiak ez du landareetan elikadura estres itzulezinik eragingo. "Nitrato arnasketa" mekanismoa dela eta, epe laburreko egokitzapena izan daiteke hipoxia modu alternatibo gisa aurre egiteko, erro hipoxian zehar. Hala ere, epe luzerako hipoxiak hazkunde motela ekarriko du, hosto eremua gutxitu eta pisu freskoa eta lehorra murriztuko du eta horrek laborantza errendimenduan beherakada handia ekarriko du.

Etileno

Landareek Etilena eratuko dute situ estresa askoren azpian. Normalean, etilenoa sustraietatik kentzen da lurzoruaren airean hedatuz. Ureztatzeak gertatzen direnean, etilenoaren eraketa ez da handitzen bakarrik, baina baita difusioa ere murriztu egingo da sustraiak urez inguratuta daudelako. Etilenoaren kontzentrazioak areagotzeak sustraietan aireztapena eratzea ekarriko du (2. irudia). Etilenoak hosto senescence ere eragin dezake eta etilenaren eta auxinen arteko elkarreraginak sustrai abenturazko eraketa areagotuko du.

Oxigeno estresak hosto hazkundea gutxitzea dakar

ABA sustraietan eta hostoetan ekoizten da ingurumen-estresa duten hainbat estresari aurre egiteko. Erro ingurunean, estresari buruzko erantzun tipikoa ixteko stomatal da, eta horrek ABAren eraketa dakar. Estomatak itxita egon aurretik, landarearen goiko aldean hantura presioa galtzen da, goiko hostoak zuritu egingo dira, eta eraginkortasun fotosintetikoa ere gutxitu daiteke. Ikerketa askok frogatu dute ABA kontzentrazioaren igoerari erantzuten diela, hau da, ABAk ez diren ABAren edukia ABA inremrakularra askatuz, landareek ABA ABAren kontzentrazioa oso azkar handitu dezakete. Landareak ingurumen estrespean daudenean, ABA kaleratzen hasten dira zeluletan, eta root askapen seinalea ordu batzuen ordez helarazi daiteke. ABA hosto-ehunen gehikuntzak zelulen horma luzapena murriztu dezake eta hosto luzapenaren beherakada ekarri dezake. Hipoxiaren beste efektu bat da hostoen zabalera labaintzen dela, hosto guztietan eragina izango duena. Hipoxiak normalean zitrokinina eta nitrato garraioa gutxitzen ditu. Nitrogeno edo cytokinina ez izateak hosto eremuaren mantentze-denbora laburtuko du eta egun batzuen buruan adarrak eta hostoak haztea gelditzen da.

Laborantza sustraiaren sistema oxigenoa optimizatzea

Substratuen ezaugarriak erabakigarriak dira ura eta oxigenoa banatzeko. Berotegi-efektuko barazkien root ingurunean oxigeno-kontzentrazioa substratu, ureztatzeko (tamaina eta maiztasuna (tamaina eta maiztasuna), substratuaren egitura eta substratuaren gaineko tenperatura ditu. Erro inguruneko oxigeno-edukia gutxienez% 10ekoa da (4 ~ 5mg / L), erroak egoera onenean mantendu ahal izateko.

Laborantza sistema sustraia oso garrantzitsua da landareen hazkuntzarako eta landareen gaixotasunen erresistentziarako. Ura eta mantenugaiak landareen beharren arabera xurgatuko dira. Hala ere, erro ingurunearen oxigeno-mailak neurri handi batean, nutrienteen eta uretaren xurgapena eta erro sistemaren kalitatea zehazten ditu. Erro sistema sustatzeko oxigeno maila nahikoa erro sistemaren osasuna ziurtatu dezake, landareek mikroorganismo patogenoekiko erresistentzia hobea izan dezaten (3. irudia). Substratan oxigeno maila egokiak ere baldintza anaerobikoak izateko arriskua minimizatzen du, eta, beraz, mikroorganismo patogenoen arriskua minimizatzen du.

Oxigeno kontsumoa erro ingurunean

Laborantza gehieneko oxigenoen kontsumoa 40mg / m2 / h bezain altua izan daiteke (kontsumoa laborantzaren araberakoa da). Tenperaturaren arabera, ureztatze urak 7 ~ 8mg / l oxigeno izan ditzake (4. irudia). 40 mg-ra iristeko, 5L ur eman behar da ordu bakoitzean oxigeno eskaria asetzeko, baina egun batean ureztatzeko zenbatekoa ezin da iritsi. Horrek esan nahi du ureztatzeak emandako oxigenoak rol txikia soilik betetzen duela. Oxigeno hornidura gehienak erroko eremura heltzen dira matrizean poroetan, eta poroen bidez oxigeno horniduraren ekarpena% 90 bezain handia da, egunaren arabera. Landareen lurruntzea gehienez iristen denean, ureztatze-zenbatekoa gehienez ere iritsi da, hau da, 1 ~ 1,5l / m2 / h-ren baliokidea da. Ureztatze urak 7mg / L oxigenoa badu, 7 ~ 11mg / m2 / h oxigeno emango ditu erro eremuan. Eskariaren% 17 ~% 17ren baliokidea da. Jakina, hau substratuan ureztatzeko urak ureztatzeko urak ureztatzeko urak ordezkatzen dituen egoerari soilik aplikatzen zaio.

Sustraien kontsumoaz gain, erro inguruneko mikroorganismoak oxigenoa ere kontsumitzen dute. Zaila da hau kuantifikatzea zentzu horretan neurketa egin ez delako. Substratu berriak urtero ordezkatzen direnez, mikroorganismoak oxigeno kontsumoan paper nahiko txikia betetzen duela supos daiteke.

Sustraien ingurumen-tenperatura optimizatu

Erro sistemaren ingurumen-tenperatura oso garrantzitsua da erro sistemaren hazkunde eta funtzio normalerako, eta faktore garrantzitsua da ura eta mantenugaiak sustatzeari eragiten diona.

Substratu tenperatura baxua (erro tenperatura) uraren xurgapenean zailtasunak sor ditzake. 5etan, xurgapena% 70 ~% 80 txikiagoa da 20 ℃. Substratuaren tenperatura baxua tenperatura altuarekin batera badago, landareak zuritzea ekarriko du. Ioiaren xurgapena tenperaturaren araberakoa da, eta horrek tenperatura baxuan ioi xurgapena inhibitzen du eta mantenugai-elementu desberdinen sentsibilitatea desberdina da.

Substratu tenperatura altua ere ez da alferrikakoa da eta erro sistema handiegia ekar dezake. Beste modu batera esanda, landareetan materia lehorraren banaketa desorekatua dago. Erro sistema handiegia delako, alferrikako galerak arnasketaren bidez gertatuko dira eta galdutako energiaren zati hau landarearen zati uzta erabil daiteke. Substratu tenperatura altuagoan, disolbatutako oxigeno-edukia txikiagoa da, eta horrek mikroorganismoek kontsumitutako oxigenoa baino oxigeno edukietan askoz ere eragin handiagoa du. Erro sistemak oxigeno asko kontsumitzen du, eta hipoxia ere ekartzen du substratu edo lurzoruaren egitura eskasaren kasuan, eta, beraz, uraren eta ioien xurgapena murrizten da.

Matrizeko ur arrazoizko edukiera mantentzea.

Uraren edukiaren eta matrizean oxigenoaren ehunekoaren arteko korrelazio negatiboa dago. Uraren edukia handitzen denean, oxigeno edukia gutxitzen da eta alderantziz. Uraren edukia eta oxigenoa matrizean dauden ur-edukien arteko barruti kritikoa dago, hau da,% 80 ~% 85 ur edukia (5. irudia). Substratuetan% 85etik gorako ur edukien mantentze epe luzekoak oxigeno hornidurari eragingo dio. Oxigeno hornidura gehienak (% 75 ~% 90) matrizean poroen bidez egiten da.

Substratuan oxigenoaren edukia ureztatzea

Eguzki-argi gehiagok oxigeno kontsumo handiagoa eta oxigeno kontzentrazio txikiagoa sustraiak ekarriko ditu (6. irudia), eta azukre gehiagok oxigeno kontsumoa gauez handiagoa izango da. Transpirazioa sendoa da, uraren xurgapena handia da, eta substratuan oxigeno gehiago dago. 7. irudiaren ezkerretik ikus daiteke substratuaren oxigeno-edukia ureztatu ondoren ureztatu ondoren, substratuaren edukiera handia da eta airearen edukia oso baxua da. Irudiaren eskuinean erakusten den moduan. 7, argiztapen nahiko hobea izatearen baldintza azpian, substratuaren aire-edukia uraren xurgapen gehiago (ureztatze denbora berak) handitzen da. Substratan dagoen oxigenoaren edukia ureztatzearen eragin erlatiboa substratuan dagoen ur edukia (airearen edukia) baino askoz txikiagoa da.

Eztabaidatu

Benetako ekoizpenean, laborantza sustraiko ingurunean oxigenoaren (airea) edukia erraz ikusten da, baina faktore garrantzitsua da laboreen hazkunde normala eta sustraien garapen osasuntsua bermatzea.

Laborantza ekoizpenean gehieneko etekina lortzeko, oso garrantzitsua da erro sistemaren ingurunea baldintza onenean babestea ahalik eta gehien. Ikerketek erakutsi dute o₂4mg / L azpiko root sistemaren inguruneko edukiak eragin negatiboa izango du laborantza hazkundean. O₂Erro inguruneko edukiak ureztatzeak (ureztatze kantitatea eta maiztasuna), substratuaren egitura, substratuaren ur edukia, berotegia eta substratuaren tenperatura dira, eta landaketa eredu desberdinak desberdinak izango dira. Algak eta mikroorganismoak ere nolabaiteko harremana dute labore hidroponikoen erro ingurunearekin oxigeno edukiarekin. Hipoxiak landareen garapen geldoa ez ezik, erro patogenoen (pitopista, fitophthora, fusarium) erroen hazkundearen gaineko presioa areagotzen du.

Ureztatze estrategiak eragina du O-n₂Substratuaren edukia, eta modu kontrolagarriagoa da landaketa prozesuan. Arrosa landatzeko ikasketa batzuek aurkitu dute poliki-poliki substratuan (goizean) oxigeno egoera hobea lor dezakeela. Uraren ustiategi baxua duen substratuan, substratuak oxigeno eduki handia mantendu dezake eta, aldi berean, substratuen arteko ur edukien aldea saihestu behar da ureztapen maiztasun eta tarte laburragoaren bidez. Azpimarratu substratuen uraren edukia, orduan eta handiagoa da substratuen arteko aldea. Substratu hezeak, ureztatze maiztasun txikiagoa eta tarte luzeagoa bermatzen dute airearen ordezkapen eta oxigeno baldintza onak.

Substratuaren drainatzea berritze-tasaren eta oxigeno-kontzentrazioaren gradientearen eragin handia duen beste faktore bat da substratuan, substratuaren motaren eta uraren edukiaren arabera. Ureztatze likidoa ez da substratuaren behealdean egon behar denbora luzez, baina azkar deskargatu behar da oxigeno aberastutako ureztatzeko urak substratuaren behealdera iritsi ahal izateko. Drainatze-abiadurak neurri nahiko sinple batzuen eragina izan dezake, hala nola substratuaren gradientearen jarraibideak eta zabalera jarraibideetan. Zenbat eta gradiente handiagoa izan, orduan eta azkarrago drainatze abiadura. Substratu desberdinek irekiera desberdinak dituzte eta saltokien kopurua ere ezberdina da.

Amai

[Aipamen informazioa]

Xie Yuanpei. Ingurumen oxigenoaren edukien efektuak berotegi-laborantza sustraietan laborantza hazkuntzan [J]. Nekazaritza Ingeniaritza Teknologia, 2022,42 (31): 21-24.