Chen Tongqiang ve diğerleri. Sera bahçeciliğinin tarımsal mühendislik teknolojisi. 6 Ocak 2023, saat 17:30'da Pekin'de yayınlandı.

Akıllı cam seralarda topraksız kültür modunda domatesin yüksek verim elde etmesi için iyi bir rizofosfer EC ve pH kontrolü gerekli koşullardır. Bu makalede, ekim nesnesi olarak domates ele alınmış ve farklı aşamalardaki uygun rizofosfer EC ve pH aralığı ile anormallik durumunda uygulanacak ilgili kontrol teknikleri özetlenerek, geleneksel cam seralarda gerçek ekim üretimi için referans sağlanmıştır.

Eksik istatistiklere göre, Çin'deki çok açıklıklı cam akıllı seraların ekim alanı 630 hm2'ye ulaşmış olup, hala genişlemeye devam etmektedir. Cam seralar, bitki büyümesi için uygun bir büyüme ortamı yaratan çeşitli tesis ve ekipmanları entegre eder. İyi çevre kontrolü, doğru su ve gübreleme, doğru tarım uygulaması ve bitki koruma, yüksek verim ve yüksek kaliteli domates elde etmenin dört ana faktörüdür. Doğru sulama söz konusu olduğunda, amacı uygun rizofosfer EC, pH, substrat su içeriği ve rizofosfer iyon konsantrasyonunu korumaktır. İyi rizofosfer EC ve pH değerleri, köklerin gelişmesini ve su ve gübre emilimini sağlar; bu da bitki büyümesi, fotosentez, terleme ve diğer metabolik davranışların sürdürülmesi için gerekli bir ön koşuldur. Bu nedenle, iyi bir rizofosfer ortamının korunması, yüksek ürün verimi elde etmek için gerekli bir koşuldur.

Rizofosferdeki EC ve pH'ın kontrol dışı olması, su dengesi, kök gelişimi, kök-gübre emilim verimliliği-bitki besin eksikliği, kök iyon konsantrasyonu-gübre emilimi-bitki besin eksikliği vb. üzerinde geri dönüşü olmayan etkilere yol açacaktır. Cam seralarda domates ekimi ve üretimi topraksız kültür yöntemiyle yapılır. Su ve gübre karıştırıldıktan sonra, damlama okları şeklinde su ve gübrenin entegre dağıtımı gerçekleştirilir. Sulamanın EC, pH, sıklığı, formülü, geri dönüş sıvısı miktarı ve sulama başlangıç ​​zamanı, rizosfer EC ve pH'ını doğrudan etkileyecektir. Bu makalede, domates ekiminin her aşamasında uygun rizosfer EC ve pH değerleri özetlenmiş, anormal rizosfer EC ve pH'ının nedenleri analiz edilmiş ve çözüm önlemleri özetlenmiştir; bu da geleneksel cam seralarda gerçek üretim için referans ve teknik bilgi sağlamıştır.

Domatesin farklı büyüme aşamalarında uygun rizofosfer EC ve pH değerleri

Rizofosfer EC değeri esas olarak rizosferdeki ana elementlerin iyon konsantrasyonunu yansıtır. Deneysel hesaplama formülü, anyon ve katyon yüklerinin toplamının 20'ye bölünmesidir ve değer ne kadar yüksekse, rizosfer EC değeri de o kadar yüksek olur. Uygun rizosfer EC değeri, kök sistemi için uygun ve homojen element iyon konsantrasyonu sağlayacaktır.

Genel olarak, değeri düşüktür (rizosfer EC < 2,0 mS/cm). Kök hücrelerinin şişme basıncı nedeniyle, kökler tarafından aşırı su emilimi talebi oluşacak, bu da bitkilerde daha fazla serbest su bulunmasına yol açacaktır ve fazla serbest su yaprak dökülmesi, hücre uzaması ve bitki damar büyümesi için kullanılacaktır; değeri yüksektir (kış rizosfer EC > 8~10 mS/cm, yaz rizosfer EC > 5~7 mS/cm). Rizosfer EC'nin artmasıyla, köklerin su emme kapasitesi yetersiz kalır, bu da bitkilerde su kıtlığı stresine yol açar ve şiddetli durumlarda bitkiler kurur (Şekil 1). Aynı zamanda, yapraklar ve meyveler arasında su için rekabet, meyve su içeriğinin azalmasına yol açacak ve bu da verimi ve meyve kalitesini etkileyecektir. Rizofosfer EC'si 0~2 mS/cm oranında orta derecede artırıldığında, meyvedeki çözünür şeker konsantrasyonu/çözünür katı madde içeriğinin artışında, bitkinin vejetatif büyümesi ve üreme büyümesi dengesinin ayarlanmasında iyi bir düzenleyici etkiye sahip olduğu görülmektedir; bu nedenle kaliteyi hedefleyen kiraz domates yetiştiricileri genellikle daha yüksek rizosfer EC'si kullanmaktadır. Tuzlu su sulama koşullarında (besin çözeltisine 2:2:1 oranında NaCl:MgSO4:CaSO4 içeren 3 g/L ev yapımı tuzlu su eklenmiştir) aşılanmış salatalığın çözünür şekerinin kontrol grubuna göre önemli ölçüde daha yüksek olduğu bulunmuştur. Hollanda 'Honey' kiraz domatesinin özellikleri, tüm üretim sezonu boyunca yüksek rizosfer EC'sini (8~10 mS/cm) koruması ve meyvesinin yüksek şeker içeriğine sahip olması, ancak nihai meyve veriminin nispeten düşük olmasıdır (5 kg/m2).

Rizofosfer pH'ı (birimsiz), esas olarak rizosfer çözeltisinin pH'ını ifade eder ve bu da her bir element iyonunun suda çökelmesini ve çözünmesini etkiler ve daha sonra her bir iyonun kök sistemi tarafından emilme etkinliğini etkiler. Çoğu element iyonu için uygun pH aralığı 5,5~6,5'tir ve bu, her bir iyonun kök sistemi tarafından normal şekilde emilmesini sağlar. Bu nedenle, domates ekimi sırasında rizosfer pH'ı her zaman 5,5~6,5 arasında tutulmalıdır. Tablo 1, büyük meyveli domateslerin farklı büyüme aşamalarındaki rizosfer EC ve pH kontrol aralığını göstermektedir. Kiraz domates gibi küçük meyveli domateslerde, farklı aşamalardaki rizosfer EC, büyük meyveli domateslere göre 0~1 mS/cm daha yüksektir, ancak hepsi aynı eğilime göre ayarlanmıştır.

Domates rizofosfer EC'sinin anormal nedenleri ve düzeltme önlemleri

Rizofosfer EC'si, kök sistemi çevresindeki besin çözeltisinin EC değerini ifade eder. Hollanda'da domates kaya yünü ekildiğinde, yetiştiriciler kaya yününden besin çözeltisini çekmek için şırıngalar kullanırlar ve sonuçlar daha temsilidir. Normal şartlar altında, geri dönüş EC'si rizosfer EC'sine yakındır, bu nedenle Çin'de genellikle örnekleme noktası geri dönüş EC'si rizosfer EC'si olarak kullanılır. Rizosfer EC'sinin günlük değişimi genellikle güneş doğduktan sonra yükselir, düşmeye başlar ve sulamanın zirvesinde sabit kalır ve sulamadan sonra yavaşça yükselir, Şekil 2'de gösterildiği gibi.

Yüksek geri dönüş EC'sinin başlıca nedenleri düşük geri dönüş oranı, yüksek giriş EC'si ve geç sulamadır. Aynı gün sulama miktarı daha azdır, bu da sıvı geri dönüş oranının düşük olduğunu gösterir. Sıvı geri dönüşünün amacı substratı tamamen yıkamak, rizosfer EC'sinin, substrat su içeriğinin ve rizosfer iyon konsantrasyonunun normal aralıkta olmasını sağlamaktır ve sıvı geri dönüş oranı düşük olduğunda, kök sistemi elementel iyonlardan daha fazla su emer, bu da EC'nin artmasına neden olur. Yüksek giriş EC'si doğrudan yüksek geri dönüş EC'sine yol açar. Genel kurala göre, geri dönüş EC'si giriş EC'sinden 0,5~1,5 ms/cm daha yüksektir. O gün son sulama daha erken bitti ve sulamadan sonra bile ışık yoğunluğu hala yüksekti (300~450 W/m2). Bitkilerin radyasyonla tetiklenen terlemesi nedeniyle, kök sistemi su emmeye devam etti, substratın su içeriği azaldı, iyon konsantrasyonu arttı ve ardından rizosfer EC'si arttı. Rizofosfer EC'si yüksek, radyasyon yoğunluğu yüksek ve nem düşük olduğunda, bitkiler su kıtlığı stresiyle karşı karşıya kalır ve bu durum ciddi şekilde solma olarak kendini gösterir (Şekil 1, sağ).

Rizofosferdeki düşük EC değeri, esas olarak yüksek sıvı geri dönüş hızı, sulamanın geç tamamlanması ve sıvı girişindeki düşük EC değerinden kaynaklanır ve bu da sorunu daha da kötüleştirir. Yüksek sıvı geri dönüş hızı, giriş EC değeri ile geri dönüş EC değeri arasında sonsuz bir yakınlığa yol açar. Sulama geç bittiğinde, özellikle bulutlu günlerde, düşük ışık ve yüksek nemle birlikte, bitkilerin terlemesi zayıf olur, elementel iyonların emilim oranı sudan daha yüksek olur ve matris su içeriğinin azalma oranı çözeltideki iyon konsantrasyonundan daha düşük olur; bu da geri dönüş sıvısının düşük EC değerine yol açar. Bitki kök tüy hücrelerinin şişme basıncı rizosfer besin çözeltisinin su potansiyelinden daha düşük olduğundan, kök sistemi daha fazla su emer ve su dengesi bozulur. Terleme zayıf olduğunda, bitki su püskürtme şeklinde su atar (şekil 1, sol) ve gece sıcaklık yüksekse, bitki boşuna büyür.

Rizofosfer EC'si anormal olduğunda alınacak önlemler: ① Geri dönüş EC'si yüksek olduğunda, gelen EC makul bir aralıkta olmalıdır. Genellikle, büyük meyveli domateslerin gelen EC'si yaz aylarında 2,5~3,5 mS/cm, kış aylarında ise 3,5~4,0 mS/cm'dir. İkinci olarak, öğlen yüksek frekanslı sulamadan önce sıvı geri dönüş oranını iyileştirin ve her sulamada sıvı geri dönüşünün gerçekleşmesini sağlayın. Sıvı geri dönüş oranı, radyasyon birikimiyle pozitif korelasyon gösterir. Yaz aylarında, radyasyon yoğunluğu hala 450 W/m2'den fazla ve süresi 30 dakikadan fazla olduğunda, bir defada az miktarda sulama (50~100 mL/damlatıcı) elle eklenmeli ve temel olarak sıvı geri dönüşünün gerçekleşmemesi daha iyidir. ② Sıvı geri dönüş oranı düşük olduğunda, başlıca nedenler yüksek sıvı geri dönüş oranı, düşük EC ve son sulamanın geç yapılmasıdır. Son sulama zamanı dikkate alındığında, son sulama genellikle gün batımından 2-5 saat önce sona erer; bulutlu günlerde ve kış aylarında planlanandan önce, güneşli günlerde ve yaz aylarında ise daha geç biter. Dış ortam radyasyon birikimine göre sıvı geri dönüş oranı kontrol edilir. Genel olarak, radyasyon birikimi 500 J/(cm2.d)'den az olduğunda sıvı geri dönüş oranı %10'dan az, radyasyon birikimi 500-1000 J/(cm2.d) olduğunda ise %10-20 arasındadır ve bu şekilde devam eder.

Domates rizofosfer pH'sındaki anormalliklerin nedenleri ve düzeltme önlemleri

Genel olarak, ideal koşullar altında giriş suyunun pH'ı 5,5 ve süzüntünün pH'ı 5,5~6,5 arasındadır. Rizosfer pH'ını etkileyen faktörler formül, kültür ortamı, süzüntü oranı, su kalitesi vb.dir. Rizosfer pH'ı düşük olduğunda, Şekil 3'te gösterildiği gibi kökleri yakar ve kaya yünü matrisini ciddi şekilde çözer. Rizosfer pH'ı yüksek olduğunda ise Mn2+, Fe3+, Mg2+ ve PO43- emilimi azalır ve bu da Şekil 4'te gösterildiği gibi yüksek rizosfer pH'ından kaynaklanan manganez eksikliği gibi element eksikliklerine yol açar.

Su kalitesi açısından, yağmur suyu ve RO membran filtrasyon suyu asidiktir ve ana çözeltinin pH'ı genellikle 3~4'tür, bu da giriş çözeltisinin düşük pH'ına yol açar. Giriş çözeltisinin pH'ını ayarlamak için genellikle potasyum hidroksit ve potasyum bikarbonat kullanılır. Kuyu suyu ve yeraltı suyu, alkali olan HCO3- içerdiğinden genellikle nitrik asit ve fosforik asit ile düzenlenir. Anormal giriş pH'ı, dönüş pH'ını doğrudan etkileyecektir, bu nedenle uygun giriş pH'ı düzenlemenin temelidir. Yetiştirme substratına gelince, ekimden sonra, hindistan cevizi kepeği substratının dönüş sıvısının pH'ı, giriş sıvısının pH'ına yakındır ve substratın iyi tamponlama özelliği nedeniyle, giriş sıvısının anormal pH'ı kısa sürede rizosfer pH'ında ciddi dalgalanmalara neden olmaz. Kaya yünü yetiştiriciliğinde, kolonizasyondan sonra dönüş sıvısının pH değeri yüksektir ve uzun süre devam eder.

Formül açısından, bitkilerin iyonları emme kapasitelerine göre fizyolojik asit tuzları ve fizyolojik alkali tuzları olarak ikiye ayrılabilir. NO3- örneğini ele alırsak, bitkiler 1 mol NO3- emdiğinde, kök sistemi 1 mol OH- salgılar ve bu da rizosfer pH'sının artmasına yol açar; oysa kök sistemi NH4+ emdiğinde, aynı konsantrasyonda H+ salgılar ve bu da rizosfer pH'sının azalmasına yol açar. Bu nedenle, nitrat fizyolojik olarak bazik bir tuz iken, amonyum tuzu fizyolojik olarak asidik bir tuzdur. Genel olarak, potasyum sülfat, kalsiyum amonyum nitrat ve amonyum sülfat fizyolojik asit gübreleridir, potasyum nitrat ve kalsiyum nitrat fizyolojik alkali tuzlardır ve amonyum nitrat nötr bir tuzdur. Sıvı geri dönüş hızının rizosfer pH'sı üzerindeki etkisi esas olarak rizosfer besin çözeltisinin yıkanmasında kendini gösterir ve anormal rizosfer pH'sı, rizosferdeki iyon konsantrasyonunun dengesizliğinden kaynaklanır.

Rizofosfer pH'sı anormal olduğunda alınacak önlemler: ① Öncelikle, giriş suyunun pH'sının makul bir aralıkta olup olmadığını kontrol edin; (2) Kuyu suyu gibi daha fazla karbonat içeren su kullanıldığında, yazar bir keresinde giriş suyunun pH'sının normal olduğunu, ancak o gün sulama bittikten sonra giriş suyunun pH'sının kontrol edildiğinde arttığını tespit etmiştir. Analizden sonra, olası nedenin HCO3- tamponlaması nedeniyle pH'nın artması olduğu belirlenmiştir; bu nedenle, sulama suyu kaynağı olarak kuyu suyu kullanıldığında düzenleyici olarak nitrik asit kullanılması önerilir; (3) Kaya yünü dikim substratı olarak kullanıldığında, dikimin erken aşamasında geri dönüş çözeltisinin pH'sı uzun süre yüksek kalır. Bu durumda, giriş çözeltisinin pH'sı uygun şekilde 5,2~5,5'e düşürülmeli ve aynı zamanda fizyolojik asit tuzunun dozu artırılmalı, kalsiyum nitrat yerine kalsiyum amonyum nitrat ve potasyum nitrat yerine potasyum sülfat kullanılmalıdır. Formüldeki toplam N'nin 1/10'unu aşmaması gereken NH4+ dozuna dikkat edilmelidir. Örneğin, giriş suyundaki toplam N konsantrasyonu (NO3- +NH4+) 20 mmol/L ise, NH4+ konsantrasyonu 2 mmol/L'den az olmalı ve potasyum nitrat yerine potasyum sülfat kullanılabilir; ancak SO4 konsantrasyonunun dikkate alınması gerekir.^2-(3) Sulama girişinde 6~8 mmol/L'yi aşması önerilmez; (4) Sıvı geri dönüş hızı açısından, sulama miktarı her seferinde artırılmalı ve özellikle kaya yünü ekim için kullanıldığında substrat yıkanmalıdır, böylece rizofosfer pH'ı fizyolojik asit tuzu kullanılarak kısa sürede hızla ayarlanamaz, bu nedenle rizofosfer pH'ını mümkün olan en kısa sürede makul bir aralığa ayarlamak için sulama miktarı artırılmalıdır.

Özet

Rizofosfer EC ve pH değerlerinin makul bir aralıkta olması, domates köklerinin su ve gübreyi normal şekilde emmesini sağlamanın ön koşuludur. Anormal değerler, bitki besin eksikliğine, su dengesinin bozulmasına (su kıtlığı stresi/aşırı serbest su), kök yanmasına (yüksek EC ve düşük pH) ve diğer sorunlara yol açacaktır. Anormal rizosfer EC ve pH değerlerinin neden olduğu bitki anormalliğinin gecikmesi nedeniyle, sorun ortaya çıktığında, bu durum birçok gün boyunca anormal rizosfer EC ve pH değerlerinin oluştuğu anlamına gelir ve bitkinin normale dönme süreci zaman alacaktır; bu da verimi ve kaliteyi doğrudan etkiler. Bu nedenle, gelen ve giden sıvıların EC ve pH değerlerinin her gün kontrol edilmesi önemlidir.

SON

[Alıntılanan bilgi] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, vd. Cam serada domates topraksız kültürünün rizofosfer EC ve pH kontrol yöntemi [J]. Tarım Mühendisliği Teknolojisi, 2022,42(31):17-20.