Теплица бакчачылыгының авыл хуҗалыгы инженериясе технологиясе. Пекинда 2023 елның 13 гыйнварында 17:30 сәгатьтә бастырылган.

Күпчелек туклыклы элементларның сеңүе үсемлек тамырларының метаболик активлыгы белән тыгыз бәйләнгән процесс. Бу процесслар тамыр күзәнәкләренең сулышы белән барлыкка килгән энергияне таләп итә, һәм су сеңүе шулай ук ​​температура һәм сулыш алу белән көйләнә, һәм сулыш алу өчен кислород катнашуы кирәк, шуңа күрә тамыр мохитендәге кислород культураларның нормаль үсешенә мөһим йогынты ясый. Судагы эрегән кислород күләме температура һәм тозлылыкка бәйле, һәм субстрат структурасы тамыр мохитендәге һава күләмен билгели. Сугару төрле су күләме булган субстратларда кислород күләмен яңарту һәм тулыландыруда зур аермаларга ия. Тамыр мохитендәге кислород күләмен оптимальләштерү өчен күп факторлар бар, ләкин һәр факторның йогынты дәрәҗәсе төрле. Субстратның су тоту сыйдырышлыгын (һава күләмен) тиешле дәрәҗәдә саклау - тамыр мохитендә югары кислород күләмен саклауның алшарты.

Эремәдә туендырылган кислород күләменә температура һәм тозлылыкның йогынтысы

Судагы эрегән кислород күләме

Эрегән кислород судагы бәйләнмәгән яки ирекле кислородта эреп китә, ​​һәм судагы эрегән кислород күләме билгеле бер температурада, ягъни туендырылган кислород күләмендә, максималь дәрәҗәгә җитәчәк. Судагы туендырылган кислород күләме температура белән үзгәрә, һәм температура артканда, кислород күләме кими. Чиста суның туендырылган кислород күләме тозлы диңгез суына караганда югарырак (1 нче рәсем), шуңа күрә төрле концентрациядәге туклыклы эремәләрнең туендырылган кислород күләме төрлечә булачак.

Матрицада кислород ташу

Теплица культуралары тамырлары туклыклы эремәдән ала алган кислород ирекле хәлдә булырга тиеш, һәм кислород субстратта һава, су һәм тамырлар тирәсендәге су аша ташыла. Билгеле бер температурада һавадагы кислород күләме белән тигезлектә булганда, суда эрегән кислород максималь дәрәҗәгә җитә, һәм һавадагы кислород күләменең үзгәрүе судагы кислород күләменең пропорциональ үзгәрүенә китерәчәк.

Тамыр мохитендәге гипоксия стрессының культураларга йогынтысы

Тамыр гипоксиясенең сәбәпләре

Җәй көне гидропоника һәм субстрат үстерү системаларында гипоксия куркынычы ни өчен югарырак булуына берничә сәбәп бар. Беренчедән, температура арткан саен судагы туендырылган кислород күләме кими. Икенчедән, тамыр үсешен тәэмин итү өчен кирәкле кислород температура арткан саен арта. Моннан тыш, җәй көне туклыклы матдәләрнең сеңү күләме югарырак, шуңа күрә туклыклы матдәләрне сеңдерү өчен кислородка ихтыяҗ югарырак. Бу тамыр мохитендә кислород күләменең кимүенә һәм нәтиҗәле өстәмәләрнең җитмәвенә китерә, бу тамыр мохитендә гипоксиягә китерә.

Абсорбция һәм үсеш

Күпчелек мөһим туклыклы матдәләрнең үзләштерелүе тамыр метаболизмы белән тыгыз бәйле процессларга бәйле, алар тамыр күзәнәкләренең сулышы, ягъни фотосинтетик продуктларның кислород катнашында таркалуы нәтиҗәсендә барлыкка килгән энергияне таләп итә. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, помидор үсемлекләренең гомуми ассимиляцияләренең 10% ~ 20% ы тамырларда кулланыла, шуларның 50% ы туклыклы ионнарны үзләштерү өчен, 40% ы үсеш өчен һәм нибары 10% ы гына тәрбияләү өчен кулланыла. Тамырлар туры мохиттә кислород табарга тиеш, анда алар CO2 бүлеп чыгаралар.₂Субстратларда һәм гидропоникада начар вентиляция аркасында килеп чыккан анаэроб шартларда гипоксия су һәм туклыклы матдәләрнең сеңүенә тәэсир итәчәк. Гипоксия туклыклы матдәләрнең, атап әйткәндә, нитратның (NO) актив сеңүенә тиз җавап бирә.₃^-), калий (K) һәм фосфат (PO₄^3-), бу кальций (Ca) һәм магний (Mg) пассив сеңүенә комачаулый.

Үсемлек тамыры үсеше энергия таләп итә, тамырның нормаль активлыгы өчен иң түбән кислород концентрациясе кирәк, ә COP кыйммәтеннән түбән кислород концентрациясе тамыр күзәнәкләре метаболизмын чикләүче факторга әйләнә (гипоксия). Кислород күләме түбән булганда, үсеш әкренәйә яки хәтта туктала. Әгәр өлешчә тамыр гипоксиясе ботакларга һәм яфракларга гына тәэсир итсә, тамыр системасы ниндидер сәбәпләр аркасында актив булмаган тамыр системасы өлешен җирле сеңдерүне арттыру юлы белән компенсацияли ала.

Үсемлекләрдә метаболик механизм электрон акцепторы буларак кислородка бәйле. Кислород булмаса, АТФ җитештерү тукталачак. АТФ булмаса, тамырлардан протоннарның чыгуы тукталачак, тамыр күзәнәкләренең күзәнәк согы әче булачак, һәм бу күзәнәкләр берничә сәгать эчендә үләчәк. Вакытлыча һәм кыска вакытлы гипоксия үсемлекләрдә кире кайтарып булмый торган туклану стрессына китермәячәк. "Нитрат сулышы" механизмы аркасында, тамыр гипоксиясе вакытында гипоксия белән көрәшүнең альтернатив ысулы буларак кыска вакытлы адаптация булырга мөмкин. Ләкин озак вакытлы гипоксия үсешнең әкренәюенә, яфрак мәйданының кимүенә һәм яңа һәм коры авырлыкның кимүенә китерәчәк, бу исә уңышның сизелерлек кимүенә китерәчәк.

Этилен

Үсемлекләр көчле стресс астында үз урынында этилен барлыкка китерә. Гадәттә, этилен туфрак һавасына таралып, тамырлардан чыгарыла. Су басу вакытында этилен барлыкка килүе артып кына калмый, ә тамырлар су белән әйләндереп алынганлыктан, диффузия дә шактый кими. Этилен концентрациясенең артуы тамырларда аэрация тукымалары барлыкка килүенә китерәчәк (2 нче рәсем). Этилен шулай ук ​​яфракларның картаюына китерергә мөмкин, ә этилен белән ауксин арасындагы үзара бәйләнеш өстәмә тамырлар барлыкка килүне арттырачак.

Кислород стрессы яфраклар үсешенең кимүенә китерә

ABA төрле мохит стрессларына каршы тору өчен тамырларда һәм яфракларда җитештерелә. Тамыр мохитендә стресска типик җавап - устьицаларның ябылуы, бу ABA формалашуын үз эченә ала. Устьицалар ябылганчы, үсемлекнең өске өлеше шешенү басымын югалта, өске яфраклар шиңә, һәм фотосинтез нәтиҗәлелеге дә кимергә мөмкин. Күп кенә тикшеренүләр устьицаларның апопласттагы ABA концентрациясенең артуына ябылу юлы белән җавап бирүен күрсәтте, ягъни яфрак булмаганнардагы ABA гомуми күләме күзәнәк эчендәге ABA бүлеп чыгару юлы белән, үсемлекләр апопласт ABA концентрациясен бик тиз арттыра ала. Үсемлекләр мохит стрессы астында булганда, алар күзәнәкләрдә ABA бүлеп чыгара башлыйлар, һәм тамыр бүлеп чыгару сигналы сәгатьләр урынына минутлар эчендә тапшырылырга мөмкин. Яфрак тукымаларында ABA артуы күзәнәк тышчасының сузылуын киметергә һәм яфракларның сузылуын киметергә мөмкин. Гипоксиянең тагын бер нәтиҗәсе - яфракларның гомер озынлыгы кыскара, бу барлык яфракларга да тәэсир итәчәк. Гипоксия гадәттә цитокинин һәм нитрат ташуның кимүенә китерә. Азот яки цитокинин җитмәү яфрак мәйданын карап тоту вакытын кыскартачак һәм берничә көн эчендә ботаклар һәм яфраклар үсешен туктатачак.

Уңыш тамыр системасының кислород мохитен оптимальләштерү

Субстратның үзенчәлекләре су һәм кислород бүленеше өчен хәлиткеч роль уйный. Теплица яшелчәләренең тамыр мохитендәге кислород концентрациясе, нигездә, субстратның су тоту сәләтенә, сугаруга (зурлыгы һәм ешлыгы), субстрат структурасына һәм субстрат полосасының температурасына бәйле. Тамыр мохитендәге кислород күләме ким дигәндә 10% тан (4~5 мг/л) югары булганда гына тамыр активлыгын иң яхшы хәлдә саклап калырга мөмкин.

Уңышларның тамыр системасы үсемлекләр үсеше һәм үсемлек авыруларына чыдамлыгы өчен бик мөһим. Су һәм туклыклы матдәләр үсемлекләрнең ихтыяҗларына карап сеңдереләчәк. Ләкин тамыр мохитендәге кислород дәрәҗәсе, нигездә, туклыклы матдәләрнең һәм суның сеңдерү нәтиҗәлелеген һәм тамыр системасының сыйфатын билгели. Тамыр системасы мохитендә кислород дәрәҗәсе җитәрлек булу тамыр системасының сәламәтлеген тәэмин итә ала, шуңа күрә үсемлекләр патоген микроорганизмнарга яхшырак каршы тора ала (3 нче рәсем). Субстратта кислород дәрәҗәсе җитәрлек булу шулай ук ​​анаэроб шартлар куркынычын киметә, шулай итеп патоген микроорганизмнар куркынычын киметә.

Тамыр мохитендә кислород куллану

Уңышларның максималь кислород куллануы сәгатенә 40 мг/м2 кадәр булырга мөмкин (кулланылу культураларга бәйле). Температурага карап, сугару суында 7~8 мг/л га кадәр кислород булырга мөмкин (4 нче рәсем). 40 мг га җитү өчен, кислород ихтыяҗын канәгатьләндерү өчен һәр сәгать саен 5 л су бирергә кирәк, ләкин чынлыкта, бер көндә сугару күләменә ирешеп булмаска мөмкин. Бу сугару белән тәэмин ителгән кислородның роле аз гына булуын аңлата. Кислород белән тәэмин итүнең күпчелек өлеше матрицадагы тишекләр аша тамыр зонасына барып җитә, һәм тишекләр аша кислород белән тәэмин итү өлеше көн вакытына карап 90% ка кадәр җитә. Үсемлекләрнең парга әйләнүе максимумга җиткәч, сугару күләме дә максимумга җитә, бу сәгатенә 1~1,5 л/м2 тигез. Әгәр сугару суында 7 мг/л кислород булса, ул тамыр зонасы өчен сәгатенә 7~11 мг/м2 кислород белән тәэмин итәчәк. Бу ихтыяҗның 17%~25% ына тигез. Әлбәттә, бу бары тик субстраттагы кислородка мохтаҗ сугару суы яңа сугару суы белән алыштырылган очракка гына кагыла.

Тамыр кулланудан тыш, тамыр мохитендәге микроорганизмнар да кислород кулланалар. Моны сан белән билгеләү кыен, чөнки бу яктан үлчәүләр үткәрелмәгән. Ел саен яңа субстратлар алыштырыла торганлыктан, микроорганизмнар кислород куллануда чагыштырмача аз роль уйный дип фаразларга мөмкин.

Тамырларның әйләнә-тирә мохит температурасын оптимальләштерегез

Тамыр системасының температурасы тамыр системасының нормаль үсеше һәм функциясе өчен бик мөһим, һәм ул шулай ук ​​тамыр системасы тарафыннан су һәм туклыклы матдәләрне сеңдерүгә тәэсир итүче мөһим фактор булып тора.

Субстрат температурасының бик түбән булуы (тамыр температурасы) су сеңдерүдә кыенлыклар тудырырга мөмкин. 5°C температурада сеңдерү 20°C температурага караганда 70% ~ 80% ка түбәнрәк. Әгәр субстрат температурасының түбән булуы югары температура белән бергә булса, бу үсемлекләрнең солуына китерәчәк. Ион сеңдерүе, әлбәттә, температурага бәйле, ул түбән температурада ион сеңдерүен тоткарлый, һәм төрле туклыклы элементларның температурага сизгерлеге төрлечә.

Субстратның артык югары температурасы да файдасыз, һәм ул тамыр системасының артык зур булуына китерергә мөмкин. Икенче төрле әйткәндә, үсемлекләрдә коры матдәнең тигезсез бүленеше бар. Тамыр системасы артык зур булганлыктан, сулыш алу аша кирәксез югалтулар барлыкка киләчәк, һәм югалган энергиянең бу өлеше үсемлекнең уңыш җыю өлеше өчен кулланылырга мөмкин. Субстратның югарырак температурасында эрегән кислород күләме түбәнрәк була, бу тамыр мохитендәге кислород күләменә микроорганизмнар кулланган кислородка караганда күпкә зуррак йогынты ясый. Тамыр системасы күп кислород куллана, хәтта субстрат яки туфрак структурасы начар булган очракта гипоксиягә китерә, шуның белән су һәм ионнарның сеңүен киметә.

Матрицаның су тоту сәләтен тиешле дәрәҗәдә саклагыз.

Матрицадагы су күләме һәм кислородның процент күләме арасында тискәре корреляция бар. Су күләме артканда, кислород күләме кими, һәм киресенчә. Матрицадагы су күләме һәм кислород арасында критик диапазон бар, ягъни 80% ~ 85% су күләме (5 нче рәсем). Субстратта су күләмен 85% тан артык озак вакыт саклап тору кислород белән тәэмин итүгә тәэсир итәчәк. Кислород белән тәэмин итүнең күпчелек өлеше (75% ~ 90%) матрицадагы тишекләр аша үтә.

Субстраттагы кислород күләменә сугаруны өстәмә рәвештә арттыру

Кояш нуры күбрәк булу тамырларда кислород куллануны арттырачак һәм кислород концентрациясе кимрәк булачак (6 нчы рәсем), ә шикәр күбрәк булу төнлә кислород куллануны арттырачак. Транспирация көчле, су сеңдерүчәнлеге зур, һәм субстратта һава һәм кислород күбрәк. 7 нче рәсемнең сул ягыннан күренгәнчә, субстратның су тоту сәләте югары һәм һава күләме бик түбән булган очракта, сугарудан соң субстраттагы кислород күләме бераз артачак. 7 нче рәсемнең уң ягында күрсәтелгәнчә, чагыштырмача яхшырак яктырту шартларында, субстраттагы һава күләме су сеңдерүчәнлеге арту сәбәпле арта (шул ук сугару вакытлары). Сугаруның субстраттагы кислород күләменә чагыштырма йогынтысы субстраттагы су тоту сәләтеннән (һава күләме) күпкә кимрәк.

Фикер алышу

Чынлыкта, культура тамырлары мохитендәге кислород (һава) күләмен күз уңыннан ычкындыру җиңел, ләкин ул культураларның нормаль үсешен һәм тамырларның сәламәт үсешен тәэмин итү өчен мөһим фактор булып тора.

Уңыш җитештерү вакытында максималь уңыш алу өчен, тамыр системасы мохитен мөмкин кадәр иң яхшы хәлдә саклау бик мөһим. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, O₂Тамыр системасы мохитендә 4 мг/л дан түбәнрәк күләмдә булу культура үсешенә тискәре йогынты ясаячак.₂Тамыр мохитендәге күләм, нигездә, сугаруга (сугару күләме һәм ешлыгы), субстрат структурасына, субстрат суының күләменә, теплица һәм субстрат температурасына бәйле, һәм төрле утырту үрнәкләре төрле булачак. Суүсемнәр һәм микроорганизмнар шулай ук ​​гидропоник культураларның тамыр мохитендәге кислород күләме белән билгеле бер бәйләнештә. Гипоксия үсемлекләрнең әкрен үсешен генә түгел, ә тамыр патогеннарының (питий, фитофтора, фузариум) тамыр үсешенә басымын да арттыра.

Сугару стратегиясе Oга зур йогынты ясый₂Субстраттагы су күләмен контрольдә тоту, һәм ул утырту процессында шулай ук ​​контрольдә тотыла торганрак ысул. Кайбер гөл утырту тикшеренүләре субстраттагы су күләмен әкренләп арттыру (иртән) кислород торышын яхшыртырга мөмкинлек бирүен күрсәтте. Су тоту сыйдырышлыгы түбән булган субстратта субстрат югары кислород күләмен саклый ала, һәм шул ук вакытта, югарырак сугару ешлыгы һәм кыскарак интервал аша субстратлар арасындагы су күләме аермасын булдырмаска кирәк. Су тоту сыйдырышлыгы түбәнрәк булган саен, субстратлар арасындагы аерма зуррак була. Дымлы субстрат, түбәнрәк сугару ешлыгы һәм озынрак интервал һаваның күбрәк алышынуын һәм уңай кислород шартларын тәэмин итә.

Субстратның дренажы - яңарту тизлегенә һәм субстраттагы кислород концентрациясе градиентына зур йогынты ясаучы тагын бер фактор, бу субстратның төренә һәм су тоту сәләтенә бәйле. Сугару сыекчасы субстрат төбендә озак торырга тиеш түгел, ә тиз арада агызылырга тиеш, шуңа күрә яңа кислород белән баетылган сугару суы субстрат төбенә кабат барып җитә ала. Дренаж тизлегенә кайбер чагыштырмача гади үлчәмнәр, мәсәлән, субстратның буй һәм киңлек юнәлешләрендәге градиенты тәэсир итә ала. Градиент зуррак булган саен, дренаж тизлеге дә тизрәк була. Төрле субстратларның төрле тишекләре бар, һәм чыгу урыннары саны да төрле.

АХЫР

[цитата турында мәгълүмат]

Се Юаньпэй. Теплица культуралары тамырларындагы әйләнә-тирә мохиттәге кислород күләменең культура үсешенә йогынтысы [J]. Авыл хуҗалыгы инженериясе технологиясе, 2022,42(31):21-24.