Chen Tongqiang, etc. Tecnologia d'enginyeria agrícola per a la jardineria d'hivernacles Publicat a Pequín a les 17:30 del 6 de gener de 2023.

Un bon control de l'EC i el pH de la rizosfera són condicions necessàries per aconseguir un alt rendiment de tomàquet en el mode de cultiu sense sòl en hivernacles de vidre intel·ligents. En aquest article, es va prendre el tomàquet com a objecte de plantació, i es va resumir el rang adequat d'EC i pH de la rizosfera en diferents etapes, així com les mesures tècniques de control corresponents en cas d'anomalia, per tal de proporcionar una referència per a la producció real de plantació en hivernacles de vidre tradicionals.

Segons estadístiques incompletes, la superfície de plantació d'hivernacles intel·ligents de vidre de diversos trams a la Xina ha arribat als 630 hm2 i continua expandint-se. Els hivernacles de vidre integren diverses instal·lacions i equips, creant un entorn de creixement adequat per al creixement de les plantes. Un bon control ambiental, un reg precís d'aigua i fertilitzants, una operació agrícola correcta i la protecció de les plantes són els quatre factors principals per aconseguir un alt rendiment i una alta qualitat dels tomàquets. Pel que fa al reg precís, el seu propòsit és mantenir una conductivitat elèctrica (EC), un pH, un contingut d'aigua del substrat i una concentració d'ions de la rizosfera adequats. Una bona EC i un pH de la rizosfera satisfan el desenvolupament de les arrels i l'absorció d'aigua i fertilitzants, que és un requisit previ necessari per mantenir el creixement de les plantes, la fotosíntesi, la transpiració i altres comportaments metabòlics. Per tant, mantenir un bon entorn de la rizosfera és una condició necessària per aconseguir un alt rendiment dels cultius.

El descontrol de l'EC i el pH a la rizosfera tindrà efectes irreversibles sobre el balanç hídric, el desenvolupament de les arrels, l'eficiència de l'absorció de fertilitzants de les arrels (deficiència de nutrients de les plantes), la concentració d'ions de les arrels (absorció de fertilitzants), la deficiència de nutrients de les plantes, etc. La plantació i producció de tomàquets en hivernacles de vidre adopta un cultiu sense sòl. Després de barrejar l'aigua i el fertilitzant, el subministrament integrat d'aigua i fertilitzant es realitza en forma de fletxes. L'EC, el pH, la freqüència, la fórmula, la quantitat de líquid de retorn i l'hora d'inici del reg afectaran directament l'EC i el pH de la rizosfera. En aquest article, es resumeixen l'EC i el pH adequats de la rizosfera en cada etapa de la plantació de tomàquets, i es van analitzar les causes de l'EC i el pH anormals de la rizosfera i es van resumir les mesures correctives, que van proporcionar una referència i una referència tècnica per a la producció real d'hivernacles de vidre tradicionals.

CE i pH adequats de la rizosfera en diferents estadis de creixement del tomàquet

L'EC de la rizosfera es reflecteix principalment en la concentració d'ions dels principals elements de la rizosfera. La fórmula de càlcul empíric és que la suma de les càrregues d'anions i cations es divideix per 20, i com més alt sigui el valor, més alta serà l'EC de la rizosfera. Una EC adequada proporcionarà una concentració d'ions d'elements adequada i uniforme per al sistema radicular.

En general, el seu valor és baix (EC de la rizosfera <2.0 mS/cm). A causa de la pressió d'inflamació de les cèl·lules de l'arrel, comportarà una demanda excessiva d'absorció d'aigua per part de les arrels, cosa que resultarà en més aigua lliure a les plantes, i l'excés d'aigua lliure s'utilitzarà per a l'escopiment de fulles, l'elongació cel·lular i el creixement de les venes de la planta; el seu valor és alt (EC de la rizosfera a l'hivern >8~10 mS/cm, EC de la rizosfera a l'estiu >5~7 mS/cm). Amb l'augment de l'EC de la rizosfera, la capacitat d'absorció d'aigua de les arrels és insuficient, cosa que provoca estrès per escassetat d'aigua a les plantes i, en casos greus, les plantes es marciran (Figura 1). Al mateix temps, la competència entre les fulles i els fruits per l'aigua comportarà la disminució del contingut d'aigua del fruit, cosa que afectarà el rendiment i la qualitat del fruit. Quan l'EC de la rizosfera augmenta moderadament en 0~2 mS/cm, té un bon efecte regulador sobre l'augment de la concentració de sucre soluble/contingut de sòlids solubles de la fruita, l'ajust del creixement vegetatiu de la planta i l'equilibri del creixement reproductiu, de manera que els productors de tomàquets cherry que busquen la qualitat sovint adopten una CE de la rizosfera més alta. Es va trobar que el sucre soluble del cogombre empeltat era significativament més alt que el del control sota la condició de reg amb aigua salobre (es van afegir 3 g/L d'aigua salobre autoproduïda amb la proporció de NaCl:MgSO4:CaSO4 de 2:2:1 a la solució nutritiva). Les característiques del tomàquet cherry 'Honey' holandès són que manté una CE de la rizosfera alta (8~10 mS/cm) durant tota la temporada de producció, i el fruit té un alt contingut de sucre, però el rendiment final del fruit és relativament baix (5 kg/m2).

El pH de la rizosfera (sense unitats) es refereix principalment al pH de la solució de la rizosfera, que afecta principalment la precipitació i la dissolució de cada ió elemental en aigua, i després afecta l'eficàcia de cada ió que és absorbit pel sistema radicular. Per a la majoria dels ions elementals, el seu rang de pH adequat és de 5,5 a 6,5, cosa que pot garantir que cada ió pugui ser absorbit normalment pel sistema radicular. Per tant, durant la plantació de tomàquets, el pH de la rizosfera sempre s'ha de mantenir a 5,5-6,5. La Taula 1 mostra el rang de control de l'EC i el pH de la rizosfera en diferents etapes de creixement dels tomàquets de fruits grans. Per als tomàquets de fruits petits, com els tomàquets cherry, l'EC de la rizosfera en diferents etapes és de 0 a 1 mS/cm més alta que la dels tomàquets de fruits grans, però totes s'ajusten segons la mateixa tendència.

Raons anormals i mesures d'ajust de la CE de la rizosfera de tomàquet

L'EC de la rizosfera es refereix a l'EC de la solució nutritiva al voltant del sistema radicular. Quan es planta llana de roca de tomàquet a Holanda, els productors utilitzen xeringues per xuclar la solució nutritiva de la llana de roca, i els resultats són més representatius. En circumstàncies normals, l'EC de retorn és propera a l'EC de la rizosfera, de manera que l'EC de retorn del punt de mostra sovint s'utilitza com a EC de la rizosfera a la Xina. La variació diürna de l'EC de la rizosfera generalment augmenta després de la sortida del sol, comença a disminuir i es manté estable al pic del reg, i augmenta lentament després del reg, com es mostra a la Figura 2.

Les principals raons de l'alta EC de retorn són la baixa taxa de retorn, l'alta EC d'entrada i el reg tardà. La quantitat de reg el mateix dia és menor, cosa que demostra que la taxa de retorn de líquid és baixa. L'objectiu del retorn de líquid és rentar completament el substrat, assegurar-se que l'EC de la rizosfera, el contingut d'aigua del substrat i la concentració d'ions de la rizosfera estiguin dins del rang normal, i que la taxa de retorn de líquid sigui baixa, i que el sistema radicular absorbeixi més aigua que els ions elementals, cosa que demostra encara més l'augment de l'EC. L'alta EC d'entrada condueix directament a una alta EC de retorn. Segons la regla general, l'EC de retorn és 0,5~1,5 ms/cm superior a l'EC d'entrada. L'últim reg va acabar abans aquell dia, i la intensitat de la llum encara era més alta (300~450 W/m2) després del reg. A causa de la transpiració de les plantes impulsada per la radiació, el sistema radicular va continuar absorbint aigua, el contingut d'aigua del substrat va disminuir, la concentració d'ions va augmentar i, a continuació, l'EC de la rizosfera va augmentar. Quan l'EC de la rizosfera és alta, la intensitat de la radiació és alta i la humitat és baixa, les plantes s'enfronten a un estrès per escassetat d'aigua, que es manifesta greument com a marciment (Figura 1, dreta).

La baixa EC a la rizosfera es deu principalment a l'alta taxa de retorn de líquid, a la finalització tardana del reg i a la baixa EC a l'entrada de líquid, cosa que agreujarà el problema. L'alta taxa de retorn de líquid comportarà una proximitat infinita entre l'EC d'entrada i l'EC de retorn. Quan el reg acaba tard, especialment en dies ennuvolats, juntament amb poca llum i alta humitat, la transpiració de les plantes és feble, la relació d'absorció dels ions elementals és superior a la de l'aigua i la relació de disminució del contingut d'aigua de la matriu és inferior a la de la concentració d'ions en solució, cosa que comportarà una baixa EC del líquid de retorn. Com que la pressió d'inflamació de les cèl·lules ciliades de l'arrel de la planta és inferior al potencial hídric de la solució nutritiva de la rizosfera, el sistema radicular absorbeix més aigua i el balanç hídric es desequilibra. Quan la transpiració és feble, la planta es descarregarà en forma d'aigua esquitxada (figura 1, esquerra), i si la temperatura és alta a la nit, la planta creixerà en va.

Mesures d'ajust quan l'EC de la rizosfera és anormal: ① Quan l'EC de retorn és alta, l'EC entrant ha d'estar dins d'un rang raonable. Generalment, l'EC entrant dels tomàquets de fruita gran és de 2,5~3,5 mS/cm a l'estiu i de 3,5~4,0 mS/cm a l'hivern. En segon lloc, milloreu la taxa de retorn de líquid, que és abans del reg d'alta freqüència al migdia, i assegureu-vos que el retorn de líquid es produeixi a cada reg. La taxa de retorn de líquid està positivament correlacionada amb l'acumulació de radiació. A l'estiu, quan la intensitat de la radiació encara és superior a 450 W/m2 i la durada és superior a 30 min, s'ha d'afegir manualment una petita quantitat de reg (50~100 mL/gotejador) una vegada, i és millor que bàsicament no es produeixi cap retorn de líquid. ② Quan la taxa de retorn de líquid és baixa, les principals raons són una taxa de retorn de líquid alta, una EC baixa i un reg tardà. Tenint en compte l'última hora de reg, aquest sol acabar 2~5 hores abans de la posta de sol, acabant abans del previst en dies ennuvolats i a l'hivern, i retardant-se en dies assolellats i a l'estiu. Controleu la taxa de retorn del líquid segons l'acumulació de radiació exterior. Generalment, la taxa de retorn del líquid és inferior al 10% quan l'acumulació de radiació és inferior a 500J/(cm2.d), i del 10%~20% quan l'acumulació de radiació és de 500~1000J/(cm2.d), i així successivament.

Causes anormals i mesures d'ajust del pH de la rizosfera del tomàquet

Generalment, el pH de l'influent és de 5,5 i el pH del lixiviat és de 5,5 a 6,5 ​​en condicions ideals. Els factors que afecten el pH de la rizosfera són la fórmula, el medi de cultiu, la taxa de lixiviat, la qualitat de l'aigua, etc. Quan el pH de la rizosfera és baix, crema les arrels i dissol la matriu de llana de roca seriosament, com es mostra a la Figura 3. Quan el pH de la rizosfera és alt, es redueix l'absorció de Mn2+, Fe 3+, Mg2+ i PO4 3-, cosa que provoca l'aparició de deficiència d'elements, com ara la deficiència de manganès causada per un pH alt de la rizosfera, com es mostra a la Figura 4.

Pel que fa a la qualitat de l'aigua, l'aigua de pluja i l'aigua de filtració per membrana RO són ​​àcides, i el pH del licor mare és generalment de 3 a 4, cosa que fa que el pH del licor d'entrada sigui baix. L'hidròxid de potassi i el bicarbonat de potassi s'utilitzen sovint per ajustar el pH del licor d'entrada. L'aigua de pou i les aigües subterrànies sovint es regulen amb àcid nítric i àcid fosfòric perquè contenen HCO3, que és alcalí. Un pH d'entrada anormal afectarà directament el pH de retorn, de manera que el pH d'entrada adequat és la base de la regulació. Pel que fa al substrat de cultiu, després de la plantació, el pH del líquid de retorn del substrat de segó de coco és proper al del líquid d'entrada, i el pH anormal del líquid d'entrada no causarà fluctuacions dràstiques del pH de la rizosfera en poc temps a causa de la bona propietat tampó del substrat. Sota el cultiu de llana de roca, el valor del pH del líquid de retorn després de la colonització és alt i dura molt de temps.

Pel que fa a la fórmula, segons la diferent capacitat d'absorció d'ions per part de les plantes, es pot dividir en sals àcides fisiològiques i sals alcalines fisiològiques. Prenent NO3- com a exemple, quan les plantes absorbeixen 1 mol de NO3-, el sistema radicular alliberarà 1 mol de OH-, cosa que comportarà un augment del pH de la rizosfera, mentre que quan el sistema radicular absorbeix NH4+, alliberarà la mateixa concentració de H+, cosa que comportarà una disminució del pH de la rizosfera. Per tant, el nitrat és una sal fisiològicament bàsica, mentre que la sal d'amoni és una sal fisiològicament àcida. Generalment, el sulfat de potassi, el nitrat d'amoni i calci i el sulfat d'amoni són fertilitzants àcids fisiològics, el nitrat de potassi i el nitrat de calci són sals alcalines fisiològiques, i el nitrat d'amoni és una sal neutra. La influència de la taxa de retorn de líquid en el pH de la rizosfera es reflecteix principalment en el rentat de la solució nutritiva de la rizosfera, i el pH anormal de la rizosfera és causat per la concentració desigual d'ions a la rizosfera.

Mesures d'ajust quan el pH de la rizosfera és anormal: ① Primer, comproveu si el pH de l'influent es troba dins d'un rang raonable; (2) Quan s'utilitza aigua que conté més carbonat, com ara aigua de pou, l'autor va descobrir una vegada que el pH de l'influent era normal, però després que el reg acabés aquell dia, es va comprovar el pH de l'influent i es va trobar que havia augmentat. Després de l'anàlisi, la possible raó va ser que el pH havia augmentat a causa del tampó de HCO3-, per la qual cosa es recomana utilitzar àcid nítric com a regulador quan s'utilitza aigua de pou com a font d'aigua de reg; (3) Quan s'utilitza llana de roca com a substrat de plantació, el pH de la solució de retorn és alt durant molt de temps en la fase inicial de la plantació. En aquest cas, el pH de la solució entrant s'ha de reduir adequadament a 5,2~5,5 i, al mateix temps, s'ha d'augmentar la dosi de sal àcida fisiològica i s'ha d'utilitzar nitrat d'amoni de calci en lloc de nitrat de calci i sulfat de potassi en lloc de nitrat de potassi. Cal tenir en compte que la dosi de NH4+ no ha de superar 1/10 del N total de la fórmula. Per exemple, quan la concentració total de N (NO3- +NH4+) a l'influent és de 20 mmol/L, la concentració de NH4+ és inferior a 2 mmol/L, i es pot utilitzar sulfat de potassi en lloc de nitrat de potassi, però cal tenir en compte que la concentració de SO4^2-a l'afluent de reg no es recomana superar els 6~8 mmol/L; (4) Pel que fa a la taxa de retorn de líquid, la quantitat de reg s'ha d'augmentar cada vegada i el substrat s'ha de rentar, especialment quan s'utilitza llana de roca per a la plantació, de manera que el pH de la rizosfera no es pot ajustar ràpidament en poc temps mitjançant l'ús de sals àcides fisiològiques, per la qual cosa s'ha d'augmentar la quantitat de reg per ajustar el pH de la rizosfera a un rang raonable el més aviat possible.

Resum

Un rang raonable d'EC i pH de la rizosfera és la premissa per garantir l'absorció normal d'aigua i fertilitzants per les arrels dels tomàquets. Els valors anormals provocaran una deficiència de nutrients a la planta, un desequilibri del balanç hídric (escassetat d'aigua / excés d'aigua lliure), cremades d'arrels (EC alta i pH baix) i altres problemes. A causa del retard de l'anomalia de la planta causada per l'EC i el pH anormals de la rizosfera, un cop es produeix el problema, significa que l'EC i el pH anormals de la rizosfera s'han produït durant molts dies, i el procés de retorn de la planta a la normalitat trigarà temps, cosa que afecta directament el rendiment i la qualitat. Per tant, és important detectar l'EC i el pH del líquid entrant i retornat cada dia.

FI

[Informació citada] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, etc. Mètode de control de la conductivitat elèctrica i del pH de la rizosfera per al cultiu sense sòl de tomàquet en hivernacle de vidre [J]. Tecnologia d'Enginyeria Agrícola, 2022,42(31):17-20.