Lânbou Engineering Technology fan Greenhouse GardeningPublishise yn Beijing om 17:30 oere op 13 jannewaris, 2023.

De opname fan de measte fiedingsstoffente-eleminten is in proses nau besibbe oan 'e metabolike aktiviteiten fan plantenwortels. Dizze prosessen hawwe enerzjy generearre troch root-selprofyl, en wettersopskopen wurdt ek regele, en respiraasje fereasket de dielname oan, sadat soerstof yn 'e woartels yn' e woartels yn 'e woartels in fitale ynfloed hat op' e normale groei fan gewaaksen. De oplost soerstofynhâld yn wetter wurdt beynfloede troch temperatuer en saliniteit, en de struktuer fan substraat bepaalt de loftynhâld yn woartelomjouwing. Irrigaasje hat geweldige ferskillen yn 'e fernijing en oanfolling fan soerstofynhâld yn substraten mei ferskate wetterynhâldsteaten. D'r binne in soad faktoaren om de soerstofynhâld te optimalisearjen yn woartelomjouwing, mar de ynfloedsgegel fan elke faktor is heul ferskillend. Reden ûnderhâlde fan in substraat wetterhâldingskapasiteit (loftynhâld) is it premins fan it behâld fan hege soerstofynhâld yn woartelomjouwing.

Effekten fan temperatuer en sâltiten op verzadigde soerstofynhâld yn oplossing

Untkeare Oxygen-ynhâld yn wetter

Oplost oxygen wurdt oplost yn ûnbeheind of frije soerstof yn wetter, en de ynhâld fan ûntbûn oxygen yn wetter sil it maksimum berikke op in bepaalde temperatuer, dat is de verzadigde soerstofynhâld. De verzadigde oxygen-ynhâld yn wetter feroaret mei temperatuer, en doe't de temperatuer nimt, nimt de soerstofynhâld ôf. De verzadigde oxyegen-ynhâld fan helderwetter is heger dan dy fan sâlt-befettet seewetter (figuere), dus de verzadigde oxyegen-ynhâld fan fiedingsoplossingen mei ferskate konsintraasjes sille oars wêze.

Ferfier fan soerstof yn matrix

De soerstof dy't Greenhouse-gewaakswortels kinne krije fan fiedingsoplossing moatte yn in frije steat wêze, en soerstof wurdt ferfierd yn 'e substraagen troch loft en wetter en wetter om' e woartels om 'e woartels. As it yn lykwicht is by de soerstofynhâld yn loft yn 'e loft, berikt de soerstof yn wetter it maksimum, en de feroaring fan soerstofynhâld sil liede ta de proporsjonele feroaring fan soerstofynhâld yn wetter.

Effekten fan hypoxia stress yn woartelomjouwing op gewaaksen

Oarsaken fan root hypoxia

D'r binne ferskate redenen wêrom't it risiko fan hypoxia yn hydroponika en substraat-kultivaasjestystemen yn 'e simmer heger is. Earst fan alles sil de verzadigde oksygen-ynhâld yn wetter ferminderje as de temperatuer opkomt. Twad, de soerstof fereaske om rootgroei te behâlden ta mei de tanimming fan temperatuer. Fierder is it bedrach fan fiedingsstoffen opforsje yn 'e simmer heger, dus de fraach fan soerstof foar fiedingsstoffen is heger heger. It liedt ta de ôfname fan soerstofynhâld yn woartelomjouwing en it gebrek oan effektive oanfolling, dy't liedt ta hypoxia yn woartelomjouwing.

Absorption en groei

De opname fan 'e essensjele fiedingsdiedt ôfhinklik fan' e prosessen nau besibbe oan root metabolisme, dy't de enerzjy fereaskje troch root-selprofyl, dat is, de ûntbining fan fotosynetyske produkten yn 'e oanwêzigens fan soerstof. Stúdzjes hawwe oantoand dat 10% ~ 20% fan 'e totale assimilaten fan tomaten-planten wurde brûkt yn woartels, 50% fan' e fieding ion-absorption, 40% foar groei en mar 10% foar ûnderhâld. Woartels moatte soerstof fine yn 'e direkte omjouwing wêr't se co loslitte₂. Under anaerobe-omstannichheden feroarsake troch minne fentilaasje yn substraat en hydroponika, sil hypoxia beynfloedzje op 'e opname fan wetter en fiedingsstoffen. Hypoxia hat in rappe reaksje op 'e aktive opname fan fiedingsstoffen, nammentlik nitraat (nee₃^-), kalium (k) en fosfaat (po₄^3-), dat sil ynterferearje mei de passive opname fan kalsy (ca) en magnesium (MG).

Plant rootgroei hat enerzjy nedich, normale rootaktiviteit hat de leechste soerstofskonserstân nedich, en de soerstofske konsintraasje ûnder Copor wurdt in faktor beheine woartelmetaalmetaalmetabolisme (hypoxia). Doe't it nivo fan 'e soerstofynhâld leech is, ferleget de groei fuort of stopt sels. As in dielwortel Hypoxia nimt, kin it haadsysteem allinich ynfloed hawwe, kin it rootsysteem kompensearje foar it diel fan it rootsysteem dat net mear om ien of oare reden is troch te ferheegjen troch de pleatslike absorption te ferheegjen.

Plant Metabolic Meganisme hinget ôf fan soerstof as elektron akseptor. Sûnder soerstof sil ATP-produksje stopje. Sûnder ATP sil de útstream fan protonen fan 'e woartels stopje, sille de sel Sap fan' e rootzellen akseker wurde, en dizze sellen sille binnen in pear oeren stjerre. Tydlike en KORT-termyn Hypoxia sil gjin unreversibele fiedingsstress yn planten feroarsaakje. Fanwegen it "meganisme" Nitrate Respiration "kin it in koarte termyn oanpassing wêze om hypoxia te behanneljen as alternative manier tidens root hypoxia. Lykwols, Lange termyn Hypoxia sil lykwols liede ta trage groei, fermindere blêdgebiet en fris en droech gewicht fermindere, wat sil liede ta in wichtige ferfal yn opbringst.

Ethyleen

Planten sille etyleen foarmje yn situ ûnder in soad stress. Normaal wurdt Ethyleen fan 'e woartels fuorthelle troch te ferarzjen yn' e boaiemlucht. As wetterlogging foarkomt, sil de foarming fan Ethyleen net allinich tanimme, mar ek de fersprieding sil sterk wurde fermindere, om't de woartels wurde omjûn troch wetter. De ferheging fan Ethylee-konsintraasje sil liede ta de formaasje fan Aeraasjeweefsel yn woartels (figuer 2). Ethyleen kin ek blêdsjins feroarsaakje, en de ynteraksje tusken Ethyleen en Auxin sil de formaasje fan aventoerlike woartels ferheegje.

Oxygen-stress liedt om te ferminderjen Leafgroei

Aba wurdt produsearre yn woartels en blêden om te behanneljen mei ferskate miljeu-spanning. Yn 'e haadomjouwing, de typyske reaksje op stress is stomatale sluting, dy't de foarming fan ABA omfettet. Foardat de stomata is sletten, ferliest de boppekant fan 'e plant fan' e planten, de topblêden, en de fotosynetyske effisjinsje kin ek ferminderje. In protte stúdzjes hawwe oantoand dat de stomata reageart op 'e ferheging fan ABA-konsintraasje troch te sluten, dat is de totale aba-ynhâld yn net-blêden troch frij te nimmen, planten kinne de konsintraasje fan Apoplast de snel ferheegje. As planten ûnder miljeu stress binne, begjinne se Aba yn sellen te bringen, en it woartelútjefte kin yn de minuten yn plak wurde oerbrocht yn minuten yn plak fan oeren. De ferheging fan ABA yn blêdweefsel kin de elongaasje fan selmuorre ferminderje en liede ta de ôfname fan Leaf-elongaasje. In oar effekt fan hypoxia is dat it libben span fan blêden wurde ynkoarte, dy't alle blêden beynfloedzje sil. Hypoxia liedt meastentiids nei de ôfname fan Cytokinin en Nitrate Transport. Gebrek oan stikstof as Cytokinin sille de ûnderhâldstiid fan blêdgebiet koart meitsje en de groei fan tûken stopje en binnen in pear dagen blêden.

Optimalisearjen fan Oxygen-omjouwing fan gewaakt root systeem

De skaaimerken fan substraat binne beslút foar de ferdieling fan wetter en soerstof. De soerstof konsintraasje yn 'e haadomjouwing fan glêstige grienten is fral besibbe oan it wetterhâlding fan substraat fan substraat, irrigaasje (grutte en frekwinsje), substractor en substraatstemperatuer. Allinich as de soerstofynhâld yn 'e haadomjouwing teminsten boppe $% is (4 ~ 5MG / L) kin de haadaktiviteit yn' e bêste steat wurde behâlden.

It root-systeem fan gewaaksen is heul wichtich foar plantgroei en planten sykte ferset. Wetter en fiedingsstoffen sille wurde opnommen neffens de behoeften fan planten. It soerstofnivo yn 'e haadomjouwing bepaalt de abscready-effisjinsje lykwols de opname-effisjinsje fan fiedingsstoffen en wetter en de kwaliteit fan it woartelsysteem. Genôch soerstofnivo yn 'e root systeemomjouwing kin de sûnens fan it root systeem soargje, sadat planten better ferset hawwe oan pathogene mikroorganismen (figuer 3). Adekwaat soerstofnivo yn 'e substraach minimeart ek it risiko fan anaerobe-omstannichheden, dus minimalisearje de risiko fan pathogene mikroorganismen.

Oxygen konsumpsje yn woartelomjouwing

De maksimale oksjirwei konsumpsje fan gewaaksen kin sa heech wêze as 40mg / m2 / m (konsumpsje hinget ôf fan gewaaksen). Ofhinklik fan 'e temperatuer, kin it yrrigaasjewetter maksimaal 7 ~ 8MG / L fan soerstof befetsje (figuer 4). Om 40 mg te berikken, 5L wetter moat elk oere jûn wurde om te foldwaan oan 'e soerstof-fraach, mar yn feite, kin it yrrigaasje yn ien dei net wurde berikt. Dit betsjut dat de soerstof levere troch yrrigaasje allinich in lytse rol spielet. De measte fan 'e soerstoffoarsjenning berikt de woartelsône troch poriën yn' e Matrix, en de bydrage fan soerstof fan soerstof troch poriën is sa heech as 90%, ôfhinklik fan 'e tiid fan' e dei. Doe't de ferdamping fan planten it maksimum berikt, berikt it yrrigaasjebedrach ek it maksimum, dat is lykweardich oan 1 ~ 1.5L / M2 / H. As it irrigaasjewetter 7MG / L soerstof befettet, sil it 7 ~ 11mg / m2 / h soerstof leverje foar de woartelsône. Dit is lykweardich oan 17% ~ 25% fan 'e fraach. Fansels jildt dit allinich foar de situaasje dat it soerstof-earme-irrigaasje yn 'e substraat wurdt ferfongen troch fris irrigaasje-wetter.

Njonken it konsumpsje fan woartels, mikroorganismen yn 'e haadomjouwing konsumearje ek soerstof. It is lestich om dit te kwantifisearjen, om't gjin mjitting is makke yn dit respekt. Sûnt nije substraat wurde yn elk jier ferfongen, kin it wurde oannommen dat mikroorganismen in relatyf lytse rol spielje yn soerstof konsumpsje.

Optimalisearje de miljeu-temperatuer fan woartels

De miljeu-temperatuer fan root-systeem is heul wichtich foar de normale groei en funksje fan root systeem, en it is ek in wichtige faktor dy't de opname fan wetter en fiedingsstoffen beynfloedet troch root systeem.

Te lege substraat-temperatuer (rootstemperatuer) kin liede ta swierrichheden by wettersabsorption. Om 5 ℃, is de opname 70% ~ 80% leger dan op 20 ℃. As lege substraat-temperatuer wurdt begelaat troch hege temperatuer, sil it liede ta plantenweldigjen. Io-absorption hinget blykber ôf fan temperatuer, dy't ION-absorptyf hindert by lege temperatuer, en de gefoelichheid fan ferskate fiedingsde-eleminten oan temperatuer is oars.

Te hege substraat-temperatuer is ek nutteloos, en kin liede ta te grut woartelsysteem. Mei oare wurden, d'r is in unbalansearre ferdieling fan droege stof yn planten. Om't it haadsysteem te grut is, sil unnedige ferliezen foarkomme, troch respiraasje, en dit diel fan 'e ferlerne enerzjy koe wurde brûkt foar it rispinge diel fan' e plant. Op hegere substraat-temperatuer is de ûntbiningse soerstofynhâld, dy't in folle gruttere ynfloed hat op 'e soerstofynhâld yn' e haadomjouwing dan de soerstof konsumeare troch mikroorganismen. It haadsysteem konsumeart in soad soerstof, en liedt sels ta hypoxia yn 't gefal fan minne substraat of boaiemstruktuer, sadat de opname fan wetter en ioanje ferminderet.

Hâld ridlike wetterhâlding kapasiteit fan Matrix.

D'r is in negative korrelaasje tusken de wetterynhâld en it persintaazje ynhâld fan soerstof yn 'e matrix. Doe't de wetterynhâld nimt, nimt de soerstofynhâld ôf, en oarsom. D'r is in kritysk berik tusken wetterynhâld en soerstof yn 'e matrix, dat is, 80% ~ 85% wetterynhâld (ôfbylding 5). Underhâld fan lange termyn fan wetterhâld boppe 85% yn 'e substraat sil ynfloed hawwe op it soerstoffoarsjenning. It measte fan 'e soerstof oanbod (75% ~ 90%) is troch de poriën yn' e matrix.

Oanfolling fan yrrigaasje nei soerstofynhâld yn substraat

Mear sinneljocht sil liede ta hegere soerstof konsumpsje en legere soerstofskonsintraasje yn woartels (figuer 6), en mear sûker sille nachts de soerstofbrûk heger meitsje. Transpiraasje is sterke, wetterabsorption is grut, en d'r is mear loft en mear soerstof yn 'e substraagen. It is te sjen fanôf links fan figuer 7 dat de soerstofynhâld yn 'e substraat in bytsje sil ferheegje nei irrigaasje ûnder de tastân dat it wetterkapasiteit heech is en de loftynhâld is heul leech. Lykas bliken oan it rjocht fan Fig. 7, ûnder de tastân fan relatyf bettere ferljochting, nimt de loftynhâld yn 'e substraaten yn' e substraat fanwege mear wettersorption (deselde irrigaasje tiden). De relative ynfloed fan yrrigaasje oer de soerstofynhâld yn 'e substraat is folle minder dan it wetter dat kapasiteit (loftynhâld) yn' e substraat.

Diskusjearje

Yn werklike produksje wurdt de ynhâld fan soerstof (loft) maklik te oersjen, mar it is in wichtige faktor om de normale groei fan gewaaksen te garandearjen en de sûne ûntjouwing fan woartels.

Om de maksimale opbringst te krijen by gewaaksproduksje, is it heul wichtich om de haadsysteemomjouwing te beskermjen yn 'e bêste tastân safolle mooglik. Stúdzjes hawwe oantoand dat de O₂Ynhâld yn 'e haadnamme Underkomment hjirûnder 4MG / L sil in negative ynfloed hawwe op gewaaksgroei. De o₂Ynhâld yn 'e haadomjouwing wurdt foaral beynfloede troch yrrigaasje en frekwinsje), substractuer, substraatwetterynhâld, glêstúnpatemtemperatuer, en ferskillende plantfoarming sille oars wêze. Algen en mikroorganismen hawwe ek in bepaalde relaasje mei de soerstofynhâld yn 'e haadomjouwing fan hydroponyske gewaaksen. Hypoxia feroarsaket net allinich de trage ûntwikkeling fan planten, mar fergruttet de druk fan rootpatogens (pythium, phytofthora, fusarium) op rootgroei.

Irrationstrategy hat in wichtige ynfloed op 'e o₂Ynhâld yn 'e substraat, en it is ek in mear kontrolearbere manier yn it plantproses. Guon roas planten hawwe stúdzjes fûn dat stadichoan de wetterynhâld fergrieme yn 'e substraat (yn' e moarn) kin in bettere soerstof steat krije. Yn 'e substraat mei lege wetterhâldingskapasiteit kin it substraaten yn' e hege soerstof befeiligje, en tagelyk om it ferskil fan wetterynhâld te foarkommen tusken substrates troch heger irmstrides en koarter ynterval. De ferleegjen fan it wetter dat kapasiteit fan substatten hat, hoe grutter it ferskil tusken substraat. Moist substraat, legere yrrigaasjefrekwinsje en langer ynterval soargje foar mear luchtferfanging en geunstige soerstofomstannichheden.

De ôfwettering fan 'e substraat is in oare faktor dy't in grutte ynfloed hat op' e fernijingskontein en it konsintraasjekonsinaas yn 'e substraat, ôfhinklik fan it type en wetter hâlde kapasiteit fan' e substraat. Irrigaasje-floeistof moat net te lang om 'e ûnderkant fan' e substraat bliuwe, mar moatte rap wurde ûntslein, sadat it frisse soerstof-ferryke-ferryke-irrigaasje kin de boaiem fan 'e substraat kinne berikke. De ôfwetteringssnelheid kin wurde beynfloede wurde troch wat relatyf ienfâldige maatregels, lykas de helling fan 'e substraat yn' e longitudinale en breedte oanwizings. Hoe grutter de gradient, de rapper de ôfwetteringssnelheid. Ferskillende substraaten hawwe ferskillende iepeningen en it oantal outlets is ek oars.

EIN

[Sitaasjeynformaasje]

Xie yuanpei. Effekten fan miljeu Oxygen-ynhâld yn Greenhouse Crop Roots op gewaaksgroei [J]. Lânbouw Engineering Technology, 2022.42 (31): 21-24.