Chen Tongqiang, enz. Landbouwtechnische technologie van tuinbouw in kassen Gepubliceerd in Beijing om 17: 30 op 6 januari 2023.

Een goede EC- en pH-regeling in de rhizosfeer zijn noodzakelijke voorwaarden om in een slimme glazen kas een hoge opbrengst van tomaten te bereiken in grondloze kweekmodus.In dit artikel werd tomaat als plantobject genomen en werden de geschikte rhizosfeer EC en pH-bereik in verschillende stadia samengevat, evenals de bijbehorende controletechnische maatregelen in geval van afwijking, om een ​​referentie te bieden voor de daadwerkelijke plantproductie in traditionele glazen kassen.

Volgens onvolledige statistieken heeft het plantareaal van intelligente kassen met meerdere overspanningen in China 630 hm2 bereikt, en het breidt zich nog steeds uit.Glazen kas integreert verschillende faciliteiten en apparatuur, waardoor een geschikte groeiomgeving voor plantengroei ontstaat.Goede omgevingscontrole, nauwkeurige irrigatie van water en kunstmest, correcte landbouwactiviteiten en gewasbescherming zijn de vier belangrijkste factoren om een ​​hoge opbrengst en hoge kwaliteit tomaten te bereiken.Wat precieze irrigatie betreft, het doel ervan is om de juiste EC, pH, het substraatwatergehalte en de ionenconcentratie in de rhizosfeer te behouden.Een goede EC en pH in de rhizosfeer voldoen aan de ontwikkeling van wortels en de opname van water en kunstmest, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor het in stand houden van plantengroei, fotosynthese, transpiratie en ander metabolisch gedrag.Daarom is het handhaven van een goede rhizosfeeromgeving een noodzakelijke voorwaarde voor het behalen van een hoge gewasopbrengst.

Het uit de hand lopen van EC en pH in de rhizosfeer zal onomkeerbare effecten hebben op de waterhuishouding, wortelontwikkeling, de efficiëntie van de opname van wortelmeststoffen, een tekort aan voedingsstoffen in de plant, de concentratie van wortelionen, de opname van kunstmest, een tekort aan voedingsstoffen in de plant, enzovoort.Tomaten planten en produceren in een glazen kas maakt gebruik van een grondloze cultuur.Nadat water en kunstmest zijn gemengd, wordt de geïntegreerde afgifte van water en kunstmest gerealiseerd in de vorm van druppelpijlen.De EC, pH, frequentie, formule, hoeveelheid retourvloeistof en starttijd van de irrigatie hebben direct invloed op de EC en pH van de rhizosfeer.In dit artikel werden de geschikte EC en pH in de rhizosfeer in elke fase van het planten van tomaten samengevat, werden de oorzaken van abnormale EC en pH in de rhizosfeer geanalyseerd en werden de corrigerende maatregelen samengevat, die referentie en technische referentie verschaften voor de daadwerkelijke productie van traditioneel glas. kassen.

Geschikte rhizosfeer EC en pH bij verschillende groeistadia van tomaat

De EC van de rhizosfeer wordt voornamelijk weerspiegeld in de ionenconcentratie van de belangrijkste elementen in de rhizosfeer.De empirische rekenformule is dat de som van anion- en kationladingen wordt gedeeld door 20, en hoe hoger de waarde, hoe hoger de EC van de rhizosfeer.Geschikte rhizosphere EC zorgt voor een geschikte en uniforme elementionenconcentratie voor het wortelsysteem.

Over het algemeen is de waarde ervan laag (rhizosphere EC<2.0mS/cm).Vanwege de zwellende druk van wortelcellen zal dit leiden tot een overmatige vraag naar wateropname door wortels, wat resulteert in meer vrij water in planten, en het overtollige vrije water zal worden gebruikt voor bladspugen, celverlenging-plantengroei;De waarde is aan de hoge kant (winter rhizosfeer EC>8~10mS/cm, zomer rhizosfeer EC>5~7mS/cm).Met de toename van de EC van de rhizosfeer is het wateropnamevermogen van de wortels onvoldoende, wat leidt tot watertekortstress bij planten en in ernstige gevallen zullen planten verwelken (Figuur 1).Tegelijkertijd zal de concurrentie tussen bladeren en fruit om water leiden tot een afname van het vruchtwatergehalte, wat de opbrengst en fruitkwaliteit zal beïnvloeden.Wanneer de EC van de rhizosfeer matig wordt verhoogd met 0 ~ 2 mS / cm, heeft dit een goed regulerend effect op de toename van de concentratie oplosbare suiker / het gehalte aan oplosbare vaste stoffen in fruit, de aanpassing van de vegetatieve groei van planten en het reproductieve groeisaldo, dus kersentomatentelers die kwaliteit nastreven nemen vaak een hogere EC in de rhizosfeer aan.Er werd gevonden dat de oplosbare suiker van geënte komkommer significant hoger was dan die van de controle onder de conditie van brakwaterirrigatie (3g/L zelfgemaakt brakwater met de verhouding NaCl:MgSO4:CaSO4 van 2:2:1 toegevoegd aan de voedingsoplossing).De kenmerken van Dutch' Honey' cherrytomaat zijn dat het gedurende het hele productieseizoen een hoge rhizosfeer-EC (8~10mS/cm) handhaaft, en dat het fruit een hoog suikergehalte heeft, maar dat de opbrengst van het afgewerkte fruit relatief laag is (5kg/ m²).

Rhizosphere pH (eenheidloos) verwijst voornamelijk naar de pH van de rhizosphere-oplossing, die voornamelijk de precipitatie en oplossing van elk elemention in water beïnvloedt, en vervolgens de effectiviteit beïnvloedt van elk ion dat door het wortelsysteem wordt geabsorbeerd.Voor de meeste elementionen is het geschikte pH-bereik 5,5 ~ 6,5, wat ervoor kan zorgen dat elk ion normaal door het wortelsysteem kan worden opgenomen.Daarom moet tijdens het planten van tomaten de pH van de rhizosfeer altijd op 5,5~6,5 worden gehouden.Tabel 1 toont het bereik van EC- en pH-regeling in de rhizosfeer in verschillende groeifasen van tomaten met grote vruchten.Voor kleinfruittomaten, zoals cherrytomaten, is de rhizosfeer EC in verschillende stadia 0~1mS/cm hoger dan die van grootfruittomaten, maar ze worden allemaal aangepast volgens dezelfde trend.

Abnormale redenen en aanpassingsmaatregelen van tomatenrhizosfeer EC

Rhizosphere EC verwijst naar de EC van voedingsoplossing rond het wortelsysteem.Wanneer tomatensteenwol in Nederland wordt geplant, zullen telers spuiten gebruiken om voedingsoplossing uit de steenwol te zuigen en zijn de resultaten representatiever.Onder normale omstandigheden ligt de retour-EC dicht bij de rhizosfeer-EC, dus wordt het bemonsteringspunt retour-EC vaak gebruikt als de rhizosfeer-EC in China.De dagelijkse variatie van de EC van de rhizosfeer stijgt over het algemeen na zonsopgang, begint af te nemen en blijft stabiel op het hoogtepunt van irrigatie, en stijgt langzaam na irrigatie, zoals weergegeven in figuur 2.

De belangrijkste redenen voor het hoge rendement EC zijn laag retourpercentage, hoge inlaat EC en late irrigatie.De irrigatiehoeveelheid op dezelfde dag is minder, wat aangeeft dat de vloeistofretoursnelheid laag is.Het doel van vloeistofretour is om het substraat volledig te wassen, ervoor te zorgen dat de rhizosphere EC, het substraatwatergehalte en de rhizosphere-ionenconcentratie binnen het normale bereik liggen, en de vloeistofretoursnelheid laag is en het wortelsysteem meer water absorbeert dan elementaire ionen, wat verder de toename van EC laat zien.De hoge inlaat-EC leidt direct naar de hoge retour-EC.Volgens de vuistregel is de retour-EC 0,5~1,5 ms/cm hoger dan de inlaat-EC.De laatste irrigatie eindigde eerder die dag en de lichtintensiteit was na de irrigatie nog hoger (300~450W/m2).Vanwege de transpiratie van planten aangedreven door straling, bleef het wortelsysteem water opnemen, nam het watergehalte van het substraat af, nam de ionenconcentratie toe en toen nam de EC van de rhizosfeer toe.Wanneer de EC van de rhizosfeer hoog is, de stralingsintensiteit hoog en de luchtvochtigheid laag, worden de planten geconfronteerd met watertekortstress, wat zich ernstig manifesteert als verwelking (Figuur 1, rechts).

De lage EC in de rhizosfeer is voornamelijk te wijten aan de hoge vloeistofretoursnelheid, de late voltooiing van de irrigatie en de lage EC in de vloeistofinlaat, wat het probleem zal verergeren.De hoge vloeistofretoursnelheid zal leiden tot de oneindige nabijheid tussen de inlaat-EC en de retour-EC.Wanneer de irrigatie laat eindigt, vooral op bewolkte dagen, in combinatie met weinig licht en hoge luchtvochtigheid, is de transpiratie van planten zwak, is de absorptieverhouding van elementaire ionen hoger dan die van water en is de afnameverhouding van het matrixwatergehalte lager dan dat van ionenconcentratie in oplossing, wat zal leiden tot een lage EC van retourvloeistof.Omdat de zwellingsdruk van de haarcellen van plantenwortels lager is dan het waterpotentieel van de rhizosphere-voedingsoplossing, neemt het wortelsysteem meer water op en is de waterbalans uit balans.Bij zwakke transpiratie wordt de plant afgevoerd in de vorm van spuwend water (figuur 1, links) en bij hoge temperatuur 's nachts groeit de plant tevergeefs.

Aanpassingsmaatregelen wanneer de EC van de rhizosfeer abnormaal is: ① Wanneer de retour-EC hoog is, moet de inkomende EC binnen een redelijk bereik liggen.Over het algemeen is de inkomende EC van grote fruittomaten 2,5~3,5 mS/cm in de zomer en 3,5~4,0 mS/cm in de winter.Ten tweede, verbeter de vloeistofretoursnelheid, die voorafgaat aan de hoogfrequente irrigatie om 12.00 uur, en zorg ervoor dat vloeistofretour plaatsvindt bij elke irrigatie.De vloeistofretoursnelheid is positief gecorreleerd met de stralingsaccumulatie.In de zomer, wanneer de stralingsintensiteit nog steeds meer dan 450 W/m2 is en de duur meer dan 30 min is, moet een kleine hoeveelheid irrigatie (50~100 ml/druppelaar) één keer handmatig worden toegevoegd, en het is beter dat er geen vloeistof terugkeert komt in principe voor.② Wanneer de vloeistofretoursnelheid laag is, zijn de belangrijkste redenen een hoge vloeistofretoursnelheid, lage EC en laat laatste irrigatie.Met het oog op de laatste irrigatietijd, eindigt de laatste irrigatie gewoonlijk 2~5 uur voor zonsondergang, eindigend op bewolkte dagen en in de winter eerder dan gepland, en later op zonnige dagen en in de zomer.Regel het vloeistofretourtarief, volgens de accumulatie van buitenstraling.Over het algemeen is de vloeistofretoursnelheid minder dan 10% wanneer de stralingsaccumulatie minder is dan 500J/(cm2.d), en 10%~20% wanneer de stralingsaccumulatie 500~1000J/(cm2.d) is, enzovoort .

Abnormale oorzaken en aanpassingsmaatregelen van de pH van de rhizosfeer van tomaten

Over het algemeen is de pH van het influent 5,5 en de pH van het percolaat 5,5~6,5 onder ideale omstandigheden.De factoren die de pH van de rhizosfeer beïnvloeden zijn formule, kweekmedium, uitloogsnelheid, waterkwaliteit enzovoort.Wanneer de pH van de rhizosfeer laag is, zullen de wortels verbranden en zal de steenwolmatrix ernstig oplossen, zoals weergegeven in figuur 3. Wanneer de pH van de rhizosfeer hoog is, zal de opname van Mn2+, Fe 3+, Mg2+ en PO4 3- worden verminderd , wat zal leiden tot het optreden van elementdeficiëntie, zoals mangaangebrek veroorzaakt door een hoge rhizosfeer-pH, zoals weergegeven in figuur 4.

In termen van waterkwaliteit zijn regenwater en RO-membraanfiltratiewater zuur en de pH van de moederloog is over het algemeen 3 ~ 4, wat leidt tot de lage pH van de inlaatvloeistof.Kaliumhydroxide en kaliumbicarbonaat worden vaak gebruikt om de pH van de inlaatvloeistof aan te passen.Bronwater en grondwater worden vaak gereguleerd door salpeterzuur en fosforzuur omdat ze HCO3 bevatten, wat alkalisch is.Een abnormale inlaat-pH ​​heeft direct invloed op de retour-pH, dus een juiste inlaat-pH ​​is de basis van de regeling.Wat betreft het kweeksubstraat, na het planten ligt de pH van de terugkerende vloeistof van kokoszemelensubstraat dicht bij die van de binnenkomende vloeistof, en de abnormale pH van de binnenkomende vloeistof zal in korte tijd geen drastische fluctuatie van de pH van de rhizosfeer veroorzaken vanwege de goede buffereigenschappen van het substraat.Onder de steenwolteelt is de pH-waarde van de retourvloeistof na kolonisatie hoog en houdt deze lang aan.

Qua formule kan het, afhankelijk van de verschillende absorptiecapaciteit van ionen door planten, worden onderverdeeld in fysiologische zure zouten en fysiologische alkalische zouten.Als we bijvoorbeeld NO3- nemen, wanneer planten 1 mol NO3- absorberen, zal het wortelsysteem 1 mol OH- afgeven, wat zal leiden tot een verhoging van de rhizosfeer-pH, terwijl wanneer het wortelsysteem NH4+ absorbeert, het dezelfde concentratie zal afgeven. H+, wat zal leiden tot een daling van de pH van de rhizosfeer.Daarom is nitraat een fysiologisch basisch zout, terwijl ammoniumzout een fysiologisch zuur zout is.Over het algemeen zijn kaliumsulfaat, calciumammoniumnitraat en ammoniumsulfaat fysiologische zure meststoffen, kaliumnitraat en calciumnitraat zijn fysiologische alkalische zouten en ammoniumnitraat is neutraal zout.De invloed van de vloeistofretoursnelheid op de pH van de rhizosfeer wordt voornamelijk weerspiegeld in het doorspoelen van de voedingsoplossing van de rhizosfeer, en de abnormale pH van de rhizosfeer wordt veroorzaakt door de ongelijke ionenconcentratie in de rhizosfeer.

Aanpassingsmaatregelen wanneer de pH van de rhizosfeer abnormaal is: ① Controleer eerst of de pH van het influent binnen een redelijk bereik ligt;(2) Bij gebruik van water dat meer carbonaat bevat, zoals bronwater, ontdekte de auteur eens dat de pH van het influent normaal was, maar nadat de irrigatie die dag was beëindigd, werd de pH van het influent gecontroleerd en bleek deze verhoogd te zijn.Na analyse was de mogelijke reden dat de pH was verhoogd vanwege de buffer van HCO3-, dus het wordt aanbevolen om salpeterzuur te gebruiken als regulator bij het gebruik van bronwater als irrigatiewaterbron;(3) Bij gebruik van steenwol als plantsubstraat is de pH van de retouroplossing in het vroege plantstadium lange tijd hoog.In dit geval moet de pH van de inkomende oplossing op passende wijze worden verlaagd tot 5,2 ~ 5,5, en tegelijkertijd moet de dosering van fysiologisch zuurzout worden verhoogd en moet calciumammoniumnitraat worden gebruikt in plaats van calciumnitraat en kaliumsulfaat. worden gebruikt in plaats van kaliumnitraat.Opgemerkt moet worden dat de dosering van NH4+ niet hoger mag zijn dan 1/10 van de totale N in de formule.Als de totale N-concentratie (NO3- +NH4+) in het influent bijvoorbeeld 20 mmol/L is, is de NH4+-concentratie minder dan 2 mmol/L en kan kaliumsulfaat worden gebruikt in plaats van kaliumnitraat, maar er moet worden opgemerkt dat de concentratie van SO4^2-in het irrigatie-influent wordt niet aanbevolen om 6 ~ 8 mmol / L te overschrijden;(4) In termen van vloeistofretoursnelheid moet de irrigatiehoeveelheid elke keer worden verhoogd en moet het substraat worden gewassen, vooral wanneer steenwol wordt gebruikt voor het planten, zodat de pH van de rhizosfeer niet snel in korte tijd kan worden aangepast door gebruik te maken van fysiologische zuur zout, dus de irrigatiehoeveelheid moet worden verhoogd om de pH van de rhizosfeer zo snel mogelijk binnen een redelijk bereik te brengen.

Samenvatting

Een redelijk bereik van EC en pH in de rhizosfeer is het uitgangspunt om de normale opname van water en kunstmest door tomatenwortels te verzekeren.Abnormale waarden leiden tot een tekort aan voedingsstoffen voor de plant, onbalans in de waterhuishouding (watertekort stress/overmatig vrij water), wortelverbranding (hoge EC en lage pH) en andere problemen.Vanwege de vertraging van plantafwijkingen veroorzaakt door abnormale EC en pH van de rhizosfeer, betekent dit dat zodra het probleem zich voordoet, er gedurende vele dagen abnormale EC en pH van de rhizosfeer zijn opgetreden, en het proces waarbij de plant terugkeert naar normaal zal tijd kosten, wat direct van invloed is op de opbrengst en kwaliteit.Daarom is het belangrijk om elke dag de EC en pH van de inkomende en geretourneerde vloeistof te meten.

EINDE

[Geciteerde informatie] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, etc. Rhizosphere EC- en pH-controlemethode van grondloze tomatencultuur in glazen kas [J].Landbouwtechnische technologie, 2022,42(31):17-20.