Green երմոցային տնտեսագիտական ​​տեխնոլոգիա, որը գտնվում է Պեկինում, ժամը 17: 30-ին, 2023-ի հունվարի 13-ին:

Սննդառության տարրերի մեծամասնությունը կլանում է գործընթացի մեջ սերտորեն կապված բույսերի արմատների նյութափոխանակության գործունեության հետ: Այս գործընթացները պահանջում են արմատային բջիջների շնչով ձեռք բերված էներգիա, եւ ջրի կլանումը կարգավորվում է նաեւ ջերմաստիճանի եւ շնչառության միջոցով, եւ շնչառությունը պահանջում է թթվածնի մասնակցություն բերքի բնականոն աճի վրա: Dis րի լուծարված թթվածնի պարունակությունը ազդում է ջերմաստիճանի եւ աղիության վրա, եւ ենթաշերտի կառուցվածքը որոշում է արմատային միջավայրում օդի պարունակությունը: Ոռոգումը մեծ տարբերություններ ունի թթվածնի պարունակության վերականգնման եւ լրացման մեջ `ջրային պարունակության տարբեր պետություններով: Արմատային միջավայրում թթվածնի պարունակությունը օպտիմալացնելու շատ գործոններ կան, բայց յուրաքանչյուր գործոնի ազդեցության աստիճանը բոլորովին այլ է: Պահպանելով ողջամիտ ենթաշերտ ջրի պահպանում (օդային պարունակություն) արմատային միջավայրում թթվածնի բարձր պարունակության պահպանման նախադրյալը:

Temperature երմաստիճանի եւ աղի ազդեցությունը լուծույթում հագեցած թթվածնի պարունակության վրա

Ջրի մեջ լուծարված թթվածնի պարունակությունը

Լուծված թթվածինը լուծարվում է ջրի մեջ անկողմնակալ կամ ազատ թթվածնի մեջ, եւ ջրի մեջ լուծարված թթվածնի բովանդակությունը հասնելու է առավելագույն ջերմաստիճանում, որը թթվածնի հագեցած պարունակությունն է: Թթվածնի հագեցած թթվածնի պարունակությունը ջերմաստիճանի փոփոխություններով, եւ երբ ջերմաստիճանը մեծանում է, թթվածնի պարունակությունը նվազում է: Մաքուր ջրի հագեցած թթվածնի պարունակությունը ավելի բարձր է, քան աղի պարունակող ծովային ջրերի (Նկար 1), ուստի տարբեր կոնցենտրացիաներով սննդարար լուծումների հագեցած թթվածնի պարունակությունը տարբեր կլինի:

Թթվածնի տեղափոխում մատրիցում

Թթվածինը, որ ջերմոցային բերքի արմատները կարող են ստանալ սննդանյութ լուծույթից, պետք է լինեն ազատ վիճակում, եւ թթվածինը ենթաշերտի մեջ տեղափոխվում է օդի եւ ջրի եւ ջրի շուրջը: Երբ տվյալ ջերմաստիճանում օդում օդում գտնվող թթվածնի պարունակությամբ է, ջրի մեջ լուծված թթվածինը հասնում է առավելագույնի, եւ օդում թթվածնի պարունակության փոփոխությունը կհանգեցնի ջրի մեջ թթվածնի պարունակության փոփոխության:

Հիպոքսիայի սթրեսի հետեւանքները բերքի վրա արմատային միջավայրում

Արմատային հիպոքսիայի պատճառները

Կան մի քանի պատճառներ, թե ինչու հիպոքոնիկայի եւ ենթաշերտերի մշակման համակարգերում հիպոքսիայի ռիսկը ամռանը ավելի բարձր է: Առաջին հերթին ջրի մեջ թթվածնի հագեցած պարունակությունը կնվազի, քանի որ ջերմաստիճանը բարձրանում է: Երկրորդ, արմատային աճը պահպանելու համար անհրաժեշտ թթվածինը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացումով: Ավելին, ամռանը սննդարար կլանման չափը ավելի բարձր է, ուստի թթվածնի պահանջարկը սննդարար կլանման համար ավելի բարձր է: Դա հանգեցնում է արմատային միջավայրում թթվածնի պարունակության նվազմանը եւ արդյունավետ լրացման բացակայության, ինչը հանգեցնում է Hypoxia- ի արմատային միջավայրում:

Կլանում եւ աճ

Ամենակարեւոր սննդանյութերի կլանումը կախված է արմատային նյութափոխանակության հետ սերտորեն կապված գործընթացներից, որոնք պահանջում են արմատային բջիջների շնչառությամբ առաջացած էներգիա, այսինքն `ֆոտոսինթետիկ արտադրանքների տարրալուծումը թթվածնի առկայության դեպքում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ տոմատի բույսերի ընդհանուր ձուլման 10% -ով 20% -ը օգտագործվում է արմատների մեջ, որոնց 50% -ը օգտագործվում է սննդարար իոնային կլանման համար, 40% աճի համար եւ միայն 10% `պահպանման համար: Արմատները պետք է թթվածին գտնեն անմիջական միջավայրում, որտեղ նրանք թողարկում են CO₂Մի շարք Ենթաբաժինների եւ հիդրոոպոնիկայի մեջ աղքատ օդափոխության հետեւանքով անաէրոբ պայմաններով, հիպոքսիան կազդի ջրի եւ սննդանյութերի կլանման վրա: Հիպոքսիան արագ արձագանք ունի սննդանյութերի ակտիվ կլանման, մասնավորապես նիտրատի (ոչ_{Գրքույկ}^-), կալիում (կ) եւ ֆոսֆատ (PO_Երեք^3-), որը կխանգարի կալցիումի (CA) եւ մագնեզիումի (մգ) պասիվ կլանմանը:

Բույսերի արմատային աճը անհրաժեշտ է էներգիա, նորմալ արմատային գործունեությունը պետք է թթվածնի ամենացածր կոնցենտրացիան, եւ թթվածնի կոնցենտրացիան Ոստիկանական արժեքի ներքո դառնում է արմատային բջիջների նյութափոխանակությունը սահմանափակող գործոն: Երբ թթվածնի պարունակության մակարդակը ցածր է, աճը դանդաղեցնում է կամ նույնիսկ դադարում է: Եթե ​​մասնակի արմատային հիպոքսիան ազդում է միայն ճյուղերի եւ տերեւների վրա, ապա արմատային համակարգը կարող է փոխհատուցել արմատային համակարգի այն մասը, որն ինչ-ինչ պատճառներով այլեւս ակտիվ չէ, ավելացնելով տեղական կլանումը:

Բույսերի նյութափոխանակության մեխանիզմը կախված է թթվածնից, որպես էլեկտրոնային ընդունող: Առանց թթվածնի, ATP- ի արտադրությունը կդադարի: Առանց ATP- ի արմատներից դուրս պրոտոնների արտահոսքը կդադարի, արմատային բջիջների բջիջը թթվային կդառնա, եւ այդ բջիջները կմահանան մի քանի ժամվա ընթացքում: Ժամանակավոր եւ կարճաժամկետ հիպոքսիան բույսերի մեջ անշրջելի սննդային սթրես չի առաջացնի: «Նիտրատ շնչառության» մեխանիզմի պատճառով դա կարող է լինել կարճաժամկետ հարմարեցում `Hypoxia- ին որպես այլընտրանքային միջոց` արմատային հիպոքսիայի ընթացքում: Այնուամենայնիվ, երկարաժամկետ հիպոքսիան կհանգեցնի դանդաղ աճի, տերեւների տարածքի նվազմանը եւ թարմ եւ չոր քաշի նվազում, ինչը կհանգեցնի բերքի բերքի զգալի անկման:

Էթիլենային

Բույսերը շատ սթրեսի տակ կստեղծեն էթիլեն: Սովորաբար էթիլենը հանվում է արմատներից `հողի օդը տարածելով: Երբ ջրհեղեղը տեղի է ունենում, էթիլենի ձեւավորումը ոչ միայն կբարձրանա, այլեւ տարածումը մեծապես կնվազի, քանի որ արմատները ջրով շրջապատված են: Էթիլենների կոնցենտրացիայի բարձրացումը կհանգեցնի արմատներին օդափոխման հյուսվածքի ձեւավորմանը (Նկար 2): Էթիլենը կարող է առաջացնել նաեւ տերեւի նստաշրջություն, եւ էթիլենի եւ օժանդակ եւ օժանդակ փոխազդեցությունը կբարձրացնի արկածային արմատների ձեւավորումը:

Թթվածնի սթրեսը հանգեցնում է տերեւի աճի նվազմանը

ABA- ն արտադրվում է արմատներով եւ տերեւներով `հաղթահարելու տարբեր շրջակա միջավայրի սթրեսներ: Արմատային միջավայրում սթրեսի բնորոշ պատասխանը ստոմատիկական փակումը է, որը ներառում է ABA ձեւավորում: Ստոմատայի փակումը նախքան գործարանի գագաթը կորցնում է այտուցված ճնշումը, վերեւի տերեւները կարող են նվազել, եւ ֆոտոսինթետիկ արդյունավետությունը կարող է նաեւ նվազել: Շատ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ստոմատները պատասխանում են ABA կոնցենտրացիայի բարձրացմանը ABA կոնցենտրացիայի բարձրացմանը `փակվելով, այսինքն, ոչ տերեւներում` ներբջջային ABA- ի կենտրոնացումը, բույսերը կարող են շատ արագ ավելացնել: Երբ բույսերը գտնվում են բնապահպանական սթրեսի տակ, նրանք սկսում են բջիջներում ազատել ABA- ն, եւ արմատների թողարկման ազդանշանը կարող է փոխանցվել րոպեների փոխարեն: ABA- ի բարձրացումը տերեւային հյուսվածքում կարող է նվազեցնել բջջային պատի երկարացումը եւ հանգեցնել տերեւի երկարացման նվազմանը: Հիպոքսիայի մեկ այլ ազդեցություն այն է, որ թողակների կյանքի տեւողությունը կրճատվում է, ինչը կազդի բոլոր տերեւների վրա: Հիպոքսիան սովորաբար հանգեցնում է ցիտոկինինի եւ նիտրատական ​​տրանսպորտի անկմանը: Ազոտի կամ ցիտոկինի պակասը կնվազեցնի տերեւների տարածքի պահպանման ժամանակը եւ կդադարեցնի մի քանի օրվա ընթացքում մասնաճյուղերի եւ տերեւների աճը:

Բրոֆի արմատային համակարգի թթվածնի միջավայրի օպտիմալացում

Substrate- ի բնութագրերը որոշիչ են ջրի եւ թթվածնի բաշխման համար: Թթվածնի կենտրոնացումը ջերմոցային բանջարեղենի արմատային միջավայրում հիմնականում կապված է սուբստրատի, ոռոգման (չափի եւ հաճախության) ջրի պահպանման, սուբստրատի կառուցվածքի եւ ենթաշերտի ջերմաստիճանի ջրի հետ: Միայն այն ժամանակ, երբ արմատային միջավայրում թթվածնի պարունակությունը առնվազն 10% -ից բարձր է (4 ~ 5 մգ / լ) Կարող է պահպանվել հիմնական վիճակում:

Բուսաբուծության արմատային համակարգը շատ կարեւոր է բույսերի աճի եւ բույսերի հիվանդության դիմադրության համար: Water ուրը եւ սննդանյութերը կլանվեն ըստ բույսերի կարիքների: Այնուամենայնիվ, արմատային միջավայրում թթվածնի մակարդակը մեծապես որոշում է սննդանյութերի եւ ջրի կլանման արդյունավետությունը եւ արմատային համակարգի որակը: Արդյունաբերական համակարգի միջավայրում թթվածնի բավարար մակարդակը կարող է ապահովել արմատային համակարգի առողջությունը, որպեսզի բույսերն ունենան ավելի լավ դիմադրություն պաթոգեն միկրոօրգանիզմներին (Նկար 3): Ենթաբաժինում թթվածնի համապատասխան մակարդակը նույնպես նվազագույնի է հասցնում անաէրոբ պայմանների ռիսկը, դրանով իսկ նվազագույնի հասցնելով պաթոգեն միկրոօրգանիզմների ռիսկը:

Թթվածնի սպառումը արմատային միջավայրում

Բրոբսի թթվածնի առավելագույն սպառումը կարող է լինել նույնքան բարձր, որքան 40 մգ / մ 2 / ժամ (սպառումը կախված է բերքից): Կախված ջերմաստիճանից, ոռոգման ջուրը կարող է պարունակել մինչեւ 7 ~ 8 մգ / լ թթվածնի (Նկար 4): 40 մգ հասնելու համար 5 լ ջուր պետք է տրվի ամեն ժամ թթվածնի պահանջարկի բավարարման համար, բայց, ըստ էության, մի օրվա ոռոգման գումարը չի կարող հասնել: Սա նշանակում է, որ ոռոգման միջոցով նախատեսված թթվածինը միայն փոքր դեր է խաղում: Թթվածնի մատակարարման մեծ մասը մատրիցայի ծակոտիների միջոցով հասնում է արմատային գոտու, իսկ թթվածնի մատակարարման ներդրումը ծակոտիների միջոցով, կախված է 90% -ից: Երբ բույսերի գոլորշիացումը հասնում է առավելագույնի, ոռոգման գումարը նույնպես հասնում է առավելագույնի, ինչը համարժեք է 1 ~ 1.5 լ / մ / ժամ: Եթե ​​ոռոգման ջուրը պարունակում է 7 մգ / լ թթվածին, ապա արմատային գոտու համար այն կտրամադրի 7 ~ 11mg / m2 / H թթվածին: Սա համարժեք է պահանջարկի 17% ~ 25% -ի: Իհարկե, սա վերաբերում է միայն այն իրավիճակին, որ ենթաշերտի թթվածնի աղքատ ոռոգման ջուրը փոխարինվում է թարմ ոռոգման ջրով:

Բացի արմատների սպառման, արմատային միջավայրում միկրոօրգանիզմները նույնպես սպառում են թթվածին: Դժվար է դա քանակականացնել, քանի որ այս առումով չափում չի կատարվել: Քանի որ ամեն տարի նոր ենթաշերտերը փոխարինվում են, կարելի է ենթադրել, որ միկրոօրգանիզմները համեմատաբար փոքր դեր են խաղում թթվածնի սպառման մեջ:

Օպտիմիզացնել արմատների շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը

Արմատային համակարգի շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը շատ կարեւոր է արմատային համակարգի բնականոն աճի եւ գործառույթի համար, եւ դա նաեւ կարեւոր գործոն է, որն ազդում է արմատային համակարգով ջրի եւ սննդանյութերի կլանման վրա:

Սահմանափակի ցածր ջերմաստիճանը (արմատային ջերմաստիճանը) կարող է հանգեցնել ջրի կլանման դժվարության: 5 ℃, կլանումը 70% ~ 80% ցածր է, քան 20-ը: Եթե ​​ցածր ենթաշերտ ջերմաստիճանը ուղեկցվում է բարձր ջերմաստիճանի միջոցով, այն կհանգեցնի հողմաղացին: Իոնային կլանումը ակնհայտորեն կախված է ջերմաստիճանից, ինչը խանգարում է իոնային կլանում ցածր ջերմաստիճանում, եւ ջերմաստիճանի տարբեր սննդային տարրերի զգայունությունը տարբեր է:

Ենթածրագրերի չափազանց բարձր ջերմաստիճանը նույնպես անօգուտ է, եւ կարող է հանգեցնել չափազանց մեծ արմատային համակարգի: Այլ կերպ ասած, բույսերում չոր նյութի անհավասարակշիռ բաշխում կա: Քանի որ արմատային համակարգը չափազանց մեծ է, ավելորդ կորուստներ կլինեն շնչառության միջոցով, եւ կորցրած էներգիայի այս մասը կարող էր օգտագործվել գործարանի բերքի մասի համար: Ավելի բարձր ենթաշերտ ջերմաստիճանում, լուծարված թթվածնի պարունակությունը ավելի ցածր է, ինչը շատ ավելի մեծ ազդեցություն է թողնում արմատային միջավայրում թթվածնի պարունակության վրա, քան միկրոօրգանիզմների կողմից սպառված թթվածինը: Արմատային համակարգը սպառում է շատ թթվածին, եւ նույնիսկ հանգեցնում է հիպոքսիայի, աղքատ ենթաշերտ կամ հողի կառուցվածքի դեպքում, դրանով իսկ նվազեցնելով ջրի եւ իոնների կլանումը:

Պահպանեք Matrix- ի ողջամիտ ջրային հզորությունը:

Mat րի բովանդակության եւ թթվածնի տոկոսային պարունակության միջեւ կա բացասական հարաբերակցություն եւ թթվածնի տոկոսային պարունակությունը: Երբ ջրի պարունակությունը մեծանում է, թթվածնի պարունակությունը նվազում է, եւ հակառակը: Matrix- ում ջրի պարունակության եւ թթվածնի միջեւ կա կրիտիկական տիրույթ, այսինքն, 80% ~ 85% ջրի պարունակություն (Նկար 5): Substrate- ի 85% -ից բարձր ջրի պարունակության երկարաժամկետ պահպանումը կազդի թթվածնի մատակարարման վրա: Թթվածնի մատակարարման մեծ մասը (75% ~ 90%) ծակոտիների միջով է մատրիցում:

Ոռոգման լրացում թթվածնի պարունակության մեջ Substrate- ում

Ավելի շատ արեւի լույս կտան թթվածնի ավելի մեծ սպառման եւ թթվածնի ստորին թթվածնի կոնցենտրացիան արմատների մեջ (Նկար 6), եւ ավելի շատ շաքարավազը գիշերային թթվածնի սպառումը կդարձնի: Փոխարկումը ուժեղ է, ջրի կլանումը մեծ է, եւ ենթաշերտի մեջ ավելի շատ օդ եւ թթվածին կա: Դա կարելի է տեսնել «Գծապատկեր» -ի ձախից, որ ենթաշերտի թթվածնի պարունակությունը ոռոգումից փոքր-ինչ կաճի այն պայմանով, որ սուբստրատի ջրի հզորությունը բարձր է, եւ օդի պարունակությունը շատ ցածր է: Ինչպես ցույց է տրված Նկ. 7, համեմատաբար ավելի լավ լուսավորության վիճակի պայմաններում, ենթաշերտի օդի պարունակությունը մեծանում է ջրի ավելի մեծ կլանման (նույն ոռոգման ժամանակների) պատճառով: Ոռոգման համեմատական ​​ազդեցությունը ենթաշերտի թթվածնի պարունակության վրա շատ ավելի քիչ է, քան substrate- ում ջրի պահպանման հզորությունը (օդային պարունակությունը):

Քննարկել

Իրական արտադրության մեջ թթվածնի (օդ) բովանդակությունը բերքի արմատային միջավայրում հեշտությամբ անտեսվում է, բայց դա կարեւոր գործոն է `մշակաբույսերի բնականոն աճը եւ արմատների առողջ զարգացումը ապահովելը:

Բուսաբուծության ընթացքում առավելագույն բերքատվությունը ստանալու համար շատ կարեւոր է հնարավորինս լավ վիճակում պաշտպանել արմատային համակարգի միջավայրը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ օ₂4 մգ / լ-ից ցածր արմատային համակարգի միջավայրում բովանդակությունը բացասական ազդեցություն կունենա բերքի աճի վրա: Օ₂Արմատային միջավայրում բովանդակությունը հիմնականում ազդում է ոռոգման (ոռոգման գումարի եւ հաճախության), ենթաշերտի կառուցվածքը, սուբստրատի ջրային պարունակությունը, ջերմոցային եւ ենթաշերտ ջերմաստիճանը եւ տարբեր տնկանյութերը տարբեր կլինեն: Հիդրոպոնիկ մշակաբույսերի արմատային միջավայրում ջրիմուռներն ու միկրոօրգանիզմները նույնպես որոշակի հարաբերություններ ունեն թթվածնի պարունակության հետ: Հիպոքսիան ոչ միայն պատճառ է հանդիսանում բույսերի դանդաղ զարգացում, բայց նաեւ մեծացնում է արմատային աճի արմատային պաթոգենների (պիթիում, ֆիտոֆորա, ֆյուսարիում) ճնշումը:

Ոռոգման ռազմավարությունը զգալի ազդեցություն է ունենում o- ի վրա₂Բովանդակությունը ենթաշերտում, եւ այն նաեւ ավելի վերահսկելի միջոց է տնկման գործընթացում: Որոշ վարդի տնկման ուսումնասիրություններ գտել են, որ դանդաղորեն աճող ջրի պարունակությունը ենթաշերտում (առավոտյան) կարող է ձեռք բերել թթվածնի ավելի լավ պետություն: Subst ածր ջրով պահվող հզորությամբ սուբստրատում substrate- ը կարող է պահպանել թթվածնի բարձր պարունակությունը, եւ միեւնույն ժամանակ անհրաժեշտ է խուսափել substrates- ի ավելի բարձր հաճախականության եւ կարճ ընդմիջման միջոցով: Որքան ցածր է substrates- ի ջրի պահումը, այնքան ավելի մեծ է ենթաբաժինների միջեւ տարբերությունը: Խոնավ սուբստրատ, ստորին ոռոգման հաճախականություն եւ ավելի երկար ընդմիջում ապահովում են ավելի շատ օդի փոխարինում եւ թթվածնի բարենպաստ պայմաններ:

Ենթածրագրի ջրահեռացումը եւս մեկ գործոն է, որն ունի մեծ ազդեցություն վերականգնման տեմպի եւ թթվածնի համակենտրոնացման գրադիենտի վրա `սուբստրատի տեսակից եւ ջրիմուռներից: Ոռոգման հեղուկը չպետք է երկար մնա ենթաշերտի ներքեւի մասում, բայց պետք է արագ դուրս գա, որպեսզի թարմ թթվածնի հարստացված ոռոգման ջուրը կրկին հասնի ներքեւի մասի: Դրենաժի արագությունը կարող է ազդել որոշ համեմատաբար պարզ միջոցառումների վրա, ինչպիսիք են substrate- ի գրադիենտը երկայնական եւ լայնության ուղղություններով: Որքան մեծ է գրադիենտը, այնքան ավելի արագ է ջրահեռացման արագությունը: Տարբեր ենթաբաժիններ ունեն տարբեր բացվածքներ, եւ կետերի քանակը նույնպես տարբեր է:

Վերջ

[մեջբերում տեղեկատվություն]

Xie Yuanpei. Բնապահպանական թթվածնի պարունակության հետեւանքները ջերմոցային բերքի արմատներում բերքի աճի վրա [J]: Գյուղատնտեսական տեխնիկա, 2022,42 (31), 21-24: