Chen Tongqiang, etc. Tecnoloxía de enxeñaría agrícola para xardinaría en invernadoiros Publicado en Pequín ás 17:30 o 6 de xaneiro de 2023.

Un bo control da CE e do pH da rizosfera son condicións necesarias para lograr un alto rendemento de tomate no modo de cultivo sen solo en invernadoiros de vidro intelixentes. Neste artigo, tomouse o tomate como obxecto de plantación e resumíronse o rango axeitado de CE e pH da rizosfera en diferentes etapas, así como as medidas técnicas de control correspondentes en caso de anomalía, co fin de proporcionar unha referencia para a produción real de plantación en invernadoiros de vidro tradicionais.

Segundo estatísticas incompletas, a área de plantación de invernadoiros intelixentes de vidro de varios tramos na China alcanzou os 630 hm2 e segue a expandirse. Os invernadoiros de vidro integran diversas instalacións e equipos, creando un ambiente de crecemento axeitado para o crecemento das plantas. Un bo control ambiental, unha irrigación precisa da auga e dos fertilizantes, unha operación agrícola correcta e a protección das plantas son os catro factores principais para lograr un alto rendemento e unha alta calidade dos tomates. No que respecta á irrigación precisa, o seu propósito é manter unha CE e un pH axeitados na rizosfera, un contido de auga no substrato e unha concentración de ións na rizosfera. Unha boa CE e un pH na rizosfera satisfacen o desenvolvemento das raíces e a absorción de auga e fertilizantes, o que é un requisito previo necesario para manter o crecemento das plantas, a fotosíntese, a transpiración e outros comportamentos metabólicos. Polo tanto, manter un bo ambiente na rizosfera é unha condición necesaria para lograr un alto rendemento das colleitas.

O descontrol da CE e o pH na rizosfera terá efectos irreversibles no equilibrio hídrico, no desenvolvemento das raíces, na eficiencia da absorción de fertilizantes das raíces (deficiencia de nutrientes das plantas), na concentración de ións das raíces (absorción de fertilizantes), na deficiencia de nutrientes das plantas, etc. A plantación e produción de tomates en invernadoiros de vidro adopta un cultivo sen solo. Despois de mesturar a auga e o fertilizante, a subministración integrada de auga e fertilizante realízase en forma de frechas que caen. A CE, o pH, a frecuencia, a fórmula, a cantidade de líquido de retorno e o tempo de inicio do rego afectarán directamente a CE e o pH da rizosfera. Neste artigo, resumíronse a CE e o pH axeitados da rizosfera en cada etapa da plantación de tomates, analizáronse as causas da CE e o pH anormais da rizosfera e resumíronse as medidas correctivas, o que proporcionou unha referencia e unha referencia técnica para a produción real de invernadoiros de vidro tradicionais.

CE e pH axeitados da rizosfera en diferentes estadios de crecemento do tomate

A CE da rizosfera reflíctese principalmente na concentración de ións dos principais elementos da rizosfera. A fórmula de cálculo empírico é que a suma das cargas de anións e catións se divide por 20, e canto maior sexa o valor, maior será a CE da rizosfera. Unha CE axeitada da rizosfera proporcionará unha concentración de ións de elementos axeitada e uniforme para o sistema radicular.

En xeral, o seu valor é baixo (EC da rizosfera <2,0 mS/cm). Debido á presión de inchazo das células radiculares, levará a unha demanda excesiva de absorción de auga polas raíces, o que resultará en máis auga libre nas plantas, e o exceso de auga libre usarase para a formación de follas, o alongamento celular e o crecemento das veas das plantas; o seu valor é alto (EC da rizosfera de inverno >8~10 mS/cm, EC da rizosfera de verán >5~7 mS/cm). Co aumento da EC da rizosfera, a capacidade de absorción de auga das raíces é insuficiente, o que leva a un estrés por escaseza de auga nas plantas e, en casos graves, as plantas murchan (Figura 1). Ao mesmo tempo, a competencia entre as follas e os froitos pola auga levará á diminución do contido de auga nos froitos, o que afectará o rendemento e a calidade do froito. Cando a CE da rizosfera aumenta moderadamente en 0~2 mS/cm, ten un bo efecto regulador no aumento da concentración de azucre soluble/contido de sólidos solubles da froita, o axuste do crecemento vexetativo das plantas e o equilibrio do crecemento reprodutivo, polo que os produtores de tomate cherry que buscan a calidade adoitan adoptar unha CE da rizosfera máis alta. Descubriuse que o azucre soluble do pepino enxertado era significativamente maior que o do control en condicións de rego con auga salobre (engadíronse 3 g/L de auga salobre autoproduta cunha proporción de NaCl:MgSO4:CaSO4 de 2:2:1 á solución nutritiva). As características do tomate cherry "Honey" holandés son que mantén unha CE da rizosfera alta (8~10 mS/cm) durante toda a tempada de produción e o froito ten un alto contido de azucre, pero o rendemento final do froito é relativamente baixo (5 kg/m2).

O pH da rizosfera (sen unidades) refírese principalmente ao pH da solución da rizosfera, que afecta principalmente á precipitación e disolución de cada ión elemento na auga e, a continuación, á eficacia da absorción de cada ión polo sistema radicular. Para a maioría dos ións elementos, o seu rango de pH axeitado é de 5,5 a 6,5, o que pode garantir que cada ión poida ser absorbido polo sistema radicular normalmente. Polo tanto, durante a plantación de tomates, o pH da rizosfera debe manterse sempre en 5,5 a 6,5. A táboa 1 mostra o rango de control da CE e do pH da rizosfera en diferentes etapas de crecemento dos tomates de froitos grandes. Para os tomates de froitos pequenos, como os tomates cherry, a CE da rizosfera en diferentes etapas é de 0 a 1 mS/cm maior que a dos tomates de froitos grandes, pero todas elas axústanse segundo a mesma tendencia.

Razóns anormais e medidas de axuste da EC da rizosfera do tomate

A CE da rizosfera refírese á CE da solución nutritiva arredor do sistema radicular. Cando se planta la de rocha para tomate en Holanda, os produtores usan xiringas para succionar a solución nutritiva da la de rocha, e os resultados son máis representativos. En circunstancias normais, a CE de retorno está preto da CE da rizosfera, polo que a CE de retorno do punto de mostraxe adoita usarse como CE da rizosfera na China. A variación diurna da CE da rizosfera xeralmente aumenta despois do amencer, comeza a diminuír e permanece estable no pico do rego, e aumenta lentamente despois do rego, como se mostra na Figura 2.

As principais razóns para a alta CE de retorno son a baixa taxa de retorno, a alta CE de entrada e o rego tardío. A cantidade de rego no mesmo día é menor, o que demostra que a taxa de retorno do líquido é baixa. O propósito do retorno do líquido é lavar completamente o substrato, garantir que a CE da rizosfera, o contido de auga do substrato e a concentración de ións da rizosfera estean dentro do rango normal, e que a taxa de retorno do líquido sexa baixa, e que o sistema radicular absorba máis auga que os ións elementais, o que demostra aínda máis o aumento da CE. A alta CE de entrada leva directamente a unha alta CE de retorno. Segundo a regra xeral, a CE de retorno é 0,5~1,5 ms/cm maior que a CE de entrada. O último rego rematou máis cedo ese día e a intensidade da luz aínda era maior (300~450 W/m2) despois do rego. Debido á transpiración das plantas impulsada pola radiación, o sistema radicular continuou a absorber auga, o contido de auga do substrato diminuíu, a concentración de ións aumentou e, a continuación, a CE da rizosfera aumentou. Cando a CE da rizosfera é alta, a intensidade da radiación é alta e a humidade é baixa, as plantas enfróntanse a un estrés por escaseza de auga, que se manifesta gravemente como murchamento (Figura 1, dereita).

A baixa CE na rizosfera débese principalmente á alta taxa de retorno de líquido, á finalización tardía do rego e á baixa CE na entrada de líquido, o que agravará o problema. A alta taxa de retorno de líquido levará á proximidade infinita entre a CE de entrada e a CE de retorno. Cando o rego remata tarde, especialmente en días nubrados, xunto con pouca luz e alta humidade, a transpiración das plantas é débil, a taxa de absorción dos ións elementais é maior que a da auga e a proporción de diminución do contido de auga da matriz é menor que a da concentración de ións na solución, o que levará a unha baixa CE do líquido de retorno. Debido a que a presión de inchazo das células ciliadas da raíz da planta é menor que o potencial hídrico da solución nutritiva da rizosfera, o sistema radicular absorbe máis auga e o balance hídrico está desequilibrado. Cando a transpiración é débil, a planta descargarase en forma de auga escupida (figura 1, esquerda) e, se a temperatura é alta pola noite, a planta crecerá en balde.

Medidas de axuste cando a CE da rizosfera é anormal: ① Cando a CE de retorno é alta, a CE de entrada debe estar dentro dun rango razoable. En xeral, a CE de entrada de tomates de froitos grandes é de 2,5~3,5 mS/cm no verán e de 3,5~4,0 mS/cm no inverno. En segundo lugar, mellorar a taxa de retorno de líquido, que é antes do rego de alta frecuencia ao mediodía, e garantir que o retorno de líquido se produza en cada rego. A taxa de retorno de líquido está correlacionada positivamente coa acumulación de radiación. No verán, cando a intensidade da radiación aínda é superior a 450 W/m2 e a duración é superior a 30 min, débese engadir manualmente unha pequena cantidade de rego (50~100 mL/goteiro) unha vez, e é mellor que basicamente non se produza retorno de líquido. ② Cando a taxa de retorno de líquido é baixa, as principais razóns son a alta taxa de retorno de líquido, a baixa CE e o último rego tardío. Tendo en conta a última hora de rego, este adoita rematar de 2 a 5 horas antes do solpor, rematando antes do previsto nos días nubrados e no inverno e atrasándose nos días soleados e no verán. Controle a taxa de retorno do líquido segundo a acumulación de radiación exterior. Xeralmente, a taxa de retorno do líquido é inferior ao 10 % cando a acumulación de radiación é inferior a 500 J/(cm2.d) e do 10 % ao 20 % cando a acumulación de radiación é de 500 a 1000 J/(cm2.d) e así sucesivamente.

Causas anormais e medidas de axuste do pH da rizosfera do tomate

Xeralmente, o pH do influente é de 5,5 e o pH do lixiviado é de 5,5 a 6,5 ​​en condicións ideais. Os factores que afectan o pH da rizosfera son a fórmula, o medio de cultivo, a taxa de lixiviado, a calidade da auga, etc. Cando o pH da rizosfera é baixo, queima as raíces e disolve seriamente a matriz de la de rocha, como se mostra na Figura 3. Cando o pH da rizosfera é alto, a absorción de Mn2+, Fe 3+, Mg2+ e PO4 3- redúcese, o que levará á aparición de deficiencias de elementos, como a deficiencia de manganeso causada por un pH alto da rizosfera, como se mostra na Figura 4.

En termos de calidade da auga, a auga de choiva e a auga de filtración por membrana de osmose inversa son ácidas, e o pH do licor nai é xeralmente de 3 a 4, o que leva a un baixo pH do licor de entrada. O hidróxido de potasio e o bicarbonato de potasio úsanse a miúdo para axustar o pH do licor de entrada. A auga de pozo e as augas subterráneas adoitan estar reguladas por ácido nítrico e ácido fosfórico porque conteñen HCO3, que é alcalino. Un pH de entrada anormal afectará directamente o pH de retorno, polo que o pH de entrada axeitado é a base da regulación. En canto ao substrato de cultivo, despois da plantación, o pH do líquido de retorno do substrato de farelo de coco é próximo ao do líquido de entrada, e o pH anormal do líquido de entrada non causará unha flutuación drástica do pH da rizosfera nun curto período de tempo debido á boa propiedade tamponadora do substrato. No cultivo de la de rocha, o valor do pH do líquido de retorno despois da colonización é alto e dura moito tempo.

En termos de fórmula, segundo a diferente capacidade de absorción de ións polas plantas, estes pódense dividir en sales ácidas fisiolóxicas e sales alcalinas fisiolóxicas. Tomando o NO3- como exemplo, cando as plantas absorben 1 mol de NO3-, o sistema radicular liberará 1 mol de OH-, o que levará a un aumento do pH da rizosfera, mentres que cando o sistema radicular absorbe NH4+, liberará a mesma concentración de H+, o que levará a unha diminución do pH da rizosfera. Polo tanto, o nitrato é un sal fisioloxicamente básico, mentres que o sal de amonio é un sal fisioloxicamente ácido. En xeral, o sulfato de potasio, o nitrato de amonio cálcico e o sulfato de amonio son fertilizantes ácidos fisiolóxicos, o nitrato de potasio e o nitrato de calcio son sales alcalinas fisiolóxicas e o nitrato de amonio é un sal neutro. A influencia da taxa de retorno do líquido no pH da rizosfera reflíctese principalmente no lavado da solución nutritiva da rizosfera, e o pH anormal da rizosfera é causado pola concentración desigual de ións na rizosfera.

Medidas de axuste cando o pH da rizosfera é anormal: ① Primeiro, comprobar se o pH do influente está nun rango razoable; (2) Ao usar auga que contén máis carbonato, como a auga de pozo, o autor descubriu unha vez que o pH do influente era normal, pero despois de rematar o rego ese día, comprobouse o pH do influente e comprobouse que estaba aumentado. Despois da análise, a posible razón foi que o pH aumentara debido ao tampón de HCO3-, polo que se recomenda usar ácido nítrico como regulador cando se usa auga de pozo como fonte de auga de rego; (3) Cando se usa la de rocha como substrato de plantación, o pH da solución de retorno é alto durante moito tempo na fase inicial da plantación. Neste caso, o pH da solución entrante debe reducirse adecuadamente a 5,2~5,5 e, ao mesmo tempo, debe aumentarse a dose de sal de ácido fisiolóxico e debe usarse nitrato de amonio cálcico en lugar de nitrato de calcio e sulfato de potasio en lugar de nitrato de potasio. Cómpre sinalar que a dosificación de NH4+ non debe superar 1/10 do N total na fórmula. Por exemplo, cando a concentración total de N (NO3- +NH4+) no influente é de 20 mmol/L, a concentración de NH4+ é inferior a 2 mmol/L e pódese usar sulfato de potasio en lugar de nitrato de potasio, pero débese ter en conta que a concentración de SO4^2-no influente de rega non se recomenda superar os 6~8 mmol/L; (4) En termos da taxa de retorno do líquido, a cantidade de rega debe aumentarse cada vez e o substrato debe lavarse, especialmente cando se usa la de rocha para a plantación, xa que o pH da rizosfera non se pode axustar rapidamente nun curto período de tempo usando sales de ácido fisiolóxico, polo que a cantidade de rega debe aumentarse para axustar o pH da rizosfera a un rango razoable o antes posible.

Resumo

Un rango razoable de CE e pH da rizosfera é a premisa para garantir a absorción normal de auga e fertilizantes polas raíces dos tomates. Os valores anormais provocarán unha deficiencia de nutrientes na planta, un desequilibrio do equilibrio hídrico (escaseza de auga/exceso de auga libre), queimaduras das raíces (CE alta e pH baixo) e outros problemas. Debido ao atraso da anomalía na planta causada por CE e pH anormais na rizosfera, unha vez que se produce o problema, significa que a CE e o pH anormais da rizosfera se produciron durante moitos días, e o proceso de retorno da planta á normalidade levará tempo, o que afecta directamente á produción e á calidade. Polo tanto, é importante detectar a CE e o pH do líquido entrante e devolto todos os días.

FIN

[Información citada] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, etc. Método de control da CE e do pH da rizosfera para o cultivo sen solo de tomate en invernadoiro de vidro [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022,42(31):17-20.