2023-жылдын 13-январында саат 17:30да Пекинде теплицадагы багбанчылыктын айыл чарба инженердик технологиясы жарыяланган.

Көпчүлүк азык элементтерин сиңирүү өсүмдүк тамырларынын зат алмашуу иш-аракеттери менен тыгыз байланышкан процесс.Бул процесстер тамыр клеткасынын дем алуусу аркылуу пайда болгон энергияны талап кылат, ал эми сууну сиңирүү температура жана дем алуу менен да жөнгө салынат, ал эми дем алуу кычкылтектин катышуусун талап кылат, ошондуктан тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтек айыл чарба өсүмдүктөрүнүн нормалдуу өсүшүнө өтө маанилүү таасирин тийгизет.Сууда эриген кычкылтектин курамына температура жана туздуулук таасир этет, ал эми субстраттын түзүлүшү тамыр чөйрөсүндөгү абанын курамын аныктайт.Сугаруу суунун ар кандай абалындагы субстраттардагы кычкылтектин мазмунун жаңылоодо жана толуктоодо чоң айырмачылыктарга ээ.Тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин мазмунун оптималдаштыруу үчүн көптөгөн факторлор бар, бирок ар бир фактордун таасири такыр башкача.Акылга сыярлык субстрат суу кармап туруу жөндөмдүүлүгүн (аба мазмунун) сактоо тамыр чөйрөсүндө жогорку кычкылтек мазмунун сактоо үчүн негиз болуп саналат.

Эритмедеги каныккан кычкылтектин курамына температуранын жана туздуулуктун таасири

Сууда эриген кычкылтек

Эриген кычкылтек сууда байланышпаган же эркин кычкылтекте эрийт жана суудагы эриген кычкылтектин курамы белгилүү бир температурада максимумга жетет, бул каныккан кычкылтектин курамы.Суунун каныккан кычкылтектин курамы температурага жараша өзгөрөт, ал эми температура жогорулаганда кычкылтек азаят.Тунук суунун каныккан кычкылтектүүлүгү туздуу деңиз суусуна караганда жогору (1-сүрөт), ошондуктан ар кандай концентрациядагы азык эритмелеринин каныккан кычкылтектүүлүгү ар кандай болот.

Матрицадагы кычкылтектин ташуу

Парник өсүмдүктөрүнүн тамырлары азык эритмесинен ала турган кычкылтек эркин абалда болушу керек, ал эми кычкылтек аба жана суу жана тамырлардын айланасындагы суу аркылуу субстратта ташылат.Ал берилген температурада абадагы кычкылтек менен тең салмактуулукта болгондо, сууда эриген кычкылтек максимумга жетет жана абадагы кычкылтектин курамынын өзгөрүшү суудагы кычкылтектин курамынын пропорционалдуу өзгөрүшүнө алып келет.

Тамыр чөйрөсүндөгү гипоксия стрессинин өсүмдүктөргө тийгизген таасири

тамыр гипоксиянын себептери

Гидропоникалык жана субстрат өстүрүү системаларында гипоксиянын коркунучу жайында бир нече себептер бар.Биринчиден, температура жогорулаган сайын суудагы каныккан кычкылтек азаят.Экинчиден, тамырдын өсүшү үчүн зарыл болгон кычкылтек температуранын жогорулашы менен көбөйөт.Мындан тышкары, жай мезгилинде аш болумдуу заттардын сиңирүү көлөмү жогору болот, ошондуктан азык сиңирүү үчүн кычкылтекке суроо-талап жогору.Бул тамыр чөйрөсүндө кычкылтектин азайышына жана эффективдүү кошумчанын жоктугуна алып келет, бул тамыр чөйрөсүндө гипоксияга алып келет.

Соруу жана өсүү

Көбүнчө керектүү азыктарды сиңирүү тамыр клеткаларынын дем алуусунда пайда болгон энергияны талап кылган тамырдын метаболизми менен тыгыз байланышкан процесстерге, башкача айтканда, кычкылтектин катышуусунда фотосинтездик продуктулардын ыдырашына көз каранды.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, помидор өсүмдүктөрүнүн жалпы ассимиляциясынын 10% ~ 20% тамырында колдонулат, анын 50% аш болумдуу ионду сиңирүүгө, 40% өсүүгө жана 10% гана багуу үчүн колдонулат.Тамырлар кычкылтекти түз чөйрөдө табышы керек, алар CO бөлүп чыгарышат₂.субстраттар жана hydroponics начар желдетүү менен шартталган анаэробдук шарттарда, гипоксия суу жана азык сиңирүү таасирин тийгизет.Гипоксия азык заттардын, атап айтканда нитраттын (NO) активдүү сиңирүүсүнө тез жооп берет.₃^-), калий (К) жана фосфат (PO₄^3-), бул кальцийдин (Са) жана магнийдин (Mg) пассивдүү сиңишине тоскоол болот.

Өсүмдүктүн тамырынын өсүшү үчүн энергия керек, тамырдын нормалдуу активдүүлүгү үчүн эң төмөнкү кычкылтек концентрациясы керек, ал эми кычкылтектин COP маанисинен төмөн концентрациясы тамыр клеткаларынын метаболизмин чектөөчү факторго айланат (гипоксия).Кычкылтектин деңгээли төмөн болгондо, өсүү басаңдайт же ал тургай токтойт.Эгерде жарым-жартылай тамыр гипоксиясы бутактарга жана жалбырактарга гана таасир этсе, тамыр системасы жергиликтүү сиңирүүнү жогорулатуу менен кандайдыр бир себептерден улам иштебей калган тамыр системасынын бөлүгүн компенсациялай алат.

Өсүмдүктөрдүн зат алмашуу механизми электрондук кабылдоочу катары кычкылтектен көз каранды.Кычкылтексиз АТФ өндүрүшү токтойт.АТФ болбосо, протондордун тамырлардан чыгышы токтойт, тамыр клеткаларынын клетка ширеси кислотага айланат жана бул клеткалар бир нече сааттын ичинде өлөт.Убактылуу жана кыска мөөнөттүү гипоксия өсүмдүктөрдө кайтарылгыс азыктык стресске алып келбейт.Анткени "нитраттык дем алуу" механизми, ал тамыр гипоксия учурунда альтернатива жолу катары гипоксия менен күрөшүү үчүн кыска мөөнөттүү көнүү болушу мүмкүн.Бирок, узак мөөнөттүү гипоксия жай өсүүгө, жалбырактардын аянтынын кыскарышына жана жаңы жана кургак салмактын төмөндөшүнө алып келет, бул түшүмдүүлүктүн олуттуу төмөндөшүнө алып келет.

Этилен

Өсүмдүктөр катуу стресс астында этиленди in situ түзүшөт.Адатта, этилен топурактын абасына диффузия жолу менен тамырдан алынып салынат.Суу басып калганда этилендин пайда болушу көбөйүп гана тим болбостон, тамырлар суу менен курчалгандыктан диффузия да абдан азаят.Этилен концентрациясынын көбөйүшү тамырларда аэрация тканынын пайда болушуна алып келет (2-сүрөт).Этилен ошондой эле жалбырактардын карып кетишине алып келиши мүмкүн, ал эми этилен менен ауксиндин өз ара аракеттенүүсү күтүлбөгөн тамырлардын пайда болушун күчөтөт.

Кислороддук стресс жалбырактын өсүшүнүн төмөндөшүнө алып келет

ABA ар кандай экологиялык стресстерге туруштук берүү үчүн тамырларда жана жалбырактарда өндүрүлөт.Тамыр чөйрөсүндө стресске мүнөздүү жооп стоматалдык жабылуу болуп саналат, ал ABA пайда болушун камтыйт.Устьица жабылганга чейин өсүмдүктүн үстү шишик басымын жоготот, үстүнкү жалбырактары куурап, фотосинтетикалык эффекти да төмөндөшү мүмкүн.Көптөгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, устьица апопласттагы ABA концентрациясынын көбөйүшүнө жабылуу жолу менен жооп берет, башкача айтканда, жалбырактардагы жалпы ABA мазмуну клетка ичиндеги ABA бөлүп чыгаруу менен, өсүмдүктөр апопласт ABA концентрациясын абдан тез көбөйтө алат.Өсүмдүктөр экологиялык стресске кабылганда, алар клеткаларда ABA бөлүп чыгара башташат жана тамырды бошотуу сигналы сааттын ордуна бир нече мүнөттө берилиши мүмкүн.Жалбырактын кыртышында ABA көбөйүшү клетка дубалынын узартылышын азайтып, жалбырактын узундугунун азайышына алып келиши мүмкүн.Гипоксиянын дагы бир таасири – жалбырактардын өмүрүнүн кыскарышы, бул бардык жалбырактарга таасир этет.Гипоксия, адатта, цитокинин жана нитраттарды ташуу азайышына алып келет.Азоттун же цитокининдин жетишсиздиги жалбырак аянтын багуу убактысын кыскартып, бутактардын жана жалбырактардын өсүшүн бир нече күндүн ичинде токтотот.

Өсүмдүктөрдүн тамыр системасынын кычкылтек чөйрөсүн оптималдаштыруу

субстрат өзгөчөлүктөрү суу жана кычкылтек бөлүштүрүү үчүн чечүүчү болуп саналат.Күнөсканадагы жашылчалардын тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин концентрациясы негизинен субстраттын сууну кармоо жөндөмдүүлүгүнө, сугаруу (өлчөмү жана жыштыгы), субстраттын структурасы жана субстрат тилкесинин температурасына байланыштуу.Тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин курамы 10%дан (4~5мг/л) кем эмес болгондо гана тамырдын активдүүлүгүн эң жакшы абалда кармап турууга болот.

Өсүмдүктөрдүн тамыр системасы өсүмдүктөрдүн өсүшү жана өсүмдүктөрдүн илдеттерине туруктуулугу үчүн абдан маанилүү.Суу жана аш болумдуу заттар өсүмдүктөрдүн муктаждыгына жараша сиңет.Бирок, тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин деңгээли, негизинен, азык жана суунун сиңирүү натыйжалуулугун жана тамыр системасынын сапатын аныктайт.Тамыр системасынын чөйрөсүндөгү кычкылтектин жетиштүү деңгээли тамыр системасынын ден соолугун камсыздай алат, андыктан өсүмдүктөр патогендик микроорганизмдерге жакшыраак туруштук бере алат (3-сүрөт).Субстраттагы кычкылтектин жетиштүү деңгээли анаэробдук шарттардын коркунучун азайтат, ошентип патогендик микроорганизмдердин коркунучун азайтат.

тамыр чөйрөсүндө кычкылтек керектөө

Өсүмдүктөрдүн кычкылтектин максималдуу керектөөсү 40мг/м2/саат болушу мүмкүн (керектөө эгиндерге жараша болот).Температурага жараша сугат суусунда 7~8 мг/л кычкылтек болушу мүмкүн (4-сүрөт).40 мг жетүү үчүн, кычкылтек керектөөсүн канааттандыруу үчүн саат сайын 5 л суу берилиши керек, бирок чындыгында бир суткадагы сугаруу көлөмү жетишсиз болушу мүмкүн.Бул сугат менен камсыз кычкылтек аз гана ролду ойнойт дегенди билдирет.Кычкылтек менен камсыз кылуунун көпчүлүк бөлүгү матрицадагы тешикчелер аркылуу тамыр зонасына жетет, ал эми тешикчелер аркылуу кычкылтек менен камсыз кылуунун салымы сутканын убактысына жараша 90% га чейин жетет.Өсүмдүктөрдүн буулануусу максимумга жеткенде, сугаруу көлөмү да максимумга жетет, бул 1~1,5л/м2/саатка барабар.Эгерде сугат суусунда 7 мг/л кычкылтек болсо, ал тамыр зонасын 7 ~ 11 мг/м2/саат кычкылтек менен камсыз кылат.Бул суроо-талаптын 17% ~ 25% барабар.Албетте, бул субстраттагы кычкылтексиз сугат суусу таза сугат суусу менен алмаштырылган жагдайга гана тиешелүү.

Тамырларды керектөөдөн тышкары, тамыр чөйрөсүндөгү микроорганизмдер да кычкылтекти керектешет.Бул жагынан эч кандай өлчөө жүргүзүлбөгөндүктөн, муну сандык эсептөө кыйын.Жыл сайын жаңы субстраттар алмаштырылгандыктан, микроорганизмдер кычкылтек керектөөдө салыштырмалуу аз роль ойнойт деп божомолдоого болот.

тамырлардын айлана-чөйрөнүн температурасын оптималдаштыруу

Тамыр системасынын айлана-чөйрөнүн температурасы тамыр системасынын нормалдуу өсүшү жана иштеши үчүн абдан маанилүү, ошондой эле тамыр системасынын суу менен азыктандыруучу заттарды сиңирүүсүнө таасир этүүчү маанилүү фактор болуп саналат.

Өтө төмөн субстрат температурасы (тамыр температурасы) сууну сиңирүүдө кыйынчылыкка алып келиши мүмкүн.5 ℃ температурада 20 ℃ температурага караганда 70% ~ 80% га сиңүү.Эгерде субстраттын төмөнкү температурасы жогорку температура менен коштолсо, бул өсүмдүктүн куурап калышына алып келет.Иондун жутулушу, албетте, температурадан көз каранды, ал төмөнкү температурада иондордун сиңүүсүн токтотот жана ар кандай азык элементтеринин температурага сезгичтиги ар кандай.

Өтө жогорку субстрат температурасы да пайдасыз жана өтө чоң тамыр системасына алып келиши мүмкүн.Башкача айтканда, өсүмдүктөрдө кургак заттардын тең салмаксыз бөлүштүрүлүшү бар.Тамыр системасы өтө чоң болгондуктан, дем алуу аркылуу ашыкча жоготуулар болот жана жоголгон энергиянын бул бөлүгү өсүмдүктүн түшүм алуу бөлүгүнө жумшалышы мүмкүн.Жогорку субстрат температурасында, эриген кычкылтектин курамы азыраак болот, бул микроорганизмдер керектеген кычкылтекке караганда тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин курамына бир топ чоң таасирин тийгизет.Тамыр системасы кычкылтекти көп керектейт, ал тургай, начар субстрат же топурактын түзүлүшү учурда гипоксияга алып келет, ошентип суу жана иондордун сиңүүсүн азайтат.

Матрицанын акылга сыярлык суу кармап туруу жөндөмдүүлүгүн сактаңыз.

Суунун мазмуну менен матрицадагы кычкылтектин пайыздык курамынын ортосунда терс корреляция бар.Суунун көлөмү көбөйгөндө кычкылтек азаят жана тескерисинче.Матрицадагы суунун мазмуну менен кычкылтектин ортосунда критикалык диапазон бар, башкача айтканда, 80% ~ 85% суунун мазмуну (5-сүрөт).Субстраттагы суунун 85%дан жогору узак мөөнөттүү сакталышы кычкылтек менен камсыздоого таасирин тийгизет.Кычкылтектин көп бөлүгү (75% ~ 90%) матрицадагы тешикчелер аркылуу болот.

субстраттагы кычкылтектин мазмунуна сугарууну кошумчалоо

Күн нурунун көбүрөөк болушу кычкылтектин көбүрөөк керектелишине жана тамырлардагы кычкылтек концентрациясынын төмөндөшүнө алып келет (6-сүрөт), ал эми канттын көп болушу түнкүсүн кычкылтек керектөөсүн жогорулатат.Транспирация күчтүү, сууну сиңирүү чоң, субстратта аба жана кычкылтек көбүрөөк болот.7-сүрөттүн сол жагынан көрүнүп тургандай, субстраттагы кычкылтектин курамы сугаруудан кийин субстраттын сууну кармоо жөндөмдүүлүгү жогору жана абанын курамы өтө төмөн болгон шартта бир аз жогорулайт.Сүрөттүн оң жагында көрсөтүлгөндөй.7, салыштырмалуу жакшыраак жарыктандыруу шартында, субстраттагы абанын мазмуну сууну көбүрөөк сиңирүүгө байланыштуу көбөйөт (ошол эле сугаруу жолу).Сугаруунун субстраттагы кычкылтектин курамына салыштырмалуу таасири субстраттагы сууну кармоо сыйымдуулугунан (абанын курамынан) алда канча аз.

Талкуу

Чыныгы өндүрүштө өсүмдүктүн тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтектин (абанын) камтылышы оңой эле көз жаздымда калат, бирок бул айыл чарба өсүмдүктөрүнүн нормалдуу өсүшүн жана тамырлардын дени сак өнүгүшүн камсыз кылуу үчүн маанилүү фактор болуп саналат.

Өсүмдүк өстүрүү учурунда максималдуу түшүм алуу үчүн, тамыр системасынын айлана-чөйрөсүн мүмкүн болушунча эң жакшы абалда коргоо абдан маанилүү.Изилдөөлөр көрсөткөндөй, О₂тамыр системасынын чөйрөсүндө 4 мг / л төмөн мазмуну түшүмдүн өсүшүнө терс таасирин тийгизет.О₂тамыр чөйрөсүндөгү мазмуну негизинен сугаруу (сугаруунун көлөмү жана жыштыгы), субстрат түзүлүшү, субстрат суунун мазмуну, күнөскана жана субстрат температурасы жана ар кандай отургузуу схемалары ар кандай болот.Балырлар жана микроорганизмдер да гидропоникалык өсүмдүктөрдүн тамыр чөйрөсүндөгү кычкылтек менен белгилүү бир байланышка ээ.Гипоксия өсүмдүктөрдүн жай өнүгүшүн гана шарттабастан, тамырдын патогендик микроорганизмдеринин (питий, фитофтор, фузарий) тамырдын өсүшүнө басымын жогорулатат.

Ирригациялык стратегиянын О₂субстраттагы мазмун, ошондой эле отургузуу процессинде дагы башкарылуучу жол.Кээ бир роза отургузуу изилдөөлөр субстраттагы суунун мазмунун акырындык менен жогорулатуу (эртең менен) жакшы кычкылтек абалына ээ болоорун аныкташкан.Сууну аз кармаган субстратта субстрат кычкылтектин жогорку мазмунун сактай алат, ошол эле учурда сугаттын жогорку жыштыгы жана кыска интервал аркылуу субстраттардын ортосундагы суунун мазмунунун айырмасын болтурбоо керек.Субстраттардын суу өткөрүү жөндөмдүүлүгү канчалык төмөн болсо, субстраттардын ортосундагы айырма ошончолук чоң болот.Нымдуу субстрат, төмөнкү сугаруу жыштыгы жана узак аралыгы аба көбүрөөк алмаштырууну жана жагымдуу кычкылтек шарттарын камсыз кылат.

Субстраттын дренажы субстраттын түрүнө жана сууну кармоо жөндөмдүүлүгүнө жараша жаңылануу ылдамдыгына жана субстраттагы кычкылтек концентрациясынын градиентине чоң таасирин тийгизген дагы бир фактор болуп саналат.Сугат суюктугу субстраттын түбүндө көпкө турбашы керек, бирок кычкылтек менен байытылган жаңы сугат суусу субстраттын түбүнө кайрадан жетиши үчүн тез агызылышы керек.Дренаждын ылдамдыгына, мисалы, узунунан жана туурасынан багыттар боюнча субстраттын градиент сыяктуу кээ бир салыштырмалуу жөнөкөй чаралар менен таасир этиши мүмкүн.Градиент канчалык чоң болсо, дренаждын ылдамдыгы ошончолук тез болот.Ар кандай субстраттардын ар кандай тешиктери бар жана розеткалардын саны да ар кандай.

END

[цитата маалымат]

Си Юанпэй.Парник өсүмдүктөрүнүн тамырларындагы экологиялык кычкылтектин түшүмдүн өсүшүнө тийгизген таасири [J].Айыл чарба инженериясынын технологиясы, 2022,42(31):21-24.