Хүлэмжийн цэцэрлэгжүүлэлтийн хөдөө аж ахуйн инженерийн технологи 2023 оны 1-р сарын 13-ны өдрийн 17:30 цагт Бээжинд нийтлэгдсэн.

Ихэнх шим тэжээлийн элементүүдийг шингээх нь ургамлын үндэс дэх бодисын солилцооны үйл ажиллагаатай нягт холбоотой үйл явц юм.Эдгээр үйл явц нь үндэс эсийн амьсгалаар үүссэн энергийг шаарддаг бөгөөд усны шингээлт нь мөн температур, амьсгалаар зохицуулагддаг бөгөөд амьсгалахад хүчилтөрөгчийн оролцоо шаардлагатай байдаг тул үндэс орчны хүчилтөрөгч нь үр тарианы хэвийн өсөлтөд амин чухал нөлөө үзүүлдэг.Усанд ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж нь температур, давсжилтаас хамаардаг бөгөөд субстратын бүтэц нь үндэс дэх агаарын агууламжийг тодорхойлдог.Усалгаа нь янз бүрийн усны агууламжтай субстрат дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийг шинэчлэх, нэмэгдүүлэхэд ихээхэн ялгаатай байдаг.Үндэс орчинд хүчилтөрөгчийн агууламжийг оновчтой болгох олон хүчин зүйл байдаг боловч хүчин зүйл бүрийн нөлөөллийн түвшин өөр өөр байдаг.Субстратын ус хадгалах чадавхийг (агаарын агууламж) зохистой байлгах нь үндэс орчинд хүчилтөрөгчийн өндөр агууламжийг хадгалах үндэс суурь юм.

Уусмал дахь ханасан хүчилтөрөгчийн агууламжид температур ба давсжилтын нөлөө

Усанд ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж

Ууссан хүчилтөрөгч нь усанд холбогдоогүй эсвэл чөлөөт хүчилтөрөгчөөр уусдаг бөгөөд усан дахь ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж нь тодорхой температурт хамгийн дээд хэмжээнд хүрдэг бөгөөд энэ нь ханасан хүчилтөрөгчийн агууламж юм.Усан дахь ханасан хүчилтөрөгчийн агууламж температурын дагуу өөрчлөгдөж, температур нэмэгдэхэд хүчилтөрөгчийн агууламж буурдаг.Тунгалаг усны ханасан хүчилтөрөгчийн агууламж нь давс агуулсан далайн устай харьцуулахад өндөр байдаг (Зураг 1) тул өөр өөр концентрацитай шим тэжээлийн уусмал дахь ханасан хүчилтөрөгчийн агууламж өөр өөр байх болно.

Матриц дахь хүчилтөрөгчийн тээвэрлэлт

Хүлэмжийн таримал ургамлын үндэс шим тэжээлийн уусмалаас авч чадах хүчилтөрөгч нь чөлөөт төлөвт байх ёстой бөгөөд хүчилтөрөгч нь агаар, ус, усаар дамжин субстратаар дамждаг.Өгөгдсөн температурт агаар дахь хүчилтөрөгчийн агууламжтай тэнцвэртэй байх үед усанд ууссан хүчилтөрөгч хамгийн дээд хэмжээнд хүрч, агаар дахь хүчилтөрөгчийн агууламж өөрчлөгдөх нь усан дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийн пропорциональ өөрчлөлтөд хүргэдэг.

Үр тарианы үндэс дэх гипокси стрессийн нөлөө

Үндэс гипокси үүсэх шалтгаанууд

Зуны улиралд гидропоник болон субстратын тариалалтын системд гипокси үүсэх эрсдэл өндөр байдаг хэд хэдэн шалтгаан бий.Юуны өмнө, температур нэмэгдэхийн хэрээр усан дахь ханасан хүчилтөрөгчийн агууламж буурах болно.Хоёрдугаарт, температур нэмэгдэхийн хэрээр үндэс ургалтыг хадгалахад шаардагдах хүчилтөрөгч нэмэгддэг.Цаашилбал, шим тэжээлийн шингээлтийн хэмжээ зуны улиралд өндөр байдаг тул шим тэжээлийг шингээхэд хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ өндөр байдаг.Энэ нь үндэс орчинд хүчилтөрөгчийн агууламж буурч, үр дүнтэй нэмэлт тэжээлийн дутагдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь үндэс орчинд хүчилтөрөгчийн дутагдалд хүргэдэг.

Шингээлт ба өсөлт

Ихэнх чухал шим тэжээлийг шингээх нь үндэс эсийн амьсгалын замаар үүссэн энерги, өөрөөр хэлбэл хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор фотосинтезийн бүтээгдэхүүнийг задлах шаардлагатай үндэс бодисын солилцоотой нягт холбоотой үйл явцаас хамаардаг.Судалгаанаас үзэхэд улаан лоолийн ургамлын нийт шингээлтийн 10% - 20% нь үндэст, 50% нь шим тэжээлийн ион шингээхэд, 40% нь өсөлтөд, зөвхөн 10% нь арчилгаанд ашиглагддаг.Үндэс нь CO-г ялгаруулдаг шууд орчинд хүчилтөрөгчийг олох ёстой₂.Субстрат болон гидропоникийн агааржуулалт муутайгаас үүссэн агааргүй нөхцөлд гипокси нь ус, шим тэжээлийн шингээлтэд нөлөөлнө.Гипокси нь шим тэжээл, тухайлбал нитрат (NO) идэвхтэй шингээхэд хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг.₃^-), кали (K) ба фосфат (PO₄^3-), энэ нь кальци (Са) ба магнийн (Mg) идэвхгүй шингээхэд саад болно.

Ургамлын үндэс ургахад эрчим хүч, үндэс хэвийн үйл ажиллагаа нь хүчилтөрөгчийн хамгийн бага концентрацийг шаарддаг бөгөөд COP утгаас доогуур хүчилтөрөгчийн агууламж нь үндэс эсийн бодисын солилцоог (гипокси) хязгаарлах хүчин зүйл болдог.Хүчилтөрөгчийн агууламж бага байх үед өсөлт удааширч, бүр зогсдог.Үндэсний хэсэгчилсэн гипокси нь зөвхөн мөчир, навчинд нөлөөлдөг бол үндэс систем нь орон нутгийн шингээлтийг нэмэгдүүлэх замаар зарим шалтгааны улмаас идэвхгүй болсон эх системийн хэсгийг нөхөж чаддаг.

Ургамлын бодисын солилцооны механизм нь электрон хүлээн авагч болох хүчилтөрөгчөөс хамаардаг.Хүчилтөрөгчгүй бол ATP үйлдвэрлэл зогсох болно.ATP байхгүй бол үндэснээс протоны гадагшлах урсгал зогсч, үндэс эсийн эсийн шүүс хүчиллэг болж, эдгээр эсүүд хэдхэн цагийн дотор үхэх болно.Түр зуурын болон богино хугацааны гипокси нь ургамалд эргэлт буцалтгүй хоол тэжээлийн стресс үүсгэхгүй."Нитратаар амьсгалах" механизмын улмаас энэ нь үндэс гипоксийн үед гипоксиг өөр аргаар даван туулах богино хугацааны дасан зохицох арга байж болно.Гэсэн хэдий ч удаан хугацааны гипокси нь ургалтыг удаашруулж, навчны талбайг багасгаж, шинэ болон хуурай жинг бууруулж, ургацын ургац мэдэгдэхүйц буурахад хүргэдэг.

Этилен

Ургамал нь маш их стрессийн дор этиленийг in situ үүсгэдэг.Ихэвчлэн этиленийг хөрсний агаарт тархах замаар үндэснээс нь салгаж авдаг.Усанд наалдсан үед этилен үүсэх нь зөвхөн нэмэгдэхээс гадна үндэс нь усаар хүрээлэгдсэн байдаг тул тархалт нь ихээхэн буурдаг.Этилений концентраци нэмэгдэх нь үндэст агааржуулалтын эд үүсэхэд хүргэдэг (Зураг 2).Этилен нь навчны хөгшрөлтийг үүсгэдэг бөгөөд этилен ба ауксин хоёрын харилцан үйлчлэл нь гэнэтийн үндэс үүсэхийг нэмэгдүүлдэг.

Хүчилтөрөгчийн стресс нь навчны өсөлт буурахад хүргэдэг

ABA нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн стрессийг даван туулахын тулд үндэс, навчинд үүсдэг.Үндэс орчинд стресст үзүүлэх ердийн хариу үйлдэл нь стоматыг хаах явдал бөгөөд энэ нь ABA үүсэх явдал юм.Стоматууд хаагдахаас өмнө ургамлын дээд хэсэг нь хавдах даралтыг алдаж, дээд навчнууд хатаж, фотосинтезийн үр ашиг буурч болно.Олон судалгаагаар стома нь апопласт дахь ABA-ийн концентрацийг нэмэгдүүлэхэд хаагдах замаар хариу үйлдэл үзүүлдэг, өөрөөр хэлбэл навчны бус дахь нийт ABA агууламж нь эсийн доторх ABA-г ялгаруулж, ургамал апопласт ABA-ийн концентрацийг маш хурдан нэмэгдүүлж чаддаг болохыг харуулсан.Ургамал хүрээлэн буй орчны стресст орсон үед тэдгээр нь эсэд ABA ялгаруулж эхэлдэг бөгөөд үндэс ялгарах дохио нь хэдэн цагийн оронд хэдхэн минутын дотор дамждаг.Навчны эдэд ABA нэмэгдэх нь эсийн хананы суналтыг бууруулж, навчны суналтыг багасгахад хүргэдэг.Гипоксигийн өөр нэг нөлөө нь навчны насыг богиносгодог бөгөөд энэ нь бүх навчинд нөлөөлнө.Гипокси нь ихэвчлэн цитокинин ба нитратын тээвэрлэлт буурахад хүргэдэг.Азот эсвэл цитокинин дутагдалтай байгаа нь навчны талбайг арчлах хугацааг богиносгож, мөчир, навчны өсөлтийг хэдхэн хоногийн дотор зогсооно.

Тариалангийн үндэс системийн хүчилтөрөгчийн орчныг оновчтой болгох

Субстратын шинж чанар нь ус, хүчилтөрөгчийн хуваарилалтад шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.Хүлэмжийн хүнсний ногооны үндэс дэх хүчилтөрөгчийн агууламж нь үндсэндээ субстратын ус хадгалах чадвар, усалгаа (хэмжээ ба давтамж), субстратын бүтэц, субстратын туузны температураас хамаардаг.Үндэс орчны хүчилтөрөгчийн агууламж дор хаяж 10%-иас (4~5 мг/л) дээш байвал үндэсийн үйл ажиллагааг хамгийн сайн төлөвт байлгаж чадна.

Үр тарианы үндэс систем нь ургамлын өсөлт, ургамлын өвчинд тэсвэртэй болоход маш чухал юм.Ус, шим тэжээлийг ургамлын хэрэгцээнд тохируулан шингээж авна.Гэсэн хэдий ч эх орчин дахь хүчилтөрөгчийн түвшин нь шим тэжээл, ус шингээх үр ашиг, үндэс системийн чанарыг ихээхэн тодорхойлдог.Үндэс системийн орчинд хүчилтөрөгчийн түвшин хангалттай байх нь үндэс системийн эрүүл мэндийг баталгаажуулж, улмаар ургамал эмгэг төрүүлэгч бичил биетүүдэд илүү сайн тэсвэртэй болдог (Зураг 3).Субстрат дахь хүчилтөрөгчийн хангалттай түвшин нь агааргүй байдлын эрсдлийг бууруулж, улмаар эмгэг төрүүлэгч бичил биетний эрсдлийг бууруулдаг.

Үндэс орчны хүчилтөрөгчийн хэрэглээ

Тариалангийн хүчилтөрөгчийн хамгийн их хэрэглээ нь 40мг/м2/цаг хүртэл өндөр байж болно (хэрэглээ нь үр тарианаас хамаарна).Температураас хамааран усалгааны ус 7~8мг/л хүртэл хүчилтөрөгч агуулж болно (Зураг 4).40 мг-д хүрэхийн тулд хүчилтөрөгчийн хэрэгцээг хангахын тулд цаг тутамд 5л ус өгөх ёстой боловч үнэндээ нэг өдрийн усалгааны хэмжээнд хүрэхгүй байх магадлалтай.Энэ нь усалгаагаар хангадаг хүчилтөрөгч нь зөвхөн бага үүрэг гүйцэтгэдэг гэсэн үг юм.Хүчилтөрөгчийн хангамжийн ихэнх хэсэг нь матриц дахь нүх сүвээр дамжин эх бүсэд хүрдэг ба нүх сүвээр дамжин хүчилтөрөгчийн хангамжийн хувь нэмэр өдрийн цаг хугацаанаас хамаарч 90% хүрдэг.Ургамлын ууршилт хамгийн ихдээ хүрэх үед усалгааны хэмжээ мөн дээд хэмжээнд хүрдэг бөгөөд энэ нь 1~1.5л/м2/цагтай тэнцэнэ.Хэрэв усалгааны ус нь 7мг/л хүчилтөрөгчтэй бол эх бүсийг 7~11мг/м2/цаг хүчилтөрөгчөөр хангана.Энэ нь эрэлтийн 17%-25%-тай тэнцэж байна.Мэдээжийн хэрэг, энэ нь субстрат дахь хүчилтөрөгчийн дутагдалтай усалгааны усыг цэвэр усалгааны усаар сольсон нөхцөлд л хамаарна.

Үндэс хэрэглэхээс гадна үндэс орчинд байгаа бичил биетүүд хүчилтөрөгч хэрэглэдэг.Энэ талаар ямар ч хэмжилт хийгдээгүй тул үүнийг тоолоход хэцүү байдаг.Жил бүр шинэ субстратыг сольж байгаа тул бичил биетүүд хүчилтөрөгчийн хэрэглээнд харьцангуй бага үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үзэж болно.

Үндэс орчны температурыг оновчтой болгох

Үндэс системийн орчны температур нь үндэс системийн хэвийн өсөлт, үйл ажиллагаанд маш чухал бөгөөд энэ нь үндэс системд ус, шим тэжээлийг шингээхэд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм.

Хэт бага субстратын температур (үндэс температур) нь ус шингээхэд хүндрэл учруулж болзошгүй.5℃ температурт шингээлт нь 20 хэмээс 70% -80% бага байна.Хэрэв субстратын бага температур өндөр температур дагалдвал энэ нь ургамал хатах болно.Ионы шингээлт нь мэдээжийн хэрэг температураас хамаардаг бөгөөд энэ нь бага температурт ионы шингээлтийг саатуулдаг бөгөөд янз бүрийн шим тэжээлийн элементүүдийн температурт мэдрэмтгий байдал өөр өөр байдаг.

Субстратын хэт өндөр температур нь ашиггүй бөгөөд хэт том үндэс системд хүргэж болзошгүй юм.Өөрөөр хэлбэл, ургамлын хуурай бодисын тэнцвэргүй хуваарилалт байдаг.Үндэс систем нь хэтэрхий том учраас амьсгалын замаар шаардлагагүй алдагдал гарах бөгөөд алдагдсан энергийн энэ хэсгийг ургамлын ургац хураах хэсэгт ашиглаж болно.Субстратын өндөр температурт ууссан хүчилтөрөгчийн агууламж бага байдаг бөгөөд энэ нь бичил биетний хэрэглэж буй хүчилтөрөгчөөс илүү эх орчин дахь хүчилтөрөгчийн агууламжид илүү их нөлөө үзүүлдэг.Үндэс систем нь маш их хүчилтөрөгч хэрэглэдэг, тэр ч байтугай субстрат эсвэл хөрсний бүтэц муутай тохиолдолд хүчилтөрөгчийн дутагдалд хүргэдэг бөгөөд ингэснээр ус, ионы шингээлтийг бууруулдаг.

Матрицын боломжийн ус хадгалах чадварыг хадгалах.

Усны агууламж ба матриц дахь хүчилтөрөгчийн эзлэх хувь хоёрын хооронд сөрөг хамаарал байдаг.Усны агууламж ихсэх үед хүчилтөрөгчийн агууламж буурч, эсрэгээрээ.Матриц дахь усны агууламж ба хүчилтөрөгчийн хооронд маш чухал хязгаар байдаг, өөрөөр хэлбэл 80% ~ 85% усны агууламж (Зураг 5).Субстрат дахь усны агууламжийг 85% -иас дээш урт хугацаанд хадгалах нь хүчилтөрөгчийн хангамжид нөлөөлнө.Хүчилтөрөгчийн хангамжийн ихэнх хэсэг (75% ~ 90%) нь матриц дахь нүх сүвээр дамждаг.

Субстрат дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийг нэмэгдүүлэх усалгаа

Илүү их нарны гэрэл нь хүчилтөрөгчийн хэрэглээг ихэсгэж, үндэс дэх хүчилтөрөгчийн концентрацийг бууруулдаг (Зураг 6), элсэн чихэр нь шөнийн цагаар хүчилтөрөгчийн хэрэглээг ихэсгэдэг.Транспираци хүчтэй, ус шингээх чадвар их, субстрат дахь илүү их агаар, илүү хүчилтөрөгч байдаг.Субстратын ус барих чадвар өндөр, агаарын агууламж маш бага байх нөхцөлд усалгааны дараа субстратын хүчилтөрөгчийн агууламж бага зэрэг нэмэгдэхийг 7-р зургийн зүүн талаас харж болно.Зураг дээр баруун талд үзүүлсэн шиг.7, харьцангуй сайн гэрэлтүүлгийн нөхцөлд ус шингээх чадвар (усалгааны ижил хугацаа) улмаас субстрат дахь агаарын агууламж нэмэгддэг.Усалгааны субстрат дахь хүчилтөрөгчийн агууламжийн харьцангуй нөлөө нь субстрат дахь ус хадгалах чадвараас (агаарын агууламж) хамаагүй бага байдаг.

Хэлэлцэх

Бодит үйлдвэрлэлд тариалангийн үндэс дэх хүчилтөрөгчийн (агаар) агууламжийг үл тоомсорлодог боловч энэ нь үр тарианы хэвийн өсөлт, үндсийг эрүүл хөгжүүлэх чухал хүчин зүйл болдог.

Тариалангийн явцад хамгийн их ургац авахын тулд үндэс системийн орчныг аль болох хамгийн сайн нөхцөлд хамгаалах нь маш чухал юм.Судалгаанаас харахад О₂Үндэс системийн орчинд 4 мг/л-ээс бага агууламж нь ургацын өсөлтөд сөргөөр нөлөөлнө.О₂Үндэс орчны агууламж нь усалгаа (усалгааны хэмжээ, давтамж), субстратын бүтэц, субстратын усны агууламж, хүлэмжийн болон субстратын температур зэргээс голчлон нөлөөлдөг бөгөөд тарих янз бүрийн хэлбэрүүд өөр өөр байх болно.Гидропоник таримал ургамлын үндэс дэх хүчилтөрөгчийн агууламжтай замаг ба бичил биетүүд тодорхой хамааралтай байдаг.Гипокси нь зөвхөн ургамлын удаашралыг үүсгэдэг төдийгүй үндэс эмгэг төрүүлэгчид (pythium, phytophthora, fusarium) үндэс ургах даралтыг нэмэгдүүлдэг.

Услалтын стратеги нь О-д чухал нөлөө үзүүлдэг₂субстрат дахь агуулга, мөн энэ нь тарих явцад илүү хяналттай арга юм.Сарнай тарих зарим судалгаагаар субстрат дахь усны агууламжийг аажмаар нэмэгдүүлэх нь (өглөөний цагаар) хүчилтөрөгчийн төлөв байдлыг сайжруулдаг болохыг тогтоожээ.Ус барих чадвар багатай субстратын хувьд субстрат нь хүчилтөрөгчийн өндөр агууламжийг хадгалах боломжтой бөгөөд үүний зэрэгцээ усалгааны өндөр давтамж, богино интервалаар субстратуудын хоорондох усны агууламжийн зөрүүгээс зайлсхийх шаардлагатай.Субстратын ус хадгалах чадвар бага байх тусам субстратын хоорондох ялгаа их болно.Чийглэг субстрат, бага усалгааны давтамж, урт хугацааны интервал нь илүү их агаар солигдож, хүчилтөрөгчийн таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Субстратын ус зайлуулах суваг нь субстратын төрөл, ус хадгалах чадвараас хамааран субстратын шинэчлэгдэх хурд, хүчилтөрөгчийн концентрацийн градиентад ихээхэн нөлөөлдөг өөр нэг хүчин зүйл юм.Усалгааны шингэн нь субстратын ёроолд удаан байх ёсгүй, харин хүчилтөрөгчөөр баяжуулсан усалгааны шинэ ус дахин субстратын ёроолд хүрэхийн тулд хурдан гадагшлуулах хэрэгтэй.Ус зайлуулах хурд нь уртааш болон өргөний чиглэлд субстратын налуу зэрэг харьцангуй энгийн хэмжүүрээр нөлөөлж болно.Градиент их байх тусам ус зайлуулах хурд хурдан болно.Янз бүрийн субстратууд өөр өөр нүхтэй байдаг бөгөөд гаралтын тоо нь бас өөр өөр байдаг.

ТӨГСГӨЛ

[ишлэлийн мэдээлэл]

Си Юаньпэй.Хүлэмжийн таримал үндэст хүрээлэн буй орчны хүчилтөрөгчийн агууламжийн үр тарианы өсөлтөд үзүүлэх нөлөө [J].Хөдөө аж ахуйн инженерийн технологи, 2022,42(31):21-24.