Teknologi teknik pertanian kebon omah kacaDiterbitake ing Beijing jam 17:30 tanggal 13 Januari 2023.

Penyerapan unsur-unsur nutrisi paling akeh yaiku proses sing ana hubungane karo aktivitas metabolisme akar tanduran.Proses kasebut mbutuhake energi sing diasilake dening respirasi sel oyod, lan panyerepan banyu uga diatur dening suhu lan respirasi, lan respirasi mbutuhake partisipasi oksigen, saengga oksigen ing lingkungan oyot duweni pengaruh penting marang pertumbuhan normal tanduran.Isi oksigen sing larut ing banyu kena pengaruh suhu lan salinitas, lan struktur substrat nemtokake isi hawa ing lingkungan oyod.Irigasi nduweni beda gedhe ing nganyari maneh lan tambahan isi oksigen ing substrat karo negara isi banyu beda.Ana akeh faktor kanggo ngoptimalake isi oksigen ing lingkungan ROOT, nanging tingkat pengaruh saben faktor cukup beda.Njaga kapasitas nyepeng banyu substrat sing cukup (isi udara) minangka premis kanggo njaga kandungan oksigen sing dhuwur ing lingkungan oyod.

Pengaruh suhu lan salinitas ing isi oksigen jenuh ing larutan

Isi oksigen sing larut ing banyu

Oksigen larut larut ing oksigen sing ora ana utawa bebas ing banyu, lan isi oksigen sing larut ing banyu bakal tekan maksimal ing suhu tartamtu, yaiku isi oksigen jenuh.Isi oksigen jenuh ing banyu diganti karo suhu, lan nalika suhu mundhak, isi oksigen mudhun.Isi oksigen jenuh banyu bening luwih dhuwur tinimbang banyu segara sing ngandhut uyah (Gambar 1), saengga isi oksigen jenuh larutan nutrisi kanthi konsentrasi sing beda bakal beda.

Transportasi oksigen ing matriks

Oksigen sing bisa ditampa dening oyod tanduran omah kaca saka larutan nutrisi kudu ana ing kahanan bebas, lan oksigen diangkut ing substrat liwat udara lan banyu lan banyu ing saubengé oyod.Nalika ana ing keseimbangan karo isi oksigen ing udhara ing suhu tartamtu, oksigen dipun bibaraken ing banyu tekan maksimum, lan owah-owahan isi oksigen ing udhara bakal mimpin kanggo owah-owahan proporsional isi oksigen ing banyu.

Efek stres hipoksia ing lingkungan oyod ing tanduran

Penyebab hipoksia akar

Ana sawetara alasan kenapa risiko hipoksia ing hidroponik lan sistem budidaya substrat luwih dhuwur ing musim panas.Kaping pisanan, isi oksigen jenuh ing banyu bakal mudhun nalika suhu mundhak.Kapindho, oksigen sing dibutuhake kanggo njaga wutah oyod mundhak kanthi kenaikan suhu.Salajengipun, jumlah panyerepan nutrisi luwih dhuwur ing mangsa panas, saengga panjaluk oksigen kanggo panyerepan nutrisi luwih dhuwur.Iki ndadékaké nyuda isi oksigen ing lingkungan ROOT lan lack of tambahan efektif, kang ndadékaké kanggo hypoxia ing ROOT lingkungan.

Penyerapan lan wutah

Penyerapan nutrisi sing paling penting gumantung marang proses sing ana hubungane karo metabolisme oyod, sing mbutuhake energi sing diasilake dening respirasi sel akar, yaiku, dekomposisi produk fotosintetik ing ngarsane oksigen.Pasinaon wis nuduhake yen 10% ~ 20% saka total asimilate tanduran tomat digunakake ing werna, 50% digunakake kanggo panyerepan ion nutrisi, 40% kanggo wutah lan mung 10% kanggo pangopènan.Oyod kudu nemokake oksigen ing lingkungan langsung sing ngeculake CO₂.Ing kahanan anaerobik sing disebabake dening ventilasi sing ora apik ing substrat lan hidroponik, hipoksia bakal mengaruhi panyerepan banyu lan nutrisi.Hypoxia nduweni respon kanthi cepet kanggo nyerep nutrisi aktif, yaiku nitrat (NO₃^-kalium (K) lan fosfat (PO₄^3-), sing bakal ngganggu penyerapan pasif kalsium (Ca) lan magnesium (Mg).

Wutah oyod tanduran butuh energi, aktivitas oyod normal mbutuhake konsentrasi oksigen sing paling sithik, lan konsentrasi oksigen ing ngisor nilai COP dadi faktor sing mbatesi metabolisme sel akar (hipoksia).Nalika tingkat isi oksigen kurang, wutah slows mudhun utawa malah mandheg.Yen hipoksia oyod parsial mung mengaruhi cabang lan godhong, sistem oyot bisa ngimbangi bagean sistem oyot sing ora aktif maneh kanthi alesan kanthi nambah panyerepan lokal.

Mekanisme metabolisme tanduran gumantung marang oksigen minangka akseptor elektron.Tanpa oksigen, produksi ATP bakal mandheg.Tanpa ATP, proton metu saka oyod bakal mandheg, getah sel saka sel akar bakal dadi asam, lan sel kasebut bakal mati sajrone sawetara jam.Hipoksia sementara lan jangka pendek ora bakal nyebabake stres nutrisi sing ora bisa dibatalake ing tanduran.Amarga mekanisme "respirasi nitrat", bisa uga dadi adaptasi jangka pendek kanggo ngatasi hipoksia minangka cara alternatif sajrone hipoksia akar.Nanging, hipoksia jangka panjang bakal nyebabake wutah sing alon, nyuda area godhong lan nyuda bobot seger lan garing, sing bakal nyebabake nyuda asil panen.

Etilena

Tetanduran bakal mbentuk etilena in situ ing akèh kaku.Biasane, etilena dibuwang saka oyod kanthi nyebar menyang udara lemah.Nalika waterlogging kedadeyan, pembentukan etilena ora mung mundhak, nanging uga difusi bakal suda banget amarga oyod diubengi banyu.Tambah konsentrasi etilena bakal nyebabake pembentukan jaringan aerasi ing oyod (Gambar 2).Etilena uga bisa nyebabake penuaan godhong, lan interaksi antara etilena lan auksin bakal nambah pembentukan akar adventif.

Tekanan oksigen nyebabake nyuda pertumbuhan godhong

ABA diprodhuksi ing oyod lan godhong kanggo ngatasi macem-macem tekanan lingkungan.Ing lingkungan oyod, respon khas kanggo stres yaiku penutupan stomata, sing kalebu pembentukan ABA.Sadurunge stomata ditutup, ndhuwur tanduran ilang tekanan bengkak, godhong ndhuwur layu, lan efisiensi fotosintesis uga bisa mudhun.Akeh panaliten nuduhake yen stomata nanggapi paningkatan konsentrasi ABA ing apoplast kanthi nutup, yaiku, total isi ABA ing non-godhong kanthi ngeculake ABA intraselular, tanduran bisa nambah konsentrasi apoplast ABA kanthi cepet banget.Nalika tetanduran ing kaku lingkungan, padha wiwiti ngeculake ABA ing sel, lan sinyal release ROOT bisa ditularaké ing menit tinimbang jam.Tambah ABA ing jaringan godhong bisa nyuda elongasi tembok sel lan nyebabake nyuda elongasi godhong.Efek hipoksia liyane yaiku umure godhong dipendhet, sing bakal mengaruhi kabeh godhong.Hypoxia biasane nyebabake nyuda transportasi sitokinin lan nitrat.Kurang nitrogen utawa sitokinin bakal nyepetake wektu pangopènan area godhong lan mungkasi wutah cabang lan godhong ing sawetara dina.

Ngoptimalake lingkungan oksigen saka sistem akar potong

Karakteristik substrat penting kanggo distribusi banyu lan oksigen.Konsentrasi oksigen ing lingkungan ROOT saka sayuran griya ijo utamané related kanggo kapasitas nyekeli banyu saka landasan, irigasi (ukuran lan frekuensi), struktur landasan lan suhu Strip landasan.Mung nalika isi oksigen ing lingkungan ROOT paling above10% (4 ~ 5mg / L) kegiatan ROOT bisa maintained ing negara paling apik.

Sistem oyot tanduran penting banget kanggo pertumbuhan tanduran lan tahan penyakit.Banyu lan nutrisi bakal diserap miturut kabutuhan tanduran.Nanging, tingkat oksigen ing lingkungan oyod umume nemtokake efisiensi penyerapan nutrisi lan banyu lan kualitas sistem oyot.Tingkat oksigen sing cukup ing lingkungan sistem oyot bisa njamin kesehatan sistem oyot, saengga tanduran duwe resistensi sing luwih apik kanggo mikroorganisme patogen (Gambar 3).Tingkat oksigen sing nyukupi ing substrat uga nyuda risiko kahanan anaerob, saéngga nyuda risiko mikroorganisme patogen.

Konsumsi oksigen ing lingkungan root

Konsumsi oksigen maksimal kanggo panen bisa nganti 40mg/m2/jam (konsumsi gumantung saka tanduran).Gumantung ing suhu, banyu irigasi bisa ngemot nganti 7 ~ 8mg / L oksigen (Gambar 4).Kanggo nggayuh 40 mg, 5L banyu kudu diwenehi saben jam kanggo nyukupi kabutuhan oksigen, nanging nyatane, jumlah irigasi ing sedina bisa uga ora tekan.Iki tegese oksigen sing diwenehake dening irigasi mung nduweni peran cilik.Umume pasokan oksigen tekan zona oyod liwat pori-pori ing matriks, lan kontribusi pasokan oksigen liwat pori-pori nganti 90%, gumantung ing wektu dina.Nalika penguapan tanduran tekan maksimal, jumlah irigasi uga tekan maksimal, sing padha karo 1 ~ 1.5L / m2 / h.Yen banyu irigasi ngandhut 7mg / L oksigen, bakal nyedhiyani 7 ~ 11mg / m2 / h oksigen kanggo zona ROOT.Iki padha karo 17% ~ 25% saka panjaluk.Mesthi wae, iki mung ditrapake kanggo kahanan yen banyu irigasi sing kurang oksigen ing substrat diganti karo banyu irigasi seger.

Saliyane konsumsi oyod, mikroorganisme ing lingkungan oyot uga ngonsumsi oksigen.Iku angel kanggo ngitung iki amarga ora ana pangukuran wis digawe ing bab iki.Wiwit substrat anyar diganti saben taun, bisa dianggep yen mikroorganisme nduweni peran sing relatif cilik ing konsumsi oksigen.

Ngoptimalake suhu lingkungan saka werna

Suhu lingkungan sistem oyot penting banget kanggo pertumbuhan normal lan fungsi sistem oyot, lan uga minangka faktor penting sing mengaruhi penyerapan banyu lan nutrisi dening sistem oyot.

Suhu substrat sing sithik banget (suhu oyod) bisa nyebabake nyerep banyu.Ing 5 ℃, panyerepan punika 70% ~ 80% luwih murah tinimbang ing 20 ℃.Yen suhu substrat sing sithik diiringi suhu sing dhuwur, mula tanduran bakal wilting.Panyerepan ion temenan gumantung ing suhu, sing nyegah panyerepan ion ing suhu sing kurang, lan sensitivitas unsur nutrisi sing beda kanggo suhu beda.

Suhu substrat sing dhuwur banget uga ora ana gunane, lan bisa nyebabake sistem oyot sing gedhe banget.Ing tembung liya, ana distribusi bahan garing sing ora seimbang ing tanduran.Amarga sistem oyot gedhe banget, kerugian sing ora perlu bakal kedadeyan liwat respirasi, lan bagean energi sing ilang iki bisa digunakake kanggo panen tanduran.Ing suhu substrat sing luwih dhuwur, isi oksigen sing larut luwih murah, sing nduwe pengaruh sing luwih gedhe marang isi oksigen ing lingkungan oyod tinimbang oksigen sing dikonsumsi dening mikroorganisme.Sistem oyot nganggo akeh oksigen, lan malah nyebabake hipoksia ing kasus substrat utawa struktur lemah sing kurang, saéngga nyuda panyerepan banyu lan ion.

Njaga kapasitas nyepeng banyu sing cukup saka matriks.

Ana korélasi negatif antarane isi banyu lan persentase isi oksigen ing matriks.Nalika isi banyu mundhak, isi oksigen mudhun, lan kosok balene.Ana sawetara kritis antarane isi banyu lan oksigen ing matriks, yaiku, 80% ~ 85% isi banyu (Gambar 5).Pangopènan jangka panjang isi banyu ing ndhuwur 85% ing substrat bakal mengaruhi pasokan oksigen.Umume pasokan oksigen (75% ~ 90%) liwat pori-pori ing matriks.

Tambahan saka irigasi kanggo isi oksigen ing substrat

Luwih akeh sinar matahari bakal nyebabake konsumsi oksigen sing luwih dhuwur lan konsentrasi oksigen sing luwih murah ing oyod (Gambar 6), lan luwih akeh gula bakal nggawe konsumsi oksigen luwih dhuwur ing wayah wengi.Transpirasi kuwat, panyerepan banyu gedhe, lan luwih akeh hawa lan luwih akeh oksigen ing substrate.Bisa dideleng saka kiwa Gambar 7 yen isi oksigen ing substrat bakal mundhak rada sawise ngilekake banyu kanthi kondisi kapasitas nahan banyu ing substrate dhuwur lan kandungan hawane sithik banget.Minangka ditampilake ing sisih tengen anjir.7, ing kondisi katerangan relatif luwih apik, isi online ing landasan mundhak amarga panyerepan banyu (kaping irigasi padha).Pengaruh relatif saka irigasi ing isi oksigen ing substrate adoh kurang saka kapasitas nyekeli banyu (isi udara) ing substrat.

Rembugan

Ing produksi nyata, isi oksigen (udhara) ing lingkungan ROOT crop gampang diabaikan, nanging iku faktor penting kanggo njamin wutah normal saka crops lan pembangunan sehat saka werna.

Kanggo entuk asil maksimal sajrone produksi potong, penting banget kanggo nglindhungi lingkungan sistem oyot kanthi kondisi sing paling apik.Panaliten nuduhake manawa O₂isi ing lingkungan sistem ROOT ngisor 4mg / L bakal duwe impact negatif ing wutah potong.Ing O₂isi ing lingkungan ROOT utamané dipengaruhi dening irigasi (jumlah irigasi lan frekuensi), struktur substrat, isi banyu substrat, griya ijo lan suhu substrat, lan pola tanduran beda bakal beda.Alga lan mikroorganisme uga nduweni hubungan tartamtu karo kandungan oksigen ing lingkungan oyod tanduran hidroponik.Hypoxia ora mung nyebabake perkembangan tanduran sing alon, nanging uga nambah tekanan patogen oyod (pythium, phytophthora, fusarium) ing pertumbuhan oyod.

Strategi irigasi nduweni pengaruh sing signifikan marang O₂isi ing landasan, lan iku uga cara liyane kontrol ing proses tanduran.Sawetara studi tanduran mawar nemokake yen kanthi alon nambah isi banyu ing substrat (esuk) bisa entuk kahanan oksigen sing luwih apik.Ing landasan karo kapasitas nyekeli banyu kurang, landasan bisa njaga isi oksigen dhuwur, lan ing wektu sing padha, iku perlu kanggo ngindhari prabédan isi banyu antarane landasan liwat frekuensi irigasi luwih lan interval cendhek.Sing luwih murah kapasitas nahan banyu saka substrat, luwih gedhe bedane antarane substrat.Substrat lembab, frekuensi irigasi sing luwih murah lan interval sing luwih dawa njamin panggantos hawa luwih akeh lan kahanan oksigen sing apik.

Saluran saka substrat minangka faktor liya sing nduwe pengaruh gedhe ing tingkat pembaruan lan kecerunan konsentrasi oksigen ing substrat, gumantung saka jinis lan kapasitas nahan banyu saka substrat.Cairan irigasi ngirim ora tetep ing ngisor substrat kanggo dangu, nanging kudu dibuwang kanthi cepet supaya banyu irigasi seger sing sugih oksigen bisa tekan ngisor substrat maneh.Kacepetan drainase bisa dipengaruhi dening sawetara langkah sing relatif prasaja, kayata gradien substrat ing arah longitudinal lan jembar.Sing luwih gedhe gradien, luwih cepet kacepetan drainase.Substrat sing beda duwe bukaan sing beda lan jumlah outlet uga beda.

END

[informasi kutipan]

Xie Yuanpei.Pengaruh kandungan oksigen lingkungan ing oyod tanduran griya ijo tumrap tuwuhing panen [J].Teknologi Teknik Pertanian, 2022,42(31):21-24.