玻璃温室番茄无土栽培根际EC及pH调控技术

陈同强等.温室园艺农业工程技术北京2023年1月6日17:30发表。

良好的根际EC和pH控制是智能玻璃温室无土栽培番茄实现高产的必要条件。本文以番茄为种植对象,总结了不同时期适宜的根际EC和pH值范围,以及出现异常时相应的防治技术措施,以期为西红柿的实际种植生产提供参考。传统的玻璃温室。

据不完全统计,我国连栋玻璃智能温室种植面积已达630hm2,并且还在不断扩大。玻璃温室集成了各种设施设备,为植物生长创造了适宜的生长环境。良好的环境控制、准确的水肥灌溉、正确的耕作操作和植保是实现番茄高产优质的四大要素。就精准灌溉而言,其目的是维持适当的根际电导率、pH值、基质含水量和根际离子浓度。良好的根际电导率和pH满足根系的发育和对水肥的吸收,是维持植物生长、光合作用、蒸腾等代谢行为的必要前提。因此,保持良好的根际环境是实现作物高产的必要条件。

根际EC和pH的失控将对水分平衡、根系发育、根系-肥料吸收效率-植物养分缺乏、根系离子浓度-肥料吸收-植物养分缺乏等产生不可逆的影响。玻璃温室番茄种植生产采用无土栽培。水肥混合后,以滴箭的形式实现水肥一体化输送。灌水的EC、pH、频率、配方、回液量和灌水开始时间等都会直接影响根际EC和pH。本文总结了番茄种植各阶段适宜的根际电导率和pH值,分析了根际电导率和pH值异常的原因,总结了补救措施,为传统玻璃的实际生产提供参考和技术参考。温室。

番茄不同生长阶段适宜的根际EC和pH值

根际电导率主要反映在根际主要元素的离子浓度上。经验计算公式为阴阳离子电荷之和除以20,数值越大根际EC越高。合适的根际EC将为根系提供合适且均匀的元素离子浓度。

一般来说,它的值较低(根际EC<2.0mS/cm)。由于根细胞的膨胀压力,会导致根系对吸水的需求过大,导致植物体内游离水增多,多余的游离水将用于吐叶、细胞伸长——植物徒劳生长;其值偏高(冬季根际EC>8~10mS/cm,夏季根际EC>5~7mS/cm)。随着根际EC的增加,根系吸水能力不足,导致植物缺水胁迫,严重时植物会枯死(图1)。同时,叶片与果实争夺水分,导致果实含水量下降,影响产量和果实品质。当根际EC适度增加0~2mS/cm时,对果实可溶性糖浓度/可溶性固形物含量的增加,植物营养生长和生殖生长平衡的调节有很好的调节作用,所以樱桃番茄种植者追求品质往往采用较高的根际EC。结果表明,在微咸水灌溉条件下(3g/L自制微咸水NaCl:MgSO4:CaSO4为2:2:1)嫁接黄瓜的可溶性糖含量显着高于对照。添加到营养液中)。Dutch'Honey'圣女果的特点是在整个生产季节都保持较高的根际电导率(8~10mS/cm),果实含糖量高,但成品果产量相对较低(5kg/平方米)。

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根际pH值(无单位)主要是指根际溶液的pH值,它主要影响各元素离子在水中的沉淀和溶解,进而影响各离子被根系吸收的有效性。对于大多数元素离子,其适宜的pH值范围为5.5~6.5,可以保证每个离子都能被根系正常吸收。因此,番茄种植期间,根际pH值应始终保持在5.5~6.5。表 1 显示了大果番茄不同生长阶段的根际 EC 和 pH 控制范围。对于圣女果等小果番茄,不同时期的根际电导率比大果番茄高0~1mS/cm,但均按同一趋势调整。

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番茄根际EC异常原因及调控措施

根际EC是指根系周围营养液的EC。在荷兰种植番茄岩棉时,种植者会用注射器从岩棉中吸取营养液,结果更具代表性。一般情况下,回流EC与根际EC接近,因此我国常用样点回流EC作为根际EC。根际EC日变化一般在日出后上升,在灌水高峰期开始下降并保持稳定,灌水后缓慢上升,如图2所示。

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高回酬EC的主要原因是低回酬率、高进水EC和晚灌。当天灌水量少,说明回液率低。回液的目的是充分冲洗基质,保证根际EC、基质含水量和根际离子浓度在正常范围内,回液率低,根系吸收水分多于元素离子,这进一步表明EC的增加。高入口EC直接导致高回流EC。根据经验,回流EC比入口EC高0.5~1.5ms/cm。当天最后一次灌水结束较早,灌后光照强度仍较高(300~450W/m2)。由于辐射带动植物蒸腾作用,根系不断吸水,基质含水量降低,离子浓度升高,根际EC增加。当根际EC高、辐射强度高、湿度低时,植株面临缺水胁迫,严重时表现为枯萎(图1右)。

根际EC低主要是由于回液率高,灌水完成较晚,进液EC低,会加重问题。高回液率会导致入口EC和回流EC无限接近。灌水结束较晚,特别是阴天,加上光照弱、湿度大,植物蒸腾作用弱,元素离子的吸收比水高,基质含水量下降比水低。溶液中离子浓度的变化,会导致回液的EC较低。由于植物根系毛细胞的膨胀压力低于根际营养液的水势,根系吸水较多,水分平衡失衡。蒸腾作用弱时,植物会以吐水的形式排出体外(图1,左),如果夜间温度高,植物就会白长。

根际EC异常时的调节措施:①回流EC偏高时,传入EC应在合理范围内。一般大果番茄的来电EC夏季为2.5~3.5mS/cm,冬季为3.5~4.0mS/cm。其次,提高中午高频灌水前的回液率,保证每次灌水都有回液。回液率与辐射积累呈正相关。夏季辐射强度仍大于450W/m2且持续时间大于30min时,应人工少量灌注一次(50~100mL/滴头),以无回液为宜基本发生。②回液率低的主要原因是回液率高、EC低、末次灌水晚。从末灌时间来看,末灌一般在日落前2~5h结束,阴天和冬季提前结束,晴天和夏季推迟。根据室外辐射累积情况,控制回液率。一般辐射累积小于500J/(cm2.d)时回液率小于10%,辐射累积500~1000J/(cm2.d)时回液率小于10%~20%,依此类推.

番茄根际pH异常原因及调节措施

一般进水PH值为5.5,理想条件下渗滤液PH值为5.5~6.5。影响根际pH值的因素有配方、培养基、渗滤率、水质等。根际pH值低时,会烧根并严重溶解岩棉基质,如图3所示。根际pH值高时,Mn2+、Fe 3+ 、Mg2+和PO4 3- 的吸收减少,这将导致元素缺乏的发生,例如根际pH值过高引起的缺锰,如图4所示。

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水质方面,雨水和RO膜过滤水呈酸性,母液PH值一般为3~4,导致进液PH值偏低。氢氧化钾和碳酸氢钾常用来调节进液的PH值。井水和地下水经常受硝酸和磷酸调节,因为它们含有碱性的HCO3。入口pH值异常会直接影响回水pH值,因此适当的入口pH值是调节的基础。对于栽培基质,种植后椰糠基质返液pH值与进液pH值接近,进液pH值异常不会在短时间内引起根际pH值的剧烈波动,因为基材良好的缓冲性能。岩棉培养下,定植后回液PH值高,持续时间长。

在配方方面,根据植物对离子吸收能力的不同,可分为生理酸盐和生理碱盐。以NO3-为例,当植物吸收1mol的NO3-时,根系会释放1mol的OH-,导致根际pH升高,而当根系吸收NH4+时,会释放出同浓度的H+,会导致根际pH值降低。因此,硝酸盐是生理碱性盐,而铵盐是生理酸性盐。一般情况下,硫酸钾、硝酸铵钙、硫酸铵为生理酸性肥料,硝酸钾、硝酸钙为生理碱性盐,硝酸铵为中性盐。回液率对根际pH值的影响主要体现在根际营养液的冲刷上,根际pH值异常是由于根际离子浓度不均造成的。

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根际pH值异常时的调节措施:①首先检查进水pH值是否在合理范围内;(2)当使用含碳酸盐较多的水,如井水时,笔者曾发现进水PH值正常,但当天灌水结束后,检查进水PH值发现偏高。经分析,可能的原因是由于HCO3-的缓冲,pH升高,因此在使用井水作为灌溉水源时,建议使用硝酸作为调节剂;(3)岩棉作为种植基质时,种植初期回流液pH值长期偏高。此时应适当降低进料溶液的pH值至5.2~5.5,同时增加生理酸盐的用量,以硝酸铵钙代替硝酸钙和硫酸钾。可代替硝酸钾。需要注意的是配方中NH4+的用量不应超过总N的1/10。例如,当进水总N浓度(NO3-+NH4+)为20mmol/L,NH4+浓度小于2mmol/L时,可用硫酸钾代替硝酸钾,但应注意SO4浓度2-在灌溉进水中不建议超过6~8 mmol/L;(4)在回液率方面,每次要增加灌水量,清洗基质,特别是使用岩棉种植时,根际pH值不能靠生理短时间快速调节。酸性盐,因此应尽快增加灌水量,将根际pH调节至合理范围。

概括

合理的根际EC和pH值范围是保证番茄根系正常吸收水分和肥料的前提。异常值会导致植物养分缺乏、水分平衡失调(缺水胁迫/自由水过多)、烧根(高EC、低pH)等问题。由于根际EC和pH值异常引起的植物异常延迟,一旦出现问题,意味着根际EC和pH值异常已经发生多日,植物恢复正常的过程需要时间,直接影响产量和质量。因此,每天检测进液和回液的 EC 和 pH 值非常重要。

结尾

[引用资料] 陈同强,徐凤娇,马铁民,等.玻璃温室番茄无土栽培根际EC及pH控制方法[J].农业工程技术, 2022,42(31):17-20.


发布时间:Feb-04-2023