Chen Tongqiang, v.v. Công nghệ kỹ thuật nông nghiệp làm vườn nhà kính Đăng tại Bắc Kinh lúc 17:30 ngày 6 tháng 1 năm 2023.

Kiểm soát tốt EC và pH vùng rễ là điều kiện cần thiết để đạt năng suất cà chua cao ở phương thức nuôi cấy không dùng đất trong nhà kính thông minh.Trong bài viết này, cà chua được lấy làm đối tượng gieo trồng và phạm vi EC và pH thích hợp của vùng rễ ở các giai đoạn khác nhau đã được tóm tắt, cũng như các biện pháp kỹ thuật kiểm soát tương ứng trong trường hợp có bất thường, để cung cấp tài liệu tham khảo cho sản xuất trồng trọt thực tế trong nhà kính kính truyền thống.

Theo thống kê chưa đầy đủ, diện tích trồng nhà kính thông minh nhiều nhịp ở Trung Quốc đã đạt 630hm2 và vẫn đang tiếp tục mở rộng.Nhà kính bằng kính tích hợp nhiều phương tiện và thiết bị khác nhau, tạo ra môi trường sinh trưởng phù hợp cho sự phát triển của cây trồng.Kiểm soát tốt môi trường, tưới nước và phân bón chính xác, canh tác và bảo vệ thực vật đúng cách là 4 yếu tố chính để cà chua đạt năng suất và chất lượng cao.Đối với việc tưới tiêu chính xác, mục đích của nó là duy trì EC, pH, hàm lượng nước nền và nồng độ ion vùng rễ thích hợp.EC và pH vùng rễ tốt đáp ứng sự phát triển của rễ và sự hấp thụ nước và phân bón, đây là điều kiện tiên quyết cần thiết để duy trì sự phát triển, quang hợp, thoát hơi nước của cây và các hành vi trao đổi chất khác.Vì vậy, duy trì môi trường vùng rễ tốt là điều kiện cần thiết để đạt năng suất cây trồng cao.

Sự mất kiểm soát của EC và pH trong vùng rễ sẽ có những tác động không thể đảo ngược đối với cân bằng nước, sự phát triển của rễ, hiệu quả hấp thụ phân bón của rễ - thiếu dinh dưỡng thực vật, nồng độ ion của rễ - hấp thụ phân bón - thiếu dinh dưỡng của thực vật, v.v.Trồng và sản xuất cà chua trong nhà kính bằng phương pháp nuôi cấy không cần đất.Sau khi nước và phân bón được trộn lẫn, việc cung cấp nước và phân bón tích hợp được thực hiện dưới dạng mũi tên rơi.EC, pH, tần suất, công thức, lượng chất lỏng hồi lưu và thời gian bắt đầu tưới sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến EC và pH của vùng rễ.Trong bài viết này, EC và pH vùng rễ phù hợp trong từng giai đoạn trồng cà chua đã được tóm tắt, đồng thời phân tích nguyên nhân dẫn đến EC và pH vùng rễ bất thường và tổng hợp các biện pháp khắc phục, cung cấp tài liệu tham khảo và tham khảo kỹ thuật cho thực tế sản xuất thủy tinh truyền thống nhà kính.

EC và pH vùng rễ thích hợp ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cà chua

EC vùng rễ chủ yếu được phản ánh trong nồng độ ion của các nguyên tố chính trong vùng rễ.Công thức tính toán theo kinh nghiệm là tổng điện tích anion và cation được chia cho 20 và giá trị này càng cao thì EC của rhizosphere càng cao.EC vùng rễ phù hợp sẽ cung cấp nồng độ ion nguyên tố phù hợp và đồng đều cho bộ rễ.

Nói chung, giá trị của nó thấp (EC vùng rễ<2,0mS/cm).Do áp lực trương nở của tế bào rễ sẽ dẫn đến nhu cầu hấp thụ nước của rễ quá mức, dẫn đến lượng nước tự do trong cây nhiều hơn, lượng nước tự do dư thừa sẽ được dùng để nhổ lá, kéo dài tế bào - cây phát triển vô ích;Giá trị của nó ở mức cao (EC vùng rễ mùa đông>8~10mS/cm, EC vùng rễ mùa hè>5~7mS/cm).Với sự gia tăng của EC vùng rễ, khả năng hấp thụ nước của rễ không đủ, dẫn đến tình trạng cây bị thiếu nước, trong trường hợp nghiêm trọng, cây sẽ bị khô héo (Hình 1).Đồng thời, sự cạnh tranh nước giữa lá và quả dẫn đến hàm lượng nước trong quả giảm, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng quả.Khi EC vùng rễ tăng vừa phải 0 ~ 2mS / cm, nó có tác dụng điều tiết tốt đối với việc tăng nồng độ đường hòa tan/hàm lượng chất rắn hòa tan trong quả, điều chỉnh sinh trưởng sinh dưỡng của cây và cân bằng sinh trưởng, vì vậy người trồng cà chua bi theo đuổi chất lượng thường áp dụng EC vùng rễ cao hơn.Qua khảo sát thấy, đường tan của dưa leo ghép cao hơn rõ rệt so với đối chứng trong điều kiện tưới nước lợ (3g/L nước lợ tự pha với tỷ lệ NaCl:MgSO4:CaSO4 là 2:2:1 đã được thêm vào dung dịch dinh dưỡng).Đặc điểm của cà chua bi 'Mật ong' Hà Lan là nó duy trì EC vùng rễ cao (8 ~ 10mS/cm) trong suốt cả mùa sản xuất và quả có hàm lượng đường cao nhưng năng suất quả thành phẩm tương đối thấp (5kg/quả) m2).

Độ pH của vùng rễ (không có đơn vị) chủ yếu đề cập đến độ pH của dung dịch vùng rễ, ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình kết tủa và hòa tan của từng ion nguyên tố trong nước, sau đó ảnh hưởng đến hiệu quả của từng ion được hệ thống rễ hấp thụ.Đối với hầu hết các ion nguyên tố, phạm vi pH thích hợp của nó là 5,5 ~ 6,5, có thể đảm bảo rằng mỗi ion có thể được hệ thống rễ hấp thụ bình thường.Do đó, trong quá trình trồng cà chua, độ pH của vùng rễ phải luôn được duy trì ở mức 5,5 ~ 6,5.Bảng 1 cho thấy phạm vi kiểm soát EC và pH vùng rễ trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cà chua quả lớn.Đối với cà chua quả nhỏ, chẳng hạn như cà chua bi, EC vùng rễ ở các giai đoạn khác nhau cao hơn 0 ~ 1mS/cm so với cà chua quả lớn, nhưng tất cả chúng đều được điều chỉnh theo cùng một xu hướng.

Nguyên nhân bất thường và biện pháp điều chỉnh EC vùng rễ cà chua

Rhizosphere EC đề cập đến EC của dung dịch dinh dưỡng xung quanh hệ thống rễ.Khi trồng cà chua len đá ở Hà Lan, người trồng sẽ sử dụng ống tiêm để hút dung dịch dinh dưỡng từ len đá, và kết quả mang tính đại diện hơn.Trong các trường hợp bình thường, EC quay trở lại gần với EC vùng rễ, vì vậy EC quay lại điểm lấy mẫu thường được sử dụng làm EC vùng rễ ở Trung Quốc.Sự biến đổi trong ngày của EC vùng rễ thường tăng sau khi mặt trời mọc, bắt đầu giảm và duy trì ổn định ở đỉnh điểm tưới tiêu và tăng chậm sau khi tưới tiêu, như thể hiện trong Hình 2.

Những lý do chính cho tỷ lệ hoàn vốn cao là tỷ lệ hoàn vốn thấp, EC đầu vào cao và tưới muộn.Lượng tưới trong cùng một ngày ít hơn, điều này cho thấy tỷ lệ hoàn trả chất lỏng thấp.Mục đích của việc hồi lưu chất lỏng là rửa sạch hoàn toàn chất nền, đảm bảo rằng EC vùng rễ, hàm lượng nước của chất nền và nồng độ ion của vùng rễ nằm trong phạm vi bình thường và tốc độ hồi lưu của chất lỏng thấp và hệ thống rễ hấp thụ nhiều nước hơn các ion nguyên tố, điều này càng cho thấy sự gia tăng của EC.EC đầu vào cao trực tiếp dẫn đến EC trở lại cao.Theo quy tắc ngón tay cái, EC quay trở lại cao hơn 0,5~1,5ms/cm so với EC đầu vào.Lần tưới cuối cùng kết thúc sớm hơn vào ngày hôm đó và cường độ ánh sáng vẫn cao hơn (300~450W/m2) sau khi tưới.Do sự thoát hơi nước của thực vật do bức xạ, hệ thống rễ tiếp tục hấp thụ nước, hàm lượng nước trong chất nền giảm, nồng độ ion tăng lên và sau đó EC vùng rễ tăng lên.Khi EC vùng rễ cao, cường độ bức xạ cao và độ ẩm thấp, cây trồng phải đối mặt với tình trạng thiếu nước, biểu hiện nghiêm trọng là khô héo (Hình 1, bên phải).

EC thấp trong vùng rễ chủ yếu là do tốc độ hồi lưu chất lỏng cao, việc tưới tiêu hoàn thành muộn và EC thấp ở đầu vào chất lỏng, điều này sẽ làm trầm trọng thêm vấn đề.Tốc độ hồi lưu chất lỏng cao sẽ dẫn đến khoảng cách vô hạn giữa EC đầu vào và EC hồi lưu.Khi kết thúc tưới muộn, đặc biệt là vào những ngày nhiều mây, cùng với ánh sáng yếu và độ ẩm cao, sự thoát hơi nước của cây yếu, tỷ lệ hấp thụ các ion nguyên tố cao hơn so với nước và tỷ lệ giảm hàm lượng nước ma trận thấp hơn. nồng độ ion trong dung dịch, điều này sẽ dẫn đến EC của chất lỏng hồi lưu thấp.Do áp suất trương nở của tế bào lông rễ thực vật thấp hơn thế năng nước của dung dịch dinh dưỡng vùng rễ nên hệ thống rễ hấp thụ nhiều nước hơn và cân bằng nước mất cân bằng.Khi thoát hơi nước yếu, cây sẽ thải ra ngoài dưới dạng phun nước (hình 1, bên trái), và nếu nhiệt độ cao vào ban đêm, cây sẽ phát triển vô ích.

Các biện pháp điều chỉnh khi EC vùng rễ bất thường: ① Khi EC quay trở lại cao, EC đầu vào phải nằm trong phạm vi hợp lý.Nói chung, EC đến của cà chua quả lớn là 2,5 ~ 3,5mS/cm vào mùa hè và 3,5 ~ 4,0mS/cm vào mùa đông.Thứ hai, cải thiện tốc độ hồi lưu chất lỏng, trước khi tưới tần suất cao vào buổi trưa và đảm bảo rằng chất lỏng hồi lưu xảy ra sau mỗi lần tưới.Tỷ lệ hoàn trả chất lỏng có tương quan thuận với sự tích lũy bức xạ.Vào mùa hè, khi cường độ bức xạ vẫn lớn hơn 450 W / m2 và thời gian kéo dài hơn 30 phút, nên thêm một lượng nhỏ nước tưới (50 ~ 100mL / ống nhỏ giọt) một lần và tốt hơn là không có chất lỏng trở lại cơ bản xảy ra.② Khi tốc độ hồi lưu chất lỏng thấp, nguyên nhân chính là do tốc độ hồi lưu chất lỏng cao, EC thấp và lần tưới cuối cùng muộn.Xét về thời gian tưới cuối cùng, lần tưới cuối cùng thường kết thúc trước khi mặt trời lặn từ 2 đến 5 giờ, kết thúc trước thời hạn vào những ngày nhiều mây và mùa đông, và kết thúc sớm hơn vào những ngày nắng và mùa hè.Kiểm soát tỷ lệ hoàn trả chất lỏng, theo sự tích lũy bức xạ ngoài trời.Nói chung, tỷ lệ hoàn trả chất lỏng nhỏ hơn 10% khi tích lũy bức xạ nhỏ hơn 500J/(cm2.d) và 10% ~ 20% khi tích lũy bức xạ là 500 ~ 1000J/(cm2.d), v.v. .

Nguyên nhân bất thường và biện pháp điều chỉnh pH vùng rễ cà chua

Nói chung, độ pH của nước đầu vào là 5,5 và độ pH của nước rỉ rác là 5,5 ~ 6,5 trong điều kiện lý tưởng.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ pH vùng rễ là công thức, môi trường nuôi cấy, tốc độ nước rỉ rác, chất lượng nước, v.v.Khi độ pH vùng rễ thấp, nó sẽ làm cháy rễ và phân hủy nghiêm trọng chất nền len đá, như thể hiện trong Hình 3. Khi độ pH vùng rễ cao, khả năng hấp thụ Mn2+, Fe 3+, Mg2+ và PO4 3- sẽ giảm , điều này sẽ dẫn đến sự xuất hiện của tình trạng thiếu nguyên tố, chẳng hạn như thiếu mangan do độ pH vùng rễ cao, như thể hiện trong Hình 4.

Về chất lượng nước, nước mưa và nước lọc màng RO có tính axit, và độ pH của dung dịch mẹ thường là 3 ~ 4, dẫn đến độ pH của dung dịch đầu vào thấp.Kali hydroxit và kali bicacbonat thường được sử dụng để điều chỉnh độ pH của dung dịch đầu vào.Nước giếng và nước ngầm thường được điều hòa bởi axit nitric và axit photphoric vì chúng chứa HCO3-có tính kiềm.Độ pH đầu vào bất thường sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ pH quay trở lại, vì vậy độ pH đầu vào thích hợp là cơ sở để điều chỉnh.Đối với chất nền trồng trọt, sau khi trồng, độ pH của chất nền cám dừa trở lại gần với độ pH của chất lỏng đi vào và độ pH bất thường của chất lỏng đi vào sẽ không gây ra sự biến động mạnh về độ pH của vùng rễ trong thời gian ngắn vì đặc tính đệm tốt của chất nền.Trong quá trình canh tác len đá, giá trị pH của chất lỏng hồi lưu sau khi thuộc địa cao và tồn tại trong một thời gian dài.

Về công thức, theo khả năng hấp thụ ion khác nhau của thực vật, nó có thể được chia thành muối axit sinh lý và muối kiềm sinh lý.Lấy NO3- làm ví dụ, khi cây hấp thụ 1mol NO3- thì bộ rễ sẽ thải ra 1mol OH- dẫn đến pH vùng rễ tăng lên, trong khi đó khi bộ rễ hấp thụ NH4+ sẽ thải ra nồng độ như nhau H+, dẫn đến giảm pH vùng rễ.Do đó, nitrat là một loại muối cơ bản về mặt sinh lý, trong khi muối amoni là một loại muối có tính axit sinh lý.Nói chung, kali sunfat, canxi amoni nitrat và amoni sunfat là phân bón axit sinh lý, kali nitrat và canxi nitrat là muối kiềm sinh lý và amoni nitrat là muối trung tính.Ảnh hưởng của tốc độ quay trở lại của chất lỏng đối với pH vùng rễ chủ yếu được phản ánh trong việc xả dung dịch dinh dưỡng vùng rễ và độ pH bất thường của vùng rễ là do nồng độ ion không đồng đều trong vùng rễ.

Các biện pháp điều chỉnh khi pH vùng rễ bất thường: ① Đầu tiên, kiểm tra xem độ pH của nước thải có nằm trong phạm vi hợp lý hay không;(2) Khi sử dụng nước có chứa nhiều cacbonat, chẳng hạn như nước giếng, tác giả đã từng thấy độ pH của nước đầu vào là bình thường, nhưng sau khi kết thúc việc tưới vào ngày hôm đó, độ pH của nước đầu vào đã được kiểm tra và phát hiện tăng lên.Sau khi phân tích, nguyên nhân có thể do pH tăng do có chất đệm là HCO3- nên khuyến cáo sử dụng axit nitric làm chất điều chỉnh khi sử dụng nước giếng làm nguồn nước tưới;(3) Khi len đá được sử dụng làm chất nền trồng cây, độ pH của dung dịch hồi lưu cao trong một thời gian dài trong giai đoạn đầu trồng cây.Trong trường hợp này, nên giảm độ pH của dung dịch đến một cách thích hợp xuống 5,2 ~ 5,5, đồng thời, nên tăng liều lượng muối axit sinh lý và nên sử dụng canxi amoni nitrat thay cho canxi nitrat và kali sulfat. được sử dụng thay cho kali nitrat.Cần lưu ý liều lượng NH4+ không được vượt quá 1/10 tổng N trong công thức.Ví dụ, khi tổng nồng độ N (NO3- +NH4+) trong nước thải đầu vào là 20mmol/L, nồng độ NH4+ nhỏ hơn 2mmol/L thì có thể sử dụng kali sulfat thay cho kali nitrat, nhưng cần lưu ý rằng nồng độ SO4^2-trong dòng nước tưới không được khuyến nghị vượt quá 6 ~ 8 mmol / L;(4) Về tốc độ hồi lưu của chất lỏng, nên tăng lượng tưới mỗi lần và rửa sạch chất nền, đặc biệt là khi sử dụng len đá để trồng cây, do đó không thể điều chỉnh nhanh độ pH của vùng rễ trong thời gian ngắn bằng phương pháp sinh lý muối axit, vì vậy lượng nước tưới nên được tăng lên để điều chỉnh độ pH của vùng rễ đến một phạm vi hợp lý càng sớm càng tốt.

Bản tóm tắt

Một phạm vi hợp lý của EC và pH vùng rễ là tiền đề đảm bảo cho quá trình hấp thụ nước và phân bón bình thường của rễ cây cà chua.Các giá trị bất thường sẽ dẫn đến tình trạng thiếu chất dinh dưỡng cho cây trồng, mất cân bằng nước (căng thẳng do thiếu nước/quá nhiều nước tự do), cháy rễ (EC cao và pH thấp) và các vấn đề khác.Do sự bất thường của thực vật bị trì hoãn do EC và pH vùng rễ bất thường gây ra, một khi sự cố xảy ra, điều đó có nghĩa là EC và pH vùng rễ bất thường đã xảy ra trong nhiều ngày và quá trình cây trở lại bình thường sẽ mất nhiều thời gian, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng và chất lượng.Do đó, điều quan trọng là phải phát hiện EC và pH của chất lỏng đầu vào và đầu ra mỗi ngày.

KẾT THÚC

[Thông tin được trích dẫn] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, v.v. Rhizosphere EC và phương pháp kiểm soát pH của quá trình nuôi cấy cà chua không sử dụng đất trong nhà kính [J].Công nghệ Kỹ thuật Nông nghiệp, 2022,42(31):17-20.