Introducción
El cultivo de sustrato sólido es común en la producción de cultivos hortícolas en todo el mundo, especialmente para vegetales afrutados como el tomate y el pepino. Se ha estimado que aproximadamente el 95% de las verduras de invernadero se producen utilizando sustratos sólidos en Europa, Estados Unidos y Canadá (Grunert et al., 2016)., Tradicionalmente, la lana de roca (RC) y la turba son dos de los principales materiales comunes utilizados en el cultivo de sustrato sólido (Bunt, 1988; Sonneveld, 1993; Raviv y Lieth, 2008). RC se hace principalmente de la diabasa y de la piedra caliza con la fusión en una temperatura alta (∼1600°C). Este material es generalmente adecuado para el cultivo debido a su estructura estable, alta capacidad de retención de agua y porosidad moderada (Sonneveld, 1993; Raviv y Lieth, 2008). Sin embargo, dado que el RC es un material inorgánico que es difícil de degradar, los desechos de RC a menudo se almacenan o se vierten en vertederos, lo que resulta en un riesgo ambiental potencial (Cheng et al.,, 2011).
además de RC, la turba también se usa ampliamente como sustrato de cultivo en horticultura debido a sus propiedades fisicoquímicas y biológicas deseables para el crecimiento de las plantas (Schmilewski, 2008; Krucker et al., 2010). Se estimó que alrededor de 40 millones de m3 de turba se utilizan anualmente en todo el mundo en la producción hortícola (Kuisma et al., 2014). A diferencia de la RC, la turba es un material orgánico que se puede reciclar y reutilizar fácilmente (Gruda, 2012; Raviv, 2013)., Sin embargo, en los últimos años las preocupaciones ambientales y ecológicas han planteado la demanda de reducir el uso de turba porque su cosecha está destruyendo ecosistemas de humedales en peligro de extinción en todo el mundo (Steiner y Harttung, 2014).
dado que tanto la RC como la turba tienen sus propias limitaciones, la fibra de coco (CC), un material respetuoso con el medio ambiente con propiedades fisicoquímicas y biológicas estables, se ha utilizado cada vez más como sustrato de cultivo en la producción hortícola (Barrett et al., 2016)., CC es el desecho de coco que consiste en el polvo y fibras cortas y aproximadamente 12 millones de toneladas se producen anualmente en el mundo (Nichols, 2013). Debido a sus buenas características de retención de agua y aireación, la CC se ha convertido gradualmente en la alternativa más potencial tanto a la RC como a la turba en el cultivo de sustratos. Por lo tanto, es necesario e importante evaluar la eficiencia del CC cuando se usa ampliamente en la producción de cultivos.
en el cultivo de sustrato, los cultivos se plantaron en un pequeño volumen de medios de cultivo, lo que resultó en nutrientes y agua limitados para la absorción de raíces., Por lo tanto, el manejo de nutrientes minerales es un factor clave que determina el rendimiento y la calidad nutricional de los cultivos de hortalizas durante el cultivo de sustrato (Kader, 2008; Fallovo et al., 2009). En general, la retención, el movimiento y la disponibilidad de nutrientes minerales en la zona radicular están relacionados con varias propiedades de un sustrato, como el tamaño de partícula, la capacidad de retención de agua y nutrientes, la capacidad de intercambio catiónico y el contenido de nutrientes (ao et al., 2008; Urrestarazu et al., 2008; Carmona et al., 2012; Asaduzzaman et al., 2013)., Por lo tanto, para satisfacer las necesidades de nutrientes de los cultivos, el ajuste del contenido de nutrientes minerales en la solución nutritiva suministrada debe considerarse en función de las propiedades del sustrato. CC, turba, y RC a menudo tienen diferentes propiedades fisicoquímicas. Por ejemplo, CC tiene mayor contenido de P, K, Na y Cl en comparación con la turba, y menor porosidad y capacidad de retención de agua en comparación con RC (Abad et al., 2002; Mazuela, 2005). Esas diferencias pueden afectar el manejo de nutrientes durante el cultivo., Por lo tanto, es necesario e importante evaluar el contenido de nutrientes disponibles en la solución de la zona radicular de diferentes sustratos.
El Tomate es uno de los cultivos hortícolas más importantes económicamente del mundo. Durante la producción en invernadero, el tomate se produce principalmente utilizando RC y turba como sustratos de cultivo. Aunque la CC se ha utilizado cada vez más como una alternativa a la RC y la turba en la producción de tomate de invernadero, se dispone de poca información sobre la diferencia entre estos sustratos en la retención, movimiento y disponibilidad de nutrientes minerales en la zona radicular., Los objetivos de este estudio fueron investigar los efectos de RC, turba y CC en la retención y movimiento de nutrientes de la zona radicular, el equilibrio de nutrientes, el crecimiento de las plantas y la calidad del fruto del tomate, y explorar el factor principal que influye en el ajuste de los nutrientes minerales en la solución nutritiva suministrada.
materiales y métodos
sitio Experimental y plantación de cultivos
El experimento se llevó a cabo en un invernadero con clima controlado en el Centro de investigación vegetal de Beijing, Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de Beijing en Beijing del 11 de octubre de 2014 al 26 de mayo de 2015., La intensidad media de la luz osciló entre 18,3 y 136,8 µmol m-2 s-1, y la temperatura media osciló entre 14,0 y 23,0°C, respectivamente.
tomate (Lycopersicon esculentum Mill. Lucius F1) semillas fueron sembradas el 1 de septiembre de 2014 y trasplantadas a cubos de sustrato (10 cm × 10 cm) el 22 de septiembre de 2014. Dieciocho días después de la siembra en el cubo de sustrato, los cultivos de tomate se trasplantaron a losas de sustrato (100 cm × 20 cm × 7,5 cm)con un espaciamiento de planta de 30 cm. La densidad de plantación fue de 2,4 cultivos m-2.,
diseño Experimental
los siguientes sustratos incluyendo RC, CC y la mezcla de turba y vermiculita (V / v, 2:1) (PVC) fueron utilizados como sustratos de cultivo en el experimento. RC y CC fueron comprados a Grodan Group y Jiffy Group en Holanda, respectivamente. Tanto la turba como la vermiculita se compraron a Beijing LiDE Agricultural s&T Development Company en China. Las características seleccionadas de los diferentes sustratos se mostraron en la tabla 1., El experimento fue un diseño de bloques completamente al azar con tres réplicas y cada réplica contenía un canal de cultivo (1000 cm × 32 cm × 10 cm). Para cada canal de cultivo, se instalaron 10 losas de sustrato.
la TABLA 1. Propiedades físicas y químicas seleccionadas de lana de roca, fibra de coco y turba-vermiculita.
gestión de solución nutritiva
la solución nutritiva se aplicó mediante un sistema de riego por goteo (caudal medio de 1,5 L h-1) con un cazo por planta., La relación de drenaje se mantuvo dentro del 20-50% en cada evento de riego. La frecuencia y el volumen de riego fueron los mismos para todas las canaletas de cultivo. Durante el primer período de 8 semanas, se suministró solución nutritiva dos veces al día (9:00 y 13:00) durante 20 min cada una, el volumen de riego fue de 1 L por planta. Durante el siguiente período de 25 semanas, la solución nutritiva se suministró cuatro veces al día (9:00, 11:00, 13:00, y 15:00) durante 20 min cada uno, el volumen de riego fue de 2 L por planta. Cada 2 meses, el tanque de solución de nutrientes se lavaba y la solución de nutrientes en el tanque se desechaba.,
análisis de solución radicular y drenaje
a partir de las 4 semanas posteriores al trasplante, se tomaron muestras de solución radicular y drenaje cada 2 o 3 semanas. La solución de la zona radicular (100 ml) se recolectó con un extractor de solución radicular instalado entre los cultivos, mientras que el drenaje (100 ml) se recolectó del tanque de drenaje. Las muestras se almacenaron a 2°C hasta su posterior análisis. La CE y el pH se midieron utilizando un medidor múltiple (Multi 3420 SET C., WTW, Alemania). NO3 – fue ensayado por un analizador de flujo continuo (AA3, Seal, Alemania)., K+, Ca2+, Mg2 + y H2PO4-fueron analizados por espectrometría de plasma acoplado inductivamente (ICPE-9000, Shimazu, Janpan). SO42-fue ensayado por espectrometría de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Estados Unidos).
análisis de nutrientes vegetales
en semanas 3, 6, 10, 16, 25, y 33 después del trasplante, se muestrearon tallos, hojas y frutos, se lavaron con agua destilada y luego se secaron en un horno ventilado a 75°C a Peso constante. Se analizó el contenido de nutrientes en muestras de hojas y frutos., Los contenidos de K, Ca, Mg y P se analizaron después de la digestión con H2SO4-HNO3-HClO4 (H2SO4:HNO3:HClO4 = 1 ml:5 ml:1 ml) mediante espectrometría de plasma acoplado inductivamente (ICPE-9000, Shimazu, Japón; ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Estados Unidos). El contenido de N se evaluó después de la digestión con H2SO4-H2O2 mediante un analizador de flujo continuo (AA3, Seal, Alemania). El contenido de S Se evaluó después de la digestión con HNO3 por espectrometría de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Estados Unidos) (Zhou et al., 2000).,
Malondialdehído, enzimas antioxidantes y fotosíntesis en hojas
en el día 207 después del trasplante, se midieron el malondialdehído (MDA), superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y peroxidasa (POD) en hojas según los métodos descritos en Gao (2006). Además, la tasa fotosintética (Pn), la conductancia estomática (Gs), la concentración intercelular de CO2 (Ci) y la tasa de evaporación (E) de una hoja completamente desarrollada también se midió utilizando un sistema de fotosíntesis portátil LI-6400 (LI-COR Inc., Lincoln, NE, Estados Unidos).,
rendimiento y calidad de la fruta
durante el período de maduración de la fruta, para cada canal de cultivo, se cosecharon frutas de 24 cultivos para medir el peso individual de la fruta, el número de fruta y el rendimiento fresco. El peso individual del fruto se midió mediante balanza electrónica. Al final de la temporada de cultivo, el rendimiento fresco de cada cosecha se sumó como el rendimiento total (Y). Se determinó el número total de frutos y el número de frutos afectados por la podredumbre del extremo de la flor (BER) en cada momento de la cosecha. El tejido negro al final de la fruta es la incidencia de BER. Además, 1.,Se muestrearon 5 kg de frutas maduras de cada canal de cultivo para medir sólidos solubles, azúcares reductores, ácidos orgánicos y vitamina C (Li, 2010).
balance de nutrientes
El balance de nutrientes se calculó en diferentes cultivos de sustrato. Al preparar la solución nutritiva fresca, se registraron las entradas de nutrientes. Se tomó una muestra de la solución nutritiva cuando se limpió el tanque de solución nutritiva. Al final del ensayo, se muestreó el sustrato. El contenido de nutrientes se analizó como métodos descritos en » discusión.,»El nutriente no acreditado se calculó de la siguiente manera:
nutriente no acreditado = entrada de nutrientes – absorción de nutrientes por los cultivos – residuos de N en el sustrato.
análisis estadístico
los datos fueron sometidos a un análisis de varianza (ANOVA) utilizando el software SPSS 20.0 (SPSS statistical package, Chicago, IL, Estados Unidos). La significación estadística de los resultados fue analizada por la prueba de LSD en el nivel 0.05.,
resultados
CE y pH en solución y drenaje de la zona radicular
la CE tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje de todos los sustratos aumentó gradualmente durante las primeras 21 semanas después del trasplante y luego se mantuvo en niveles relativamente estables durante las siguientes 9 semanas (Figura 1). En general, la CE en el drenaje fue menor en PVC que en RC y CC.
la FIGURA 1. Conductividad eléctrica (CE) y pH en solución radicular y drenaje bajo cultivos de lana de roca (RC), coco (CC) y turba-vermiculita (PVC)., Las barras verticales representan los errores estándar. Diferentes letras indican una diferencia significativa entre los tratamientos según la prueba de LSD en P < 0.05. La letra negra, la letra roja y la letra azul denotan los cultivos de lana de roca (RC), fibra de coco (CC) y PVC, respectivamente.
en contraste con la CE, el pH tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje de RC y CC disminuyó gradualmente durante las primeras 14 semanas después del trasplante y luego se mantuvo en niveles relativamente estables durante las siguientes 19 semanas., Bajo PVC, el pH disminuyó lentamente durante las primeras 23 semanas después del trasplante. Durante el período de crecimiento, la fluctuación del pH tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje fue menor en PVC que en RC y CC. En general, el PVC mostró un pH más alto en ambas soluciones de la zona radicular en la mayoría de los tiempos de muestreo, pero un pH más bajo en el drenaje de las semanas 6 a 16 después del trasplante.,
iones dinámicos en solución de zona radicular y drenaje
las concentraciones de K+ en solución de zona radicular y drenaje de todos los sustratos aumentaron gradualmente durante el período de crecimiento, y fueron generalmente más bajas en PVC que en RC y CC (figura 2a). Además, CC mostró la mayor concentración de K+ tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje en la mayoría de los tiempos de muestreo., Las concentraciones de Ca2 + y Mg2 + tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje aumentaron gradualmente durante las primeras 23 semanas después del trasplante y luego se mantuvieron en niveles relativamente estables durante las siguientes 10 semanas (figura 2a). En general, el PVC mostró mayor concentración de Ca2+ en la solución de la zona radicular en semanas 4, 6, 8, 18, 21, y 23 después del trasplante, pero mostró menor concentración de Mg2 + en drenaje de las semanas 8 a 31 después del trasplante, cuando comparado con RC y CC.
la FIGURA 2., Cationes (A) y aniones (B) en solución radicular y drenaje en cultivos RC, CC y PVC. Las barras verticales representan los errores estándar. Diferentes letras indican una diferencia significativa entre los tratamientos según la prueba de LSD en P < 0.05. Letra negra, letra roja y letra azul denotan cultivos RC, CC y PVC respectivamente.
Las concentraciones de NO3 – y SO42 – en la zona radicular solución aumentó gradualmente durante el período de crecimiento y no fueron influenciados por los sustratos (Figura 2B)., Sin embargo, el no3 – y el SO42 – en el drenaje fueron significativamente influenciados por los sustratos. Entre los sustratos, la RC mostró mayor NO3 – y SO42 – en el drenaje de las semanas 16 a 21 después del trasplante, mientras que el PVC mostró menor NO3 – y SO42-en el drenaje de las semanas 23 a 29 después del trasplante. Las concentraciones de H2PO4 – tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje fueron significativamente influenciadas por los sustratos y fueron obviamente más bajas en PVC que en RC y CC. Además, CC mostró el H2PO4 más alto, tanto en la solución de la zona radicular como en el drenaje en la mayoría de los tiempos de muestreo.,
las relaciones entre diferentes iones en solución de zona radicular
biomasa, concentración de nutrientes y absorción en cultivos
sustratos influyeron en la biomasa vegetal (Figura 3). En general, el CC tuvo la biomasa más alta, mientras que el RC tuvo la más baja.
la FIGURA 3. Biomasa de cultivos bajo RC, CC y PVC. Las barras verticales representan los errores estándar. Diferentes letras indican una diferencia significativa entre los tratamientos según la prueba de LSD en P < 0.05., Letra negra, letra roja y letra azul denotan cultivos RC, CC y PVC respectivamente.
Los sustratos no influyeron estadísticamente en las concentraciones de N, K, Ca, Mg y S en tallo, hoja y fruto de tomate, pero influyeron significativamente en las concentraciones de P (Figura 4). En general, el PVC mostró concentraciones de P más bajas en tallo, hoja y fruto en comparación con RC y CC, y CC mostró concentraciones de P más altas en tallo en comparación con RC.
la FIGURA 4., Nutrient concentration in crop under RC, CC, and PVC cultivations. Las barras verticales representan los errores estándar. Diferentes letras indican una diferencia significativa entre los tratamientos según la prueba de LSD en P < 0.05. La letra negra, la letra roja y la letra azul denotan los cultivos de lana de roca (RC), fibra de coco (CC) y turba-vermiculita (PVC), respectivamente.
Los sustratos influyeron significativamente en la acumulación de nutrientes N, P, K y S en los cultivos (figura suplementaria S2)., En general, todos los nutrientes mostraron la mayor acumulación en cultivos bajo CC, pero la menor acumulación en cultivos bajo RC.
balance de nutrientes de diferentes cultivos de sustrato
aunque no se encontraron diferencias significativas en el aporte de nutrientes entre diferentes cultivos de sustrato, los diferentes cultivos de sustrato mostraron diferencias significativas en la absorción de nutrientes por los cultivos y los residuos de nutrientes en los sustratos, lo que resultó en diferencias obvias en el balance de nutrientes (Tabla 2). El cultivo de CC generalmente mostró la mayor absorción de nutrientes por los cultivos, especialmente para P, K y S., Además, el cultivo de CC también mostró el mayor residuo de P en sustrato. Sin embargo, los residuos más altos en el sustrato de otros nutrientes (por ejemplo, Ca, Mg y S) Se encontraron generalmente en el cultivo de PVC. Debido a estas diferencias, CC generalmente mostró el nutriente no acreditado más bajo (cuanto menor, mejor), especialmente para N, P y K. Además, el Ca no acreditado más bajo se encontró bajo el cultivo de PVC, y tanto CC como PVC mostraron Mg y s no acreditados más bajos en comparación con RC.
la TABLA 2., Balance de nutrientes bajo cultivos de lana de roca (RC), fibra de coco (CC) y turba-vermiculita (PVC).
fotosíntesis, Malondialdehído y enzimas antioxidantes en hojas
todos los parámetros relacionados con la fotosíntesis (Pn, Gs, Ci y E) fueron significativamente mayores bajo CC y PVC que bajo RC, y no se encontró diferencia significativa entre CC y PVC (Tabla suplementaria S1). Sin embargo, no hubo diferencia significativa en MDA, SOD, POD y CAT entre todos los cultivos de sustrato.,
rendimiento, podredumbre y calidad de los frutos
El peso individual del fruto fue generalmente mayor bajo CC y PVC que bajo RC, especialmente para las 6A y 7a cerchas (Tabla 3). No se encontró diferencia significativa en el promedio de peso individual del fruto entre CC y PVC. Sin embargo, dado que la CC tuvo un rendimiento de fruta significativamente mayor en las 5ª, 7ª y 8-13ª cerchas, el rendimiento total de fruta fue significativamente mayor bajo la CC que el PVC. Además, tanto el CC como el PVC tuvieron un rendimiento total de fruta significativamente mayor en comparación con el RC. Para la mayoría de las cerchas más bajas (p. ej.,, 1º, 2º y 4-7º), el REC no fue influenciado por sustratos. Sin embargo, para la 3ª y más altas cerchas (8-13ª), el BER fue significativamente mayor bajo RC y bajo PVC. Los efectos de los sustratos en la calidad de la fruta generalmente no fueron obvios, y solo para el primer cercha se encontró un ácido orgánico significativamente mayor bajo CC en comparación con RC y PVC (Tabla suplementaria S2).
discusión
durante el cultivo del sustrato, la RC y la turba utilizadas tradicionalmente tienen sus propias limitaciones debido a los impactos ambientales y ecológicos (Cheng et al.,, 2011; Steiner y Harttung, 2014). Aunque el CC se ha utilizado cada vez más como una alternativa al RC y la turba, todavía es necesario comparar y evaluar completamente la diferencia entre diferentes sustratos antes de ser ampliamente utilizado en la producción de cultivos.
Los iones minerales y la CE en la zona radicular son críticos para el crecimiento de las plantas. Para todos los sustratos, la mayoría de los iones minerales aumentaron gradualmente a medida que aumentaba el tiempo de crecimiento (Figura 2), lo que resultó en un aumento gradual de la CE en la zona radicular (Figura 1). En la zona radicular K+, Ca2 + y H2PO4-fueron los principales iones minerales influenciados por los sustratos (Figura 2)., Aunque tanto el CC como el PVC son sustratos orgánicos, la concentración promedio de K + en la zona radicular fue aumentada por el CC pero disminuida por el PVC, en comparación con el RC inorgánico. Esto podría deberse a que CC liberó K + to solution (Schmilewski, 2008; Barrett et al., 2016), mientras que la turba adsorbió K+ debido a su alta capacidad de intercambio catiónico (Rippy y Nelson, 2007). El potasio es requerido en la mayor cantidad por los cultivos de tomate y es un elemento importante en la determinación de la calidad de la fruta del tomate (Schwarz et al., 2013)., El K + relativamente más alto en la solución de la zona radicular bajo CC (figura 2a) sugirió que CC tenía un alto potencial para mejorar el crecimiento del tomate. De hecho, el contenido de K en el sustrato (Tabla 1), la acumulación de K en los cultivos (figura suplementaria S2) y el rendimiento de la fruta (Tabla 3) fueron significativamente más altos en CC que en RC y PVC. Sin embargo, los antagonismos K-Ca y K-Mg son fenómenos comunes en la producción de tomate (Kabu y Toop, 1970; Pujos y Morard, 1997). Por lo tanto, el K relativamente alto en CC (Tabla 1) podría inducir una deficiencia de Ca y Mg en los cultivos., De hecho, las relaciones K+/Ca2+ y K+/Mg2+ en la solución de la zona radicular fueron generalmente altas bajo CC (figura suplementaria S1). Sin embargo, no se observaron antagonismos de K-Ca y K-Mg en el cultivo de CC porque las concentraciones de Ca y Mg en tallo, hoja y fruto no fueron influenciadas por los sustratos (Figura 4), y porque el Ca y Mg acumulados en los cultivos fueron relativamente más altos en CC que en RC y PVC (Figura suplementaria S2).
la concentración de Ca2+ en la solución de la zona radicular se incrementó con PVC en comparación con RC y CC en el período inicial (antes de 10 semanas después del trasplante; figura 2a)., Esto podría deberse a que el Ca2+ intercambiable representó la proporción más alta (aproximadamente 57.2–82.1%) del total de bases intercambiables de turba (Rippy y Nelson, 2007), lo que llevó a la alta liberación de Ca2+ de la turba a la solución de la zona radicular. Sin embargo, para todos los sustratos, la concentración de Ca2+ en la solución de la zona radicular aumentó gradualmente a medida que aumentaba el tiempo de crecimiento (figura 2a). Esto se debe probablemente a la disminución gradual del pH en la solución de la zona radicular durante el período de crecimiento (Figura 1)., Un pH bajo podría facilitar la resolución de Ca2+, lo que podría aumentar aún más el contenido de Ca2+ en la solución de la zona radicular (Mao et al., 2005). La diferencia significativa de Ca2+ en la solución de la zona radicular resultó en una acumulación diferente de Ca en los cultivos entre los tratamientos (figura suplementaria S2). Es bien sabido que la deficiencia de Ca podría conducir a BER en el tomate (de Freitas et al., 2011; Uozumi et al., 2012)., Dado que tanto el CC como el PVC mostraron una acumulación relativamente mayor de Ca en los cultivos (figura suplementaria S2) pero menor BER (Tabla 3), los sustratos orgánicos podrían ser más eficientes que el sustrato inorgánico (RC) en la reducción de la deficiencia de Ca y BER.
la concentración de H2PO4 – en la solución de la zona radicular fue obviamente menor bajo PVC que bajo RC y CC (figura 2b). Una razón es que la turba adsorbió H2PO4-debido a su alta capacidad de intercambio catiónico (Rippy y Nelson, 2007)., Otra razón se debe probablemente a que el alto contenido de Ca en la turba (Tabla 1) podría combinarse con H2PO4 para reducir el contenido de H2PO4 soluble en agua (Kruse et al., 2015; Cerozi y Fitzsimmons, 2016). De hecho, la relación Ca2+/H2PO4 en la solución de la zona radicular fue obviamente más alta bajo PVC que bajo RC y CC durante todo el período de crecimiento (figura suplementaria S1). Aunque no se observó ninguna diferencia obvia en la concentración de H2PO4 en la solución de la zona radicular entre RC y CC (figura 2b), la acumulación de P en los cultivos fue significativamente menor bajo RC que bajo CC (figura suplementaria S2)., Dado que la tasa fotosintética (Pn), la conductancia estomática (Gs), la concentración intercelular de CO2 (Ci) y la tasa de evaporación (E) en las hojas disminuyeron significativamente por RC en comparación con CC (tabla suplementaria S1), la disminución de la fotosíntesis podría limitar la absorción de P por los cultivos bajo cultivo RC.
la CE alta puede inhibir la absorción de nutrientes por los cultivos y conducir a la reducción del rendimiento (Rodríguez-Delfina et al., 2012). En la producción de tomate, la inhibición inducida por una alta CE de la absorción de Ca es muy común en el cultivo de sustrato, lo que a menudo conduce a BER de tomates debido a la deficiencia de Ca (Uozumi et al.,, 2012). En este estudio, como la CE en la solución de la zona radicular aumentó gradualmente durante el período de crecimiento (Figura 1), la BER aumentó gradualmente para todos los sustratos de 3 a 13 cerchas (Tabla 3), lo que indica la deficiencia de Ca inducida por una ce alta (Neocleous y Savvas, 2015). Este resultado sugirió que la inhibición de la deficiencia de Ca seguía siendo un desafío para la producción de tomate sin suelo. A pesar de esto, el cultivo de PVC generalmente mostró el BER más bajo (Tabla 3)., Este fenómeno podría explicarse por el hecho de que (1) la turba contenía un alto contenido de Ca (Tabla 1) y fue capaz de mejorar la absorción de Ca por los cultivos de tomate (Zhang et al., 2015), (2) menor relación K+/Ca2+ en solución de zona radicular bajo PVC (Figura suplementaria S1) redujo el antagonismo de K-Ca en zona radicular (Neocleous y Savvas, 2015) y (3) la capacidad tampón relativamente alta de la turba-vermiculita (PVC) resultó en un pH relativamente estable durante el período de crecimiento (Figura 1) y benefició la captación de Ca por los cultivos de tomate (Rippy, 2005)., A pesar de los beneficios del PVC, no se encontró diferencia estadística en el RB total entre CC y PVC (Tabla 3). Además, el CC tuvo un rendimiento total de fruta significativamente mayor en comparación con el PVC (Tabla 3), debido a la mayor absorción de nutrientes por los cultivos (Tabla 2 y figura suplementaria S2). Las ventajas del CC también se reflejaron en el menor P Y K sin acreditar (cuanto menor, Mejor; Tabla 2) y mayor ácido orgánico en el fruto de la primera armadura en comparación con el PVC (Tabla suplementaria S2).
conclusión
la fibra de coco fue un sustrato potencial que podría ser ampliamente utilizado en la producción de tomate., En comparación con RC, CC mostró mayor absorción de K Y S por los cultivos, fotosíntesis, Peso individual de la fruta y rendimiento total de la fruta, y menor nutriente no acreditado (cuanto menor, Mejor). En comparación con el PVC, el CC mostró una mayor absorción de P Y K por los cultivos y el rendimiento total de la fruta, y un menor P Y K no acreditado.el CC no influyó en el BER en comparación con el RC o el PVC. Además, los efectos de los sustratos en la calidad de la fruta generalmente no fueron obvios.
contribuciones del autor
JX: contribuciones sustanciales al diseño del trabajo., Contribuciones sustanciales a la adquisición, análisis e interpretación de datos para el trabajo. YT: redactar el trabajo o revisarlo críticamente para el contenido intelectual importante. JW: redactar el trabajo o revisarlo críticamente para el contenido intelectual importante. WL: acuerdo para ser responsable de todos los aspectos del trabajo para garantizar que las cuestiones relacionadas con la exactitud o integridad de cualquier parte del trabajo se investiguen y resuelvan adecuadamente. Aprobación Final de la versión a publicar., QC: acuerdo para ser responsable de todos los aspectos del trabajo para garantizar que las cuestiones relacionadas con la exactitud o integridad de cualquier parte del trabajo se investiguen y resuelvan adecuadamente. Aprobación Final de la versión a publicar.
Funding
Key Projects in the National Science & Technology Pillar Program during the Twelfth Five-year Plan Period (2013aa103004). Equipo de Innovación de frutas y verduras en Beijing (BAIC01-2017).,
material suplementario
Declaración de conflicto de intereses
los autores declaran que la investigación se realizó en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran ser interpretadas como un potencial conflicto de intereses.
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