Frontières de la Science des Plantes

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Introduction

substrat Solide culture est commune dans les cultures horticoles de production à travers le monde, en particulier pour les fruités légumes comme la tomate et le concombre. On estime qu’environ 95% des légumes de serre sont produits à partir de substrats solides en Europe, aux États-Unis et au Canada (Grunert et al., 2016)., Traditionnellement, la laine de roche (RC) et la tourbe sont deux matériaux courants principaux utilisés dans la culture de substrat solide (Bunt, 1988; Sonneveld, 1993; Raviv et Lieth, 2008). RC est principalement composé de diabase et de calcaire par fusion à haute température (∼1600°c). Ce matériau convient généralement aux cultures en raison de sa structure stable, de sa capacité de rétention d’eau élevée et de sa porosité modérée (Sonneveld, 1993; Raviv et Lieth, 2008). Cependant, étant donné que la RC est un matériau inorganique difficile à dégrader, les déchets de RC sont souvent stockés ou mis en décharge, ce qui entraîne un risque potentiel pour l’environnement (Cheng et al.,, 2011).

en plus de la RC, la tourbe est également largement utilisée comme substrat de culture en horticulture en raison de ses propriétés physico-chimiques et biologiques souhaitables pour la croissance des plantes (Schmilewski, 2008; Krucker et al., 2010). On estime qu’environ 40 millions de m3 de tourbe sont utilisés chaque année dans le monde pour la production horticole (Kuisma et al., 2014). Contrairement à la RC, la tourbe est une matière organique qui peut être facilement recyclée et réutilisée (Gruda, 2012; Raviv, 2013)., Cependant, ces dernières années, les préoccupations environnementales et écologiques ont suscité une demande de réduction de l’utilisation de la tourbe car sa récolte détruit les écosystèmes des zones humides menacées dans le monde entier (Steiner et Harttung, 2014).

étant donné que le CR et la tourbe ont leurs propres limites, la fibre de coco (CC), un matériau respectueux de l’environnement aux propriétés physico-chimiques et biologiques stables, a été de plus en plus utilisée comme substrat de culture dans la production horticole (Barrett et al., 2016)., CC est le déchet de noix de coco constitué de la poussière et des fibres courtes et environ 12 millions de tonnes sont produites chaque année dans le monde (Nichols, 2013). En raison de ses bonnes caractéristiques de rétention d’eau et d’aération, le CC est progressivement devenu l’alternative la plus potentielle à la fois au RC et à la tourbe dans la culture du substrat. Par conséquent, il est nécessaire et important d’évaluer l’efficacité du CC lorsqu’il est largement utilisé dans la production végétale.

en culture sur substrat, les cultures ont été plantées dans un petit volume de milieu de culture, ce qui a limité les nutriments et l’eau pour l’absorption des racines., Par conséquent, la gestion des nutriments minéraux est un facteur clé déterminant le rendement et la qualité nutritionnelle des cultures maraîchères pendant la culture du substrat (Kader, 2008; Fallovo et al., 2009). Généralement, la rétention, le mouvement et la disponibilité des nutriments minéraux dans la zone racinaire sont liés à plusieurs propriétés d’un substrat, telles que la taille des particules, les capacités de rétention de l’eau et des nutriments, la capacité d’échange de cations et la teneur en nutriments (Ao et al., 2008; Urrestarazu et coll., 2008; Carmona et coll., 2012; Asaduzzaman et coll., 2013)., Par conséquent, pour répondre aux besoins en nutriments des cultures, l’ajustement des teneurs en nutriments minéraux dans la solution nutritive fournie doit être envisagé en fonction des propriétés du substrat. CC, tourbe et RC ont souvent des propriétés physico-chimiques différentes. Par exemple, le CC a des teneurs en P, K, Na et Cl plus élevées que la tourbe, et une porosité et une capacité de rétention d’eau plus faibles que le RC (Abad et al., 2002; Mazuela, 2005). Ces différences peuvent affecter la gestion des nutriments pendant la culture., Par conséquent, il est nécessaire et important d’évaluer les teneurs en nutriments disponibles dans la solution de la zone racinaire de différents substrats.

la tomate est l’une des cultures maraîchères les plus importantes sur le plan économique au monde. Pendant la production en serre, la tomate est principalement produite en utilisant la RC et la tourbe comme substrats de culture. Bien que le CC ait été de plus en plus utilisé comme alternative au RC et à la tourbe dans la production de tomates de serre, peu d’informations sont disponibles concernant la différence entre ces substrats dans la rétention, le mouvement et la disponibilité des nutriments minéraux dans la zone racinaire., Les objectifs de cette étude étaient d’étudier les effets du RC, de la tourbe et du CC sur la rétention et le mouvement des nutriments dans la zone racinaire, l’équilibre nutritif, la croissance des plantes et la qualité des fruits de la tomate, et d’explorer le principal facteur influençant l’ajustement des nutriments minéraux dans la solution nutritive fournie.

matériaux et méthodes

site expérimental et plantation

l’expérience a été menée dans une serre climatisée au centre de recherche sur les légumes de Beijing, Académie des sciences agricoles et forestières de Beijing à Beijing Du 11 octobre 2014 au 26 mai 2015., L’intensité lumineuse moyenne variait de 18,3 à 136,8 µmol m-2 s-1, et la température moyenne variait de 14,0 à 23,0°C, respectivement.

la Tomate (Lycopersicon esculentum Mill. Lucius F1) les graines ont été semées le 1er septembre 2014 et transplantées sur des cubes de substrat (10 cm × 10 cm) le 22 septembre 2014. Dix-huit jours après la plantation sur le cube de substrat, les cultures de tomates ont été transplantées sur des dalles de substrat (100 cm × 20 cm × 7,5 cm) avec un espacement de 30 cm. La densité de plantation était de 2,4 cultures m-2.,

plan expérimental

Les substrats suivants, y compris RC, CC et le mélange de tourbe et de vermiculite (V / v, 2:1) (PVC), ont été utilisés comme substrats de culture dans l’expérience. RC et CC ont été achetés à Grodan Group et Jiffy Group aux Pays-Bas, respectivement. La tourbe et la vermiculite ont été achetées à Beijing Lide Agricultural s & T Development Company en Chine. Certaines caractéristiques de différents substrats ont été présentées dans le tableau 1., L’expérience était un plan de bloc complètement randomisé avec trois répliques et chaque réplique contenait une gouttière de culture (1000 cm × 32 cm × 10 cm). Pour chaque gouttière de culture, 10 dalles de substrat ont été installées.

TABLE 1

le TABLEAU 1. Propriétés physiques et chimiques sélectionnées de la laine de roche, de la fibre de coco et de la tourbe-vermiculite.

gestion des solutions nutritives

la solution nutritive a été appliquée par un système d’irrigation goutte à goutte (débit moyen de 1,5 L h-1) avec une ourse par plante., Le taux de Drainage a été maintenu entre 20 et 50% à chaque événement d’irrigation. La fréquence et le volume d’irrigation étaient les mêmes pour toutes les gouttières de culture. Au cours de la première période de 8 semaines, une solution nutritive a été fournie deux fois par jour (9h00 et 13h00) pendant 20 min chacune, le volume d’irrigation était de 1 L par plante. Au cours de la période suivante de 25 semaines, une solution nutritive a été fournie quatre fois par jour (9:00, 11:00, 13:00, et 15:00) pour 20 min chacun, le volume d’irrigation était de 2 L par plante. Tous les 2 mois, le réservoir de solution nutritive a été lavé et la solution nutritive dans le réservoir a été jeté.,

analyse de la solution de la zone racinaire et du Drainage

à partir de 4 semaines après le repiquage, la solution de la zone racinaire et le drainage ont été échantillonnés toutes les 2 ou 3 semaines. La solution de zone racinaire (100 ml) a été collectée avec un extracteur de solution racinaire installé entre les cultures, tandis que le drainage (100 ml) a été collecté dans le réservoir de drainage. Les échantillons ont été stockés à 2°C jusqu’à une analyse plus poussée. La CE et le pH ont été mesurés à l’aide d’un multimètre (Multi 3420 SET C., WTW, Allemagne). NO3-a été analysé par un analyseur à écoulement continu (AA3, Seal, Allemagne)., K+, Ca2+, Mg2 + et H2PO4 – ont été analysés par spectrométrie de plasma à couplage inductif (ICPE-9000, Shimazu, Janpan). SO42-a été dosé par spectrométrie de plasma à couplage inductif (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, États-Unis).

analyse des éléments nutritifs des plantes

en semaines 3, 6, 10, 16, 25, et 33 après la transplantation, les tiges, les feuilles et les fruits ont été échantillonnés, lavés à l’eau distillée, puis séchés dans un four ventilé à 75°C à poids constant. Les teneurs en nutriments dans les échantillons de feuilles et de fruits ont été analysées., Les teneurs en K, Ca, Mg et P ont été mesurées après digestion avec H2SO4-HNO3-HClO4 (H2SO4:HNO3:HClO4 = 1 ml:5 ml:1 ml) par spectrométrie de plasma à couplage inductif (ICPE-9000, Shimazu, Japon; ICP-MS 7900, Agilent Technologies, États-Unis). La teneur en N a été mesurée après digestion avec H2SO4-H2O2 par analyseur à écoulement continu (AA3, Seal, Allemagne). La teneur en S a été mesurée après digestion avec HNO3 par spectrométrie de plasma à couplage inductif (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, États-Unis) (Zhou et al., 2000).,

Malondialdéhyde, Enzymes antioxydantes et photosynthèse dans les feuilles

le jour 207 après le repiquage, le malondialdéhyde (MDA), la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT) et la peroxydase (POD) dans les feuilles ont été mesurés selon les méthodes décrites dans Gao (2006). De plus, le taux de photosynthèse (Pn), la conductance stomatique (Gs), La concentration intercellulaire de CO2 (Ci) et le taux d’évaporation (E) d’une feuille complètement développée ont également été mesurés à l’aide d’un système de photosynthèse portable LI-6400 (LI-COR Inc., Lincoln, NE, États-Unis).,

rendement et qualité des fruits

pendant la période de maturation des fruits, pour chaque gouttière de culture, les fruits ont été récoltés sur 24 cultures afin de mesurer le poids individuel des fruits, le nombre de fruits et le rendement frais. Le poids individuel des fruits a été mesuré à l’aide de la balance électronique. À la fin de la saison de culture, le rendement frais de chaque récolte a été résumé comme le rendement total (Y). Le nombre total de fruits et le nombre de fruits affectés par la pourriture à la fin de la floraison ont été déterminés à chaque récolte. Le tissu noir à la fin du fruit est l’incidence de BER. De plus, 1.,5 kg de fruits mûrs ont été échantillonnés dans chaque gouttière de culture pour mesurer les solides solubles, les sucres réducteurs, les acides organiques et la vitamine C (Li, 2010).

bilan nutritif

le bilan nutritif a été calculé dans différentes cultures de substrat. Lors de la préparation de la solution nutritive fraîche, les apports nutritionnels ont été enregistrés. La solution nutritive a été échantillonnée lors du nettoyage du réservoir de solution nutritive. À la fin de l’essai, le substrat a été échantillonnés. Les teneurs en nutriments ont été analysées selon les méthodes décrites dans  » Discussion.,” L’élément nutritif non crédité a été calculé comme suit:

élément nutritif non crédité = apport nutritif – absorption des éléments nutritifs par les cultures – résidus D’azote dans le substrat.

analyse statistique

Les données ont été soumises à une analyse de la variance (ANOVA) à l’aide du logiciel SPSS 20.0 (SPSS statistical package, Chicago, IL, États-Unis). La signification statistique des résultats a été analysée par le test LSD au niveau 0.05.,

résultats

EC et pH dans la solution de la zone racinaire et le Drainage

La EC dans la solution de la zone racinaire et le drainage de tous les substrats a augmenté progressivement au cours des 21 premières semaines après la transplantation et a ensuite été maintenue à des niveaux relativement stables au cours des 9 semaines suivantes (Figure 1). En général, L’EC dans le drainage était plus faible dans le PVC que dans le RC et le CC.

FIGURE 1

la FIGURE 1. Conductivité électrique (CE) et pH dans la solution de la zone racinaire et drainage sous les cultures de laine de roche (RC), de coco (CC) et de tourbe-vermiculite (PVC)., Les barres verticales représentent les erreurs standards. Différentes lettres indiquent une différence significative entre les traitements selon le test LSD à P < 0.05. La lettre noire, la lettre rouge et la lettre bleue désignent respectivement les cultures de laine de roche (RC), de coco (CC) et de PVC.

contrairement à EC, le pH dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage de RC et CC a diminué progressivement au cours des 14 premières semaines après la transplantation, puis s’est maintenu à des niveaux relativement stables au cours des 19 semaines suivantes., Sous PVC, le pH a diminué lentement au cours de la première période de 23 semaines après la transplantation. Pendant la période de croissance, la fluctuation du pH dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage était plus faible dans le PVC que dans le RC et le CC. Globalement, le PVC a montré un pH plus élevé dans les deux solutions de la zone racinaire à la plupart des moments d’échantillonnage, mais un pH plus faible dans le drainage des semaines 6 à 16 après le repiquage.,

Ions dynamiques dans la solution de la zone racinaire et le Drainage

Les concentrations de K+ dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage de tous les substrats ont augmenté progressivement pendant la période de croissance, et étaient généralement plus faibles dans le PVC que dans le RC et le CC (Figure 2a). De plus, le CC a montré la concentration de K+ La plus élevée à la fois dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage à la plupart des moments d’échantillonnage., Les concentrations de Ca2+ et de Mg2 + dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage ont augmenté progressivement au cours des 23 premières semaines suivant le repiquage et se sont ensuite maintenues à des niveaux relativement stables au cours des 10 semaines suivantes (Figure 2a). En général, le PVC a montré une concentration plus élevée de Ca2 + dans la solution de la zone racinaire sur des semaines 4, 6, 8, 18, 21, et 23 après le repiquage, mais a montré une concentration plus faible en Mg2 + dans le drainage des semaines 8 à 31 après le repiquage, par rapport à RC et CC.

FIGURE 2

la FIGURE 2., Cations (A) et anions (B) en solution de zone racinaire et drainage sous cultures RC, CC et PVC. Les barres verticales représentent les erreurs standards. Différentes lettres indiquent une différence significative entre les traitements selon le test LSD à P < 0.05. La lettre noire, la lettre rouge et la lettre bleue désignent respectivement les cultures RC, CC et PVC.

Les concentrations de NO3 – et de SO42 – dans la solution de la zone racinaire ont augmenté graduellement au cours de la période de croissance et n’ont pas été influencées par les substrats (Figure 2b)., Cependant, le drainage NO3 – et SO42 – a été significativement influencé par les substrats. Parmi les substrats, RC a montré un drainage plus élevé en NO3 – et SO42-des semaines 16 à 21 après le repiquage, tandis que le PVC a montré un drainage plus faible en NO3 – et SO42 – des semaines 23 à 29 après le repiquage. Les concentrations de H2PO4 – dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage ont été significativement influencées par les substrats et étaient évidemment plus faibles dans le PVC que dans le RC et le CC. De plus, CC a montré le H2PO4 – le plus élevé à la fois dans la solution de la zone racinaire et dans le drainage à la plupart des moments d’échantillonnage.,

rapports entre différents Ions dans une solution de zone racinaire

biomasse, Concentration en nutriments et absorption dans les cultures

Les substrats ont influencé la biomasse végétale (Figure 3). En général, la biomasse de CC était la plus élevée alors que celle de RC était la plus faible.

FIGURE 3

la FIGURE 3. Biomasse des cultures sous cultures RC, CC et PVC. Les barres verticales représentent les erreurs standards. Différentes lettres indiquent une différence significative entre les traitements selon le test LSD à P < 0.05., La lettre noire, la lettre rouge et la lettre bleue désignent respectivement les cultures RC, CC et PVC.

Les substrats n’influencent pas statistiquement les concentrations de N, K, Ca, Mg et s dans la tige, la feuille et le fruit de la tomate, mais influencent significativement les concentrations de P (Figure 4). Globalement, le PVC a montré des concentrations de P plus faibles dans la tige, les feuilles et les fruits par rapport au RC et au CC, et le CC a montré des concentrations de P plus élevées dans la tige par rapport au RC.

FIGURE 4

la FIGURE 4., Concentration d’éléments nutritifs dans les cultures sous RC, CC et PVC. Les barres verticales représentent les erreurs standards. Différentes lettres indiquent une différence significative entre les traitements selon le test LSD à P < 0.05. La lettre noire, la lettre rouge et la lettre bleue désignent respectivement les cultures de laine de roche (RC), de coco (CC) et de tourbe-vermiculite (PVC).

Les substrats influencent significativement l’accumulation de N, P, K et s nutriments dans les cultures (figure supplémentaire S2)., En général, tous les éléments nutritifs présentaient la plus forte accumulation dans les cultures sous CC, mais la plus faible accumulation dans les cultures sous RC.

bilan nutritif des différentes cultures de substrats

bien qu’aucune différence significative n’ait été trouvée dans l’apport nutritif entre les différentes cultures de substrats, différentes cultures de substrats ont montré des différences significatives dans l’absorption des nutriments par les cultures et les résidus de nutriments dans les substrats, ce qui a entraîné des différences évidentes dans l’équilibre nutritif (Tableau 2). La culture CC A Généralement montré la plus forte absorption de nutriments par les cultures, en particulier pour P, K et S., De plus, la culture CC a également montré le résidu de P le plus élevé dans le substrat. Cependant, les résidus les plus élevés dans le substrat d’autres nutriments (p. ex., Ca, Mg et S) ont généralement été trouvés dans la culture du PVC. En raison de ces différences, CC A Généralement montré le nutriment non crédité le plus faible (le plus faible, le meilleur), en particulier pour N, P et K. En outre, le Ca non crédité le plus faible a été trouvé sous la culture de PVC, et CC et PVC ont montré des Mg et S non crédités plus faibles que RC.

TABLE 2

le TABLEAU 2., Bilan nutritif dans les cultures de laine de roche (RC), de coco (CC) et de tourbe-vermiculite (PVC).

photosynthèse, Malondialdéhyde et Enzymes antioxydantes dans les feuilles

tous les paramètres liés à la photosynthèse (Pn, Gs, IC et E) étaient significativement plus élevés sous CC et PVC que sous RC, et aucune différence significative n’a été trouvée entre CC et PVC (tableau supplémentaire S1). Cependant, il n’y avait pas de différence significative dans la MDA, le gazon, la gousse et le chat entre toutes les cultures de substrat.,

rendement, pourriture en bout de fleur et qualité des Fruits

le poids individuel des fruits était généralement plus élevé sous CC et PVC que sous RC, en particulier pour les 6e et 7e fermes (Tableau 3). Aucune différence significative n’a été trouvée dans la moyenne du poids individuel des fruits entre le CC et le PVC. Cependant, comme le CC avait un rendement en fruits significativement plus élevé dans les fermes 5e, 7e et 8-13e, le rendement total en fruits était significativement plus élevé sous le CC que le PVC. De plus, le rendement total en fruits du CC et du PVC était significativement plus élevé que celui du RC. Pour la plupart des fermes inférieures (par exemple, 1er, 2ème, et 4–7), le règlement n’a pas été influencée par les substrats. Cependant, pour les fermes 3e et plus élevées (8–13e), Le BER était significativement plus élevé sous RC et sous PVC. Les effets des substrats sur la qualité des fruits n’étaient généralement pas évidents, et seulement pour la première botte, un acide organique significativement plus élevé a été trouvé sous CC par rapport au RC et au PVC (tableau supplémentaire S2).

tableau 3

Discussion

pendant la culture du substrat, la tourbe et la tourbe traditionnellement utilisées ont leurs propres limites en raison des impacts environnementaux et écologiques (Cheng et al.,, 2011; Steiner et Harttung, 2014). Bien que le CC ait été de plus en plus utilisé comme alternative au RC et à la tourbe, il est encore nécessaire de comparer et d’évaluer pleinement la différence entre les différents substrats avant d’être largement utilisé dans la production végétale.

Les ions minéraux et L’EC dans la zone racinaire sont essentiels à la croissance des plantes. Pour tous les substrats, la plupart des ions minéraux ont augmenté progressivement à mesure que le temps de croissance augmentait (Figure 2), ce qui a entraîné une augmentation progressive de la CE dans la zone racinaire (Figure 1). Dans la zone racinaire K+, Ca2+ et H2PO4 – étaient les principaux ions minéraux influencés par les substrats (Figure 2)., Bien que le CC et le PVC soient tous deux des substrats organiques, la concentration moyenne de K+ dans la zone racinaire a été augmentée par le CC mais diminuée par le PVC, par rapport au RC inorganique. Cela pourrait être dû au fait que CC a publié K + à la solution (Schmilewski, 2008; Barrett et al., 2016), tandis que la tourbe adsorbait K+ en raison de sa grande capacité d’échange de cations (Rippy et Nelson, 2007). Le Potassium est requis en grande quantité par les cultures de tomates et est un élément majeur dans la détermination de la qualité des fruits de la tomate (Schwarz et al., 2013)., Le K + relativement plus élevé dans la solution de la zone racinaire sous CC (Figure 2a) suggère que CC a un potentiel élevé pour améliorer la croissance de la tomate. En effet, la teneur en K dans le substrat (Tableau 1), l’accumulation de K dans les cultures (figure supplémentaire S2) et le rendement en fruits (Tableau 3) étaient significativement plus élevés sous CC que sous RC et PVC. Cependant, les antagonismes K-Ca et K-Mg sont un phénomène courant dans la production de tomates (Kabu et Toop, 1970; Pujos et Morard, 1997). Ainsi, le K relativement élevé dans le CC (Tableau 1) pourrait induire une carence en Ca et en Mg dans les cultures., En effet, les rapports K+/Ca2+ et K+/Mg2+ dans la solution racine-zone étaient généralement élevés sous CC (figure supplémentaire S1). Cependant, les antagonismes K-Ca et K-Mg n’ont pas été observés en culture CC parce que les concentrations de Ca et de Mg dans les tiges, les feuilles et les fruits n’étaient pas influencées par les substrats (Figure 4) et parce que le Ca et le Mg accumulés dans les cultures était relativement plus élevé en culture CC qu’en culture RC et PVC (Figure supplémentaire S2).

la concentration de Ca2+ dans la solution de la zone racinaire a été augmentée par le PVC par rapport au RC et au CC Au début de la période (avant 10 semaines après la transplantation; Figure 2a)., Cela pourrait être dû au fait que le Ca2+ échangeable représentait la proportion la plus élevée (environ 57,2 à 82,1%) du total des bases échangeables de la tourbe (Rippy et Nelson, 2007), ce qui a entraîné une libération élevée de Ca2+ de la tourbe vers la solution de la zone racinaire. Cependant, pour tous les substrats, la concentration de Ca2+ dans la solution de la zone racinaire a augmenté progressivement à mesure que le temps de croissance augmentait (Figure 2a). Ceci est probablement dû à la diminution progressive du pH dans la solution de la zone racinaire pendant la période de croissance (Figure 1)., Un pH faible pourrait faciliter la résolution du Ca2+, ce qui pourrait augmenter encore la teneur en Ca2 + dans la solution de la zone racinaire (Mao et al., 2005). Une différence significative de Ca2 + dans la solution de la zone racinaire a entraîné une accumulation différente de Ca dans les cultures entre les traitements (figure supplémentaire S2). Il est bien connu que la carence en Ca pourrait conduire au BER dans la tomate (de Freitas et al., 2011; Uozumi et coll., 2012)., Étant donné que le CC et le PVC ont montré une accumulation de Ca relativement plus élevée dans les cultures (figure supplémentaire S2) mais un BER plus faible (Tableau 3), les substrats organiques pourraient être plus efficaces que les substrats inorganiques (RC) pour réduire la carence en Ca et le BER.

la concentration de H2PO4 – dans la solution de la zone racinaire était évidemment plus faible sous PVC que sous RC et CC (Figure 2b). L’une des raisons est que la tourbe a adsorbé H2PO4-en raison de sa grande capacité d’échange de cations (Rippy et Nelson, 2007)., Une autre raison est probablement due au fait que le Ca élevé dans la tourbe (Tableau 1) pourrait se combiner avec H2PO4 – pour réduire la teneur en H2PO4-soluble dans l’eau (Kruse et al., 2015; Cerozi et Fitzsimmons, 2016). En effet, le rapport Ca2+/H2PO4 en solution racine – zone était évidemment plus élevé sous PVC que sous RC et CC pendant toute la période de croissance (figure supplémentaire S1). Bien qu’aucune différence évidente dans la concentration de H2PO4 dans la solution de zone racinaire n’ait été observée entre RC et CC (Figure 2b), l’accumulation de P dans les cultures était significativement plus faible sous RC que sous CC (Figure supplémentaire S2)., Étant donné que le taux de photosynthèse (Pn), la conductance stomatique (Gs), La concentration intercellulaire de CO2 (Ci) et le taux d’évaporation (E) dans les feuilles ont tous été significativement diminués par RC par rapport à CC (tableau supplémentaire S1), la diminution de la photosynthèse pourrait limiter l’absorption de P par les cultures en culture RC.

Une EC élevée peut inhiber l’absorption des nutriments par les cultures et entraîner une réduction du rendement (Rodríguez-Delfína et al., 2012). Dans la production de tomates, l’inhibition de L’absorption de Ca induite par une EC élevée est très courante dans la culture du substrat, ce qui conduit souvent à la BER des tomates en raison d’une carence en Ca (Uozumi et al.,, 2012). Dans cette étude, à mesure que la EC en solution de zone racinaire augmentait progressivement pendant la période de croissance (Figure 1), la BER augmentait progressivement pour tous les substrats de la 3e à la 13e fermes (Tableau 3), indiquant la carence en Ca induite par une EC élevée (Neocleous et Savvas, 2015). Ce résultat suggère que l’inhibition de la carence en Ca reste un défi pour la production de tomates hors-sol. Malgré cela, la culture du PVC a généralement montré le BER le plus bas (Tableau 3)., Ce phénomène pourrait s’expliquer par le fait que (1) la tourbe contenait une teneur élevée en Ca (Tableau 1) et était capable d’améliorer l’absorption de Ca par les cultures de tomates (Zhang et al., 2015), (2) un rapport K+/Ca2+ plus faible dans une solution de zone racinaire sous PVC (Figure supplémentaire S1) a réduit l’antagonisme K-Ca dans la zone racinaire (Neocleous et Savvas, 2015) et (3) la capacité tampon relativement élevée de la tourbe-vermiculite (PVC) a entraîné un pH relativement stable pendant la période de croissance (Figure 1) et a, Malgré les avantages du PVC, aucune différence statistique n’a été observée entre le CC et le PVC en ce qui a trait à la RBE totale (Tableau 3). De plus, le rendement total en fruits du CC était significativement plus élevé que celui du PVC (Tableau 3), en raison de l’absorption plus élevée de nutriments par les cultures (Tableau 2 et figure supplémentaire S2). Les avantages du CC se sont également reflétés dans le P et le K non crédités inférieurs (le plus bas, Le Meilleur; Tableau 2) et l’acide organique plus élevé dans les fruits de la première ferme par rapport au PVC (tableau supplémentaire S2).

Conclusion

la fibre de coco était un substrat potentiel qui pourrait être largement utilisé dans la production de tomates., Par rapport à RC, CC a montré une absorption plus élevée de K et S par les cultures, la photosynthèse, le poids individuel des fruits et le rendement total des fruits, et un nutriment non crédité inférieur (le plus bas, le mieux). Comparé au PVC, le CC a montré une absorption plus élevée de P et K par les cultures et le rendement total en fruits, et un P et K non crédités plus bas.le CC n’a pas influencé le BER par rapport au RC ou au PVC. En outre, les effets des substrats sur la qualité des fruits n’étaient généralement pas évidents.

contributions des auteurs

JX: contributions substantielles à la conception de l’œuvre., Une contribution substantielle à l’acquisition, l’analyse, l’interprétation des données pour le travail. YT: rédiger l’œuvre ou la réviser de manière critique pour un contenu intellectuel important. JW: rédiger l’œuvre ou la réviser de manière critique pour un contenu intellectuel important. WL: accord d’être responsable de tous les aspects du travail en veillant à ce que les questions liées à l’exactitude ou l’intégrité de toute partie des travaux qui sont bien étudiés et résolus. Approbation finale de la version à publier., CQ: accepter d’être responsable de tous les aspects du travail en veillant à ce que les questions liées à l’exactitude ou à l’intégrité de toute partie du travail fassent l’objet d’une enquête et d’une résolution appropriées. Approbation finale de la version à publier.

Financement

projets clés dans le cadre du Programme national scientifique & pilier technologique au cours de la douzième période du Plan quinquennal (2013AA103004). Équipe d’Innovation de fruits et légumes à Beijing (BAIC01-2017).,

documents supplémentaires

déclaration de conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.

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