Frontiere nella scienza delle piante (Italiano)

Introduzione

La coltivazione di substrati solidi è comune nella produzione di colture orticole in tutto il mondo, in particolare per È stato stimato che circa il 95% delle verdure in serra sono prodotte utilizzando substrati solidi in Europa, Stati Uniti e Canada (Grunert et al., 2016)., Tradizionalmente, lana di roccia (RC) e torba sono due principali materiali comuni utilizzati nella coltivazione di substrati solidi (Bunt, 1988; Sonneveld, 1993; Raviv e Lieth, 2008). RC è fatto principalmente di diabase e calcare attraverso la fusione ad alta temperatura (∼1600°C). Questo materiale è generalmente adatto per il raccolto grazie alla sua struttura stabile, all’elevata capacità di trattenere l’acqua e alla porosità moderata (Sonneveld, 1993; Raviv e Lieth, 2008). Tuttavia, poiché RC è un materiale inorganico che è difficile da degradare, i rifiuti RC sono spesso stoccati o messi in discarica, con conseguente potenziale rischio ambientale (Cheng et al.,, 2011).

Oltre alla RC, la torba è anche ampiamente utilizzata come substrato di coltivazione in orticoltura a causa delle sue proprietà fisico-chimiche e biologiche desiderabili per la crescita delle piante (Schmilewski, 2008; Krucker et al., 2010). È stato stimato che circa 40 milioni di m3 di torba vengono utilizzati ogni anno in tutto il mondo nella produzione orticola (Kuisma et al., 2014). A differenza di RC, la torba è un materiale organico che può essere facilmente riciclato e riutilizzato (Gruda, 2012; Raviv, 2013)., Tuttavia, negli ultimi anni le preoccupazioni ambientali ed ecologiche hanno sollevato la domanda di ridurre l’uso della torba perché il suo raccolto sta distruggendo gli ecosistemi delle zone umide in via di estinzione in tutto il mondo (Steiner e Harttung, 2014).

Poiché sia RC che torba hanno i loro limiti, la fibra di cocco (CC), un materiale ecologico con proprietà fisico-chimiche e biologiche stabili, è stata sempre più utilizzata come substrato di coltivazione nella produzione orticola (Barrett et al., 2016)., CC è lo spreco di cocco costituito dalla polvere e dalle fibre corte e circa 12 milioni di toni vengono prodotti ogni anno nel mondo (Nichols, 2013). Grazie alle sue buone caratteristiche di ritenzione idrica e aerazione, il CC è diventato gradualmente l’alternativa più potenziale sia al RC che alla torba nella coltivazione del substrato. Pertanto, è necessario e importante valutare l’efficienza del CC quando è ampiamente utilizzato nella produzione agricola.

Nella coltivazione del substrato, le colture sono state piantate in un piccolo volume di terreni di coltura, con conseguente limitato apporto di nutrienti e acqua per l’assorbimento delle radici., Quindi, la gestione dei nutrienti minerali è un fattore chiave che determina la resa e la qualità nutrizionale delle colture orticole durante la coltivazione del substrato (Kader, 2008; Fallovo et al., 2009). Generalmente, la ritenzione, il movimento e la disponibilità di nutrienti minerali nella zona delle radici sono correlati a diverse proprietà di un substrato, come la dimensione delle particelle, le capacità di ritenzione di acqua e nutrienti, la capacità di scambio cationico e il contenuto di nutrienti (Ao et al., 2008; Urrestarazu et al., 2008; Carmona et al., 2012; Asaduzzaman et al., 2013)., Pertanto, per soddisfare i requisiti nutrizionali delle colture, l’adeguamento del contenuto di nutrienti minerali nella soluzione nutritiva fornita dovrebbe essere considerato in base alle proprietà del substrato. CC, torba e RC hanno spesso proprietà fisico-chimiche diverse. Ad esempio, CC ha un contenuto di P, K, Na e Cl più elevato rispetto alla torba e una minore porosità e capacità di trattenere l’acqua rispetto a RC (Abad et al., 2002; Mazuela, 2005). Quelle differenze possono influenzare la gestione dei nutrienti durante la coltivazione., Quindi, è necessario e importante valutare il contenuto nutritivo disponibile nella soluzione della zona radice di diversi substrati.

Il pomodoro è una delle colture orticole economicamente più importanti del mondo. Durante la produzione in serra, il pomodoro viene prodotto principalmente utilizzando RC e torba come substrati di coltivazione. Sebbene il CC sia stato sempre più utilizzato come alternativa al RC e alla torba nella produzione di pomodori in serra, sono disponibili poche informazioni sulla differenza tra questi substrati nella ritenzione, nel movimento e nella disponibilità di nutrienti minerali nella zona delle radici., Gli obiettivi di questo studio erano di indagare gli effetti di RC, torba e CC sulla ritenzione e sul movimento dei nutrienti della zona radice, sull’equilibrio dei nutrienti, sulla crescita delle piante e sulla qualità dei frutti di pomodoro e di esplorare il fattore principale che influenza l’aggiustamento dei nutrienti minerali nella soluzione nutritiva fornita.

Materiali e metodi

Sito sperimentale e piantagione di colture

L’esperimento è stato condotto in una serra climatizzata presso il Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences di Pechino dall ‘ 11 ottobre 2014 al 26 maggio 2015., L’intensità luminosa media variava da 18,3 a 136,8 µmol m-2 s-1 e la temperatura media variava da 14,0 a 23,0°C, rispettivamente.

Pomodoro (Lycopersicon esculentum Mill. Lucius F1) i semi sono stati seminati il 1 ° settembre 2014 e trapiantati su cubetti di substrato (10 cm × 10 cm) il 22 settembre 2014. Diciotto giorni dopo la semina sul cubo del substrato, le colture di pomodoro sono state trapiantate su lastre di substrato (100 cm × 20 cm × 7,5 cm) con spaziatura vegetale di 30 cm. La densità di impianto era di 2,4 colture m-2.,

Progetto sperimentale

I seguenti substrati inclusi RC, CC e la miscela di torba e vermiculite (v / v, 2:1) (PVC) sono stati utilizzati come substrati di coltivazione nell’esperimento. RC e CC sono stati acquistati da Grodan Group e Jiffy Group in Olanda, rispettivamente. Sia la torba che la vermiculite sono state acquistate da Beijing Lide Agricultural S & T Development Company in Cina. Le caratteristiche selezionate di diversi substrati sono state mostrate nella Tabella 1., L’esperimento era un disegno a blocchi completamente randomizzato con tre repliche e ogni replica conteneva una grondaia di coltivazione (1000 cm × 32 cm × 10 cm). Per ogni grondaia di coltivazione sono state installate 10 lastre di substrato.

Gestione della soluzione nutritiva

La soluzione nutritiva è stata applicata attraverso un sistema di irrigazione a goccia (portata media di 1,5 L h-1) con un mestolo per pianta., Il rapporto di drenaggio è stato mantenuto entro il 20-50% ad ogni evento di irrigazione. La frequenza e il volume di irrigazione erano gli stessi per tutte le grondaie di coltivazione. Durante il primo periodo di 8 settimane, la soluzione nutritiva è stata fornita per due volte al giorno (9:00 e 13:00) per 20 min ciascuno, il volume di irrigazione era di 1 L per pianta. Durante il successivo periodo di 25 settimane, la soluzione nutritiva è stata fornita per quattro volte al giorno (9:00, 11:00, 13:00, e 15: 00) per 20 min ciascuno, il volume di irrigazione era 2 L per pianta. Ogni 2 mesi, il serbatoio della soluzione nutritiva è stato lavato e la soluzione nutritiva nel serbatoio è stata gettata via.,

Soluzione della zona radice e analisi del drenaggio

A partire da 4 settimane dopo il trapianto, la soluzione della zona radice e il drenaggio sono stati campionati ogni 2 o 3 settimane. La soluzione di zona radice (100 ml) è stata raccolta con un estrattore di soluzione radice installato tra le colture, mentre il drenaggio (100 ml) è stato raccolto dal serbatoio di drenaggio. I campioni sono stati conservati a 2°C fino a ulteriori analisi. La CE e il pH sono stati misurati utilizzando un multi metro (Multi 3420 SET C., WTW, Germania). NO3 – è stato analizzato da un analizzatore a flusso continuo (AA3, Seal, Germania)., K+, Ca2+, Mg2 + e H2PO4-sono stati analizzati mediante spettrometria al plasma accoppiata induttivamente (ICPE-9000, Shimazu, Janpan). SO42 – è stato analizzato mediante spettrometria al plasma ad accoppiamento induttivo (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Stati Uniti).

Analisi dei nutrienti vegetali

A settimane 3, 6, 10, 16, 25, e 33 dopo il trapianto, steli, foglie e frutti sono stati campionati, lavati con acqua distillata e poi asciugati in un forno ventilato a 75°C a peso costante. Sono stati analizzati i contenuti di nutrienti nei campioni di foglie e frutti., I contenuti di K, Ca, Mg e P sono stati analizzati dopo la digestione con H2SO4-HNO3-HClO4 (H2SO4:HNO3:HClO4 = 1 ml:5 ml:1 ml) mediante spettrometria al plasma ad accoppiamento induttivo (ICPE-9000, Shimazu, Giappone; ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Stati Uniti). Il contenuto di N è stato analizzato dopo la digestione con H2SO4-H2O2 mediante analizzatore a flusso continuo (AA3, Seal, Germania). Il contenuto di S è stato analizzato dopo la digestione con HNO3 mediante spettrometria al plasma accoppiata induttivamente (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Stati Uniti) (Zhou et al., 2000).,

Malondialdeide, enzimi antiossidanti e fotosintesi nelle foglie

Il giorno 207 dopo il trapianto, la malondialdeide (MDA), la superossido dismutasi (SOD), la catalasi (CAT) e la perossidasi (POD) nelle foglie sono state misurate come i metodi descritti in Gao (2006). Inoltre, il tasso fotosintetico (Pn), la conduttanza stomatica (Gs), la concentrazione intercellulare di CO2 (Ci) e il tasso di evaporazione (E) di una foglia completamente sviluppata sono stati misurati utilizzando un sistema portatile di fotosintesi LI-6400 (LI-COR Inc., Lincoln, NE, Stati Uniti).,

Resa e qualità della frutta

Durante il periodo di maturazione della frutta, per ogni grondaia di coltivazione, i frutti sono stati raccolti da 24 colture per misurare il peso del singolo frutto, il numero di frutti e la resa fresca. Il peso del frutto individuale è stato misurato utilizzando la bilancia elettronica. Alla fine della stagione di coltivazione, la resa fresca di ogni raccolto è stata riassunta come la resa totale (Y). Il numero totale di frutti e il numero di frutti colpiti dalla putrefazione (BER) sono stati determinati ad ogni momento del raccolto. Il tessuto nero alla fine del frutto è l’incidenza di BER. Inoltre, 1.,5 kg di frutta matura sono stati campionati da ogni grondaia di coltivazione per misurare solidi solubili, zuccheri riducenti, acidi organici e vitamina C (Li, 2010).

Bilancio dei nutrienti

Il bilancio dei nutrienti è stato calcolato in diverse colture di substrato. Quando si prepara la soluzione nutritiva fresca, sono stati registrati gli input nutritivi. La soluzione nutritiva è stata campionata quando si pulisce il serbatoio della soluzione nutritiva. Alla fine dello studio, il substrato è stato sottoposto a campionamento. I contenuti nutrizionali sono stati analizzati come metodi descritti in ” Discussione.,”Il nutriente non accreditato è stato calcolato come segue:

Nutriente non accreditato = Apporto di nutrienti – Assorbimento di nutrienti da parte delle colture-N residui nel substrato.

Analisi statistica

I dati sono stati sottoposti ad un’analisi della varianza (ANOVA) utilizzando il software SPSS 20.0 (SPSS statistical package, Chicago, IL, Stati Uniti). La significatività statistica dei risultati è stata analizzata dal test LSD a livello 0.05.,

Risultati

EC e pH nella soluzione della zona radice e nel drenaggio

La CE sia nella soluzione della zona radice che nel drenaggio di tutti i substrati è aumentata gradualmente durante il primo periodo di 21 settimane dopo il trapianto e si è poi mantenuta a livelli relativamente stabili durante le 9 settimane successive (Figura 1). In generale, la CE nel drenaggio era inferiore in PVC rispetto a RC e CC.

In contrasto con EC, il pH sia nella soluzione della zona radice che nel drenaggio di RC e CC è diminuito gradualmente durante il primo periodo di 14 settimane dopo il trapianto e quindi mantenuto a livelli relativamente stabili durante le successive 19 settimane., Sotto PVC, il pH è diminuito lentamente durante il primo periodo di 23 settimane dopo il trapianto. Durante il periodo di crescita, la fluttuazione del pH sia nella soluzione della radice-zona che nel drenaggio era più bassa in PVC che in RC e CC. Nel complesso, il PVC ha mostrato un pH più elevato in entrambe le soluzioni della zona radice al massimo dei tempi di campionamento, ma un pH inferiore nel drenaggio dalle settimane 6 alle 16 dopo il trapianto.,

Ioni dinamici nella soluzione della zona radice e nel drenaggio

Le concentrazioni di K+ sia nella soluzione della zona radice che nel drenaggio di tutti i substrati sono aumentate gradualmente durante il periodo di crescita ed erano generalmente inferiori nel PVC rispetto a RC e CC (Figura 2A). Inoltre, CC ha mostrato la più alta concentrazione di K + sia nella soluzione della radice-zona che nel drenaggio al massimo dei tempi di campionamento., Le concentrazioni di Ca2 + e Mg2 + sia nella soluzione della zona radice che nel drenaggio sono aumentate gradualmente durante il primo periodo di 23 settimane dopo il trapianto e sono state quindi mantenute a livelli relativamente stabili durante le successive 10 settimane (Figura 2A). In generale, il PVC ha mostrato una maggiore concentrazione di Ca2+ nella soluzione della zona radice nelle settimane 4, 6, 8, 18, 21, e 23 dopo il trapianto, ma ha mostrato una concentrazione inferiore di Mg2 + nel drenaggio dalle settimane 8 a 31 dopo il trapianto, rispetto a RC e CC.

Le concentrazioni di NO3 e SO42 nella soluzione della zona radice sono aumentate gradualmente durante il periodo di crescita e non sono state influenzate dai substrati (Figura 2B)., Tuttavia, il NO3 – e SO42-nel drenaggio sono stati significativamente influenzati dai substrati. Tra i substrati, RC ha mostrato più alto NO3 – e SO42-nel drenaggio da settimane 16 a 21 dopo il trapianto, mentre il PVC ha mostrato più basso NO3 – e SO42 – nel drenaggio da settimane 23 a 29 dopo il trapianto. Le concentrazioni di H2PO4 – sia nella soluzione della zona radice che nel drenaggio sono state significativamente influenzate dai substrati ed erano ovviamente inferiori in PVC rispetto a RC e CC. Inoltre, CC ha mostrato il più alto H2PO4-sia nella soluzione della radice-zona che nel drenaggio alla maggior parte dei tempi di campionamento.,

I rapporti tra ioni diversi nella soluzione della zona radice

Biomassa, concentrazione di nutrienti e assorbimento nelle colture

Substrati hanno influenzato la biomassa vegetale (Figura 3). In generale, CC aveva la biomassa più alta mentre RC aveva il più basso.

I substrati non hanno influenzato statisticamente le concentrazioni di N, K, Ca, Mg e S nel gambo, foglia e frutto del pomodoro, ma hanno influenzato significativamente le concentrazioni di P (Figura 4). Nel complesso, il PVC ha mostrato concentrazioni di P inferiori nel gambo, foglia e frutta rispetto a RC e CC, e CC ha mostrato concentrazioni di P più elevate nel gambo rispetto a RC.

I substrati hanno influenzato significativamente l’accumulo di nutrienti N, P, K e S nelle colture (figura supplementare S2)., In generale, tutti i nutrienti hanno mostrato il più alto accumulo nelle colture sotto CC ma il più basso accumulo nelle colture sotto RC.

Bilancio nutritivo delle diverse colture di substrato

Sebbene non sia stata riscontrata alcuna differenza significativa nell’apporto nutritivo tra le diverse colture di substrato, le diverse colture di substrato hanno mostrato differenze significative nell’assorbimento dei nutrienti da parte delle colture e dei residui nutritivi nei substrati, con conseguenti evidenti differenze nell’equilibrio nutritivo (Tabella 2). La coltivazione CC ha mostrato generalmente il più alto assorbimento di nutrienti da parte delle colture, in particolare per P, K e S., Inoltre, la coltivazione CC ha anche mostrato il più alto residuo di P nel substrato. Tuttavia, i più alti residui nel substrato di altri nutrienti (ad esempio, Ca, Mg e S) sono stati generalmente trovati nella coltivazione del PVC. A causa di queste differenze, il CC ha mostrato generalmente il più basso nutriente non accreditato (più basso è, meglio è), specialmente per N, P e K. Inoltre, il Ca non accreditato più basso è stato trovato sotto la coltivazione del PVC, e sia CC che PVC hanno mostrato Mg e S non accreditati inferiori rispetto a RC.

Fotosintesi, malondialdeide ed enzimi antiossidanti nelle foglie

Tutti i parametri correlati alla fotosintesi (Pn, Gs, Ci ed E) erano significativamente più alti sotto CC e PVC che sotto RC, e non è stata trovata alcuna differenza significativa tra CC e PVC (Tabella supplementare S1). Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa in MDA, SOD, POD e CAT tra tutte le colture di substrato.,

Resa, putrefazione e qualità dei frutti

Il peso dei singoli frutti era generalmente più elevato sotto CC e PVC che sotto RC, specialmente per la 6a e la 7a capriata (Tabella 3). Non è stata riscontrata alcuna differenza significativa nella media del peso dei singoli frutti tra CC e PVC. Tuttavia, poiché il CC aveva una resa di frutta significativamente più elevata nelle capriate 5th, 7th e 8–13th, la resa totale di frutta era significativamente più alta sotto CC rispetto al PVC. Inoltre, sia il CC che il PVC avevano una resa totale di frutta significativamente più elevata rispetto al RC. Per la maggior parte delle capriate inferiori (ad es.,, 1st, 2nd e 4–7th), il BER non è stato influenzato dai substrati. Tuttavia, per la 3a e le capriate superiori (8-13), il BER era significativamente più alto sotto RC e sotto PVC. Gli effetti dei substrati sulla qualità della frutta non erano generalmente evidenti e solo per la prima capriata è stato riscontrato un significativo aumento dell’acido organico sotto CC rispetto a RC e PVC (Tabella supplementare S2).

Discussione

Durante la coltivazione del substrato, la RC e la torba tradizionalmente utilizzate hanno i loro limiti a causa degli impatti ambientali ed ecologici (Cheng et al.,, 2011; Steiner e Harttung, 2014). Sebbene il CC sia stato sempre più utilizzato come alternativa al RC e alla torba, è ancora necessario confrontare e valutare completamente la differenza tra i diversi substrati prima di essere ampiamente utilizzato nella produzione vegetale.

Gli ioni minerali e la CE nella zona delle radici sono fondamentali per la crescita delle piante. Per tutti i substrati, la maggior parte degli ioni minerali è aumentata gradualmente all’aumentare del tempo di crescita (Figura 2), con conseguente aumento graduale della EC nella zona delle radici (Figura 1). Nella zona radice K+, Ca2 + e H2PO4-sono stati i principali ioni minerali influenzati dai substrati (Figura 2)., Sebbene sia CC che PVC siano substrati organici, la concentrazione media di K+ nella zona radice è stata aumentata di CC ma diminuita di PVC, rispetto al RC inorganico. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che CC ha rilasciato K + to solution (Schmilewski, 2008; Barrett et al., 2016), mentre la torba ha adsorbito K+ grazie alla sua elevata capacità di scambio cationico (Rippy e Nelson, 2007). Il potassio è richiesto nella maggior quantità dalle colture di pomodoro ed è un elemento importante nel determinare la qualità della frutta del pomodoro (Schwarz et al., 2013)., Il K + relativamente più alto nella soluzione di zona radice sotto CC (Figura 2A) ha suggerito che CC aveva un alto potenziale per migliorare la crescita del pomodoro. In effetti, il contenuto di K nel substrato (Tabella 1), l’accumulo di K nelle colture (figura supplementare S2) e la resa di frutta (Tabella 3) erano significativamente più elevati sotto CC che sotto RC e PVC. Tuttavia, gli antagonismi K-Ca e K-Mg sono fenomeni comuni nella produzione di pomodori (Kabu e Toop, 1970; Pujos e Morard, 1997). Pertanto, il K relativamente alto in CC (Tabella 1) potrebbe indurre carenza di Ca e Mg nelle colture., In effetti, i rapporti K + / Ca2 + e K + / Mg2 + nella soluzione della zona radice erano generalmente elevati sotto CC (figura supplementare S1). Tuttavia, sia gli antagonismi K-Ca che K-Mg non sono stati osservati nella coltivazione CC perché le concentrazioni di Ca e Mg nel fusto, nelle foglie e nei frutti non sono state influenzate dai substrati (Figura 4) e perché il Ca e Mg accumulato nelle colture era relativamente più alto sotto CC che sotto RC e PVC (Figura supplementare S2).

La concentrazione di Ca2+ nella soluzione della zona radice è stata aumentata dal PVC rispetto a RC e CC nel primo periodo (prima di 10 settimane dopo il trapianto; Figura 2A)., Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che il Ca2 + scambiabile rappresentava la percentuale più alta (circa il 57,2–82,1%) delle basi intercambiabili totali di torba (Rippy e Nelson, 2007), portando all’elevato rilascio di Ca2+ dalla torba alla soluzione della zona radice. Tuttavia, per tutti i substrati la concentrazione di Ca2 + nella soluzione della zona radice è aumentata gradualmente all’aumentare del tempo di crescita (Figura 2A). Ciò è probabilmente dovuto al pH gradualmente diminuito nella soluzione della zona radice durante il periodo di crescita (Figura 1)., Il basso pH potrebbe facilitare la risoluzione di Ca2+, che potrebbe aumentare ulteriormente il contenuto di Ca2 + nella soluzione della zona radice (Mao et al., 2005). La differenza significativa di Ca2 + nella soluzione della radice-zona ha provocato l’accumulazione differente di Ca nelle colture fra i trattamenti (figura supplementare S2). È noto che la carenza di Ca potrebbe portare a BER nel pomodoro (De Freitas et al., 2011; Uozumi et al., 2012)., Poiché sia il CC che il PVC hanno mostrato un accumulo di Ca relativamente più elevato nelle colture (figura supplementare S2) ma un BER inferiore (Tabella 3), i substrati organici potrebbero essere più efficienti del substrato inorganico (RC) nel ridurre la carenza di Ca e il BER.

La concentrazione di H2PO4 – nella soluzione della zona radice era ovviamente inferiore sotto PVC che sotto RC e CC (Figura 2B). Una ragione è che la torba ha adsorbito H2PO4-a causa della sua elevata capacità di scambio cationico (Rippy e Nelson, 2007)., Un’altra ragione è probabilmente dovuta all’elevata Ca nella torba (Tabella 1) che potrebbe combinarsi con H2PO4 – per ridurre il contenuto di H2PO4 solubile in acqua (Kruse et al., 2015; Cerozi e Fitzsimmons, 2016). In effetti, il rapporto Ca2+/H2PO4 nella soluzione della zona radice era ovviamente più alto sotto PVC che sotto RC e CC durante l’intero periodo di crescita (figura supplementare S1). Sebbene non sia stata osservata alcuna differenza evidente nella concentrazione di H2PO4 nella soluzione della zona radice tra RC e CC (Figura 2B), l’accumulo di P nelle colture era significativamente inferiore sotto RC rispetto a CC (Figura supplementare S2)., Poiché il tasso fotosintetico (Pn), la conduttanza stomatica (Gs), la concentrazione intercellulare di CO2 (Ci) e il tasso di evaporazione (E) nelle foglie sono stati tutti significativamente diminuiti da RC rispetto a CC (Tabella supplementare S1), la ridotta fotosintesi potrebbe limitare l’assorbimento di P da parte delle colture in coltivazione RC.

L’alta CE può inibire l’assorbimento dei nutrienti da parte delle colture e portare alla riduzione della resa (Rodríguez-Delfína et al., 2012). Nella produzione di pomodori, l’inibizione indotta da alta CE dell’assorbimento di Ca è molto comune nella coltivazione del substrato, che spesso porta a BER di pomodori a causa della carenza di Ca (Uozumi et al.,, 2012). In questo studio, poiché la soluzione EC nella zona radice è aumentata gradualmente durante il periodo di crescita (Figura 1), la BER è aumentata gradualmente per tutti i substrati da 3rd a 13th trusses (Tabella 3), indicando la carenza di Ca indotta da alta EC (Neocleous e Savvas, 2015). Questo risultato ha suggerito che l’inibizione della carenza di Ca era ancora una sfida per la produzione di pomodori fuori suolo. Nonostante ciò, la coltivazione del PVC ha generalmente mostrato il BER più basso (Tabella 3)., Questo fenomeno potrebbe essere spiegato dal fatto che (1) la torba conteneva un alto contenuto di Ca (Tabella 1) ed era in grado di migliorare l’assorbimento di Ca dalle colture di pomodoro (Zhang et al., 2015), (2) il rapporto K+/Ca2+ inferiore nella soluzione della zona radice sotto PVC (Figura supplementare S1) ha ridotto l’antagonismo K-Ca nella zona radice (Neocleous e Savvas, 2015) e (3) la capacità tampone relativamente elevata della torba-vermiculite (PVC) ha portato a un pH relativamente stabile durante il periodo di crescita (Figura 1) e ha beneficiato dell’assorbimento di Ca da parte delle colture di pomodoro (Rippy, 2005)., Nonostante i benefici del PVC, non è stata riscontrata alcuna differenza statistica nel BER totale tra CC e PVC (Tabella 3). Inoltre, il CC aveva una resa totale di frutta significativamente più elevata rispetto al PVC (Tabella 3), a causa del maggiore assorbimento di nutrienti da parte delle colture (Tabella 2 e figura supplementare S2). I vantaggi di CC anche si sono riflessi anche nella P non accreditato inferiore e K (il più basso, il migliore; Tabella 2) e più alto acido organico in frutta di prima capriata rispetto al PVC (Tabella supplementare S2).

Conclusione

La fibra di cocco era un potenziale substrato che poteva essere ampiamente utilizzato nella produzione di pomodori., Rispetto a RC, CC ha mostrato un maggiore assorbimento di K e S da parte delle colture, della fotosintesi, del peso individuale della frutta e della resa totale della frutta e una minore quantità di nutrienti non accreditati (più basso è, meglio è). Rispetto al PVC, CC ha mostrato un maggiore assorbimento di P e K da parte delle colture e una resa totale di frutta, e P e K non accreditati inferiori.CC non ha influenzato il BER rispetto a RC o PVC. Inoltre, gli effetti dei substrati sulla qualità della frutta non erano generalmente evidenti.

Contributi dell’autore

JX: contributi sostanziali alla progettazione dell’opera., Contributi sostanziali all’acquisizione, analisi, interpretazione dei dati per il lavoro. YT: redigere il lavoro o rivederlo criticamente per importanti contenuti intellettuali. JW: redigere il lavoro o rivederlo criticamente per importanti contenuti intellettuali. WL: accordo di essere responsabile per tutti gli aspetti del lavoro nel garantire che le questioni relative all’accuratezza o all’integrità di qualsiasi parte del lavoro siano adeguatamente investigate e risolte. Approvazione definitiva della versione da pubblicare., QC: accordo per essere responsabile di tutti gli aspetti del lavoro nel garantire che le questioni relative all’accuratezza o all’integrità di qualsiasi parte del lavoro siano adeguatamente investigate e risolte. Approvazione definitiva della versione da pubblicare.

Finanziamento

Progetti chiave nel Programma nazionale Science& Technology Pillar durante il dodicesimo periodo di piano quinquennale (2013AA103004). Gruppo dell’innovazione delle verdure della frutta a Pechino (BAIC01-2017).,

Materiale supplementare

Dichiarazione sul conflitto di interessi

Gli autori dichiarano che la ricerca è stata condotta in assenza di rapporti commerciali o finanziari che potrebbero essere interpretati come un potenziale conflitto di interessi.