Inleiding
vaste substraatteelt is algemeen in de tuinbouwgewas productie over de hele wereld, vooral voor fruitige groenten zoals tomaat en komkommer. Naar schatting wordt in Europa, de Verenigde Staten en Canada ongeveer 95% van de kasgroenten geproduceerd met behulp van vaste substraten (Grunert et al., 2016)., Van oudsher zijn steenwol (RC) en turf twee veel voorkomende materialen voor de teelt van vaste substraten (Bunt, 1988; Sonneveld, 1993; Raviv en Lieth, 2008). RC is voornamelijk gemaakt van diabase en kalksteen door smelten bij een hoge temperatuur (∼1600°C). Dit materiaal is algemeen geschikt voor gewas door zijn stabiele structuur, hoge waterhoudende capaciteit en matige porositeit (Sonneveld, 1993; Raviv en Lieth, 2008). Aangezien RC echter een anorganisch materiaal is dat moeilijk te degraderen is, wordt het RC-afval vaak opgeslagen of gestort, wat resulteert in potentiële milieurisico ‘ s (Cheng et al.,, 2011).naast RC wordt turf ook op grote schaal gebruikt als teeltsubstraat in de tuinbouw vanwege zijn wenselijke fysisch-chemische en biologische eigenschappen voor plantengroei (Schmilewski, 2008; Krucker et al., 2010). Geschat werd dat ongeveer 40 miljoen m3 turf jaarlijks wereldwijd wordt gebruikt in de tuinbouwproductie (Kuisma et al., 2014). In tegenstelling tot RC is turf een organisch materiaal dat gemakkelijk kan worden gerecycled en hergebruikt (Gruda, 2012; Raviv, 2013)., In de afgelopen jaren hebben milieu-en ecologische overwegingen echter de vraag doen rijzen naar vermindering van het gebruik van turf, omdat de oogst wereldwijd bedreigde wetlandecosystemen vernietigt (Steiner en Harttung, 2014).aangezien zowel RC als turf hun eigen beperkingen hebben, wordt kokos (CC), een milieuvriendelijk materiaal met stabiele fysisch-chemische en biologische eigenschappen, in toenemende mate gebruikt als teeltsubstraat in de tuinbouwproductie (Barrett et al., 2016)., CC is het kokosafval dat bestaat uit het stof en de korte vezels en er worden jaarlijks ongeveer 12 miljoen tinten geproduceerd in de wereld (Nichols, 2013). Door zijn goede waterretentie en beluchting is CC geleidelijk het meest potentiële alternatief geworden voor zowel RC als Veen in de substraatteelt. Daarom is het noodzakelijk en belangrijk om de efficiëntie van CC te evalueren wanneer deze op grote schaal wordt gebruikt in de plantaardige productie.
in substraatteelt werden gewassen geplant in een klein volume groeimedia, wat resulteerde in beperkte nutriënten en water voor wortelabsorptie., Daarom is beheer van minerale nutriënten een belangrijke factor voor het bepalen van de opbrengst en voedingskwaliteit van groentegewassen tijdens de substraatteelt (Kader, 2008; Fallovo et al ., 2009). Over het algemeen zijn de retentie, beweging en beschikbaarheid van minerale nutriënten in de wortelzone gerelateerd aan verschillende eigenschappen van een substraat, zoals deeltjesgrootte, water-en nutriëntenvasthoudingsvermogen, kationenuitwisselingscapaciteit en nutriëntengehalte (ao et al., 2008; Urrestarazu et al., 2008; Carmona et al., 2012; Asaduzzaman et al., 2013)., Om de nutriëntenbehoefte van gewassen aan te passen, moet daarom worden overwogen het gehalte aan minerale nutriënten in de geleverde nutriëntenoplossing aan te passen op basis van de eigenschappen van het substraat. CC, turf en RC hebben vaak verschillende fysisch-chemische eigenschappen. Bijvoorbeeld, CC heeft hogere P, K, Na, en CL inhoud in vergelijking met turf, en lagere porositeit en waterhoudende capaciteit in vergelijking met RC (Abad et al., 2002; Mazuela, 2005). Dit verschil kan het nutriëntenbeheer tijdens de teelt beïnvloeden., Daarom is het noodzakelijk en belangrijk om de beschikbare nutriënteninhoud in wortelzoneoplossing van verschillende substraten te evalueren.
tomaat is een van de economisch belangrijkste groentegewassen ter wereld. Tijdens de productie van de kas, tomaat wordt voornamelijk geproduceerd met behulp van RC en turf als teelt substraten. Hoewel CC in toenemende mate wordt gebruikt als alternatief voor RC en turf in de productie van tomaten in de kas, is er weinig informatie beschikbaar over het verschil tussen deze substraten in de retentie, beweging en beschikbaarheid van minerale nutriënten in de wortelzone., De doelstellingen van deze studie waren het onderzoeken van de effecten van RC, turf en CC op wortelzone nutriëntenretentie en beweging, nutriëntenbalans, plantengroei en kwaliteit van tomatenfruit, en het onderzoeken van de belangrijkste factor die de aanpassing van minerale nutriënten in de geleverde nutriëntenoplossing beïnvloedt.
materialen en methoden
experimentele locatie en Gewasbeplanting
het experiment werd uitgevoerd in een klimaat gecontroleerde kas in het Beijing Vegetable Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences in Beijing van 11 oktober 2014 tot en met 26 mei 2015., De gemiddelde lichtintensiteit varieerde van 18,3 tot 136,8 µmol m-2 s-1, en de gemiddelde temperatuur varieerde van 14,0 tot 23,0°C, respectievelijk.
tomaat (Lycopersicon esculentum Mill. Lucius F1) zaden werden gezaaid op 1 September 2014 en getransplanteerd naar substraatblokjes (10 cm × 10 cm) op 22 September 2014. Achttien dagen na het planten op het substraat kubus, tomatengewassen werden getransplanteerd naar substraat platen (100 cm × 20 cm × 7,5 cm) met 30-cm planten afstand. De plantdichtheid was 2,4 gewassen m-2.,
experimentele opzet
de volgende substraten, waaronder RC, CC en het mengsel van turf en vermiculiet (v/v, 2:1) (PVC), werden bij het experiment gebruikt als kweek substraten. RC en CC werden gekocht van respectievelijk Grodan Group en Jiffy Group in Nederland. Zowel turf als vermiculiet werden gekocht van Beijing Lide Agricultural s&T Development Company in China. Geselecteerde kenmerken van verschillende substraten werden weergegeven in Tabel 1., Het experiment was een volledig gerandomiseerd blokontwerp met drie replicaten en elk replicaat bevatte één kweekgoot (1000 cm × 32 cm × 10 cm). Voor elke teeltgoot werden 10 substraatplaten geplaatst.
tabel 1. Geselecteerde fysische en chemische eigenschappen van steenwol, kokos en turf-vermiculiet.
beheer van de Nutriëntenoplossing
De nutriëntenoplossing werd aangebracht via een druppelsysteem (gemiddeld debiet van 1,5 L h-1) met één dipper per plant., De Drainage ratio werd gehandhaafd binnen 20-50% bij elke irrigatie gebeurtenis. De irrigatie frequentie en volume waren hetzelfde voor alle teelt goten. Gedurende de eerste periode van 8 weken werd tweemaal per dag een voedingsoplossing geleverd (9:00 en 13:00 uur) gedurende 20 minuten elk, het irrigatievolume was 1 L per plant. Gedurende de volgende periode van 25 weken werd vier maal per dag een voedingsoplossing geleverd (9:00, 11:00, 13:00, en 15: 00) gedurende 20 min elk, irrigatie volume was 2 L per plant. Om de 2 maanden werd de tank met voedingsoplossing gewassen en werd de voedingsoplossing in de tank weggegooid.,
Wortelzoneoplossing en Drainageanalyse
vanaf 4 weken na transplantatie werden wortelzoneoplossing en drainage om de 2 of 3 weken bemonsterd. Wortelzone oplossing (100 ml) werd verzameld met een worteloplossing extractor geïnstalleerd tussen de gewassen, terwijl drainage (100 ml) werd verzameld uit de drainage tank. De monsters werden bewaard bij 2°C tot verdere analyse. De EC en pH werden gemeten met behulp van een multi meter (Multi 3420 SET C., WTW, Duitsland). NO3-werd getest door een continue stromende analysator (AA3, Seal, Duitsland)., K+, Ca2+, Mg2+ en H2PO4 – werden bepaald door inductief gekoppelde plasmaspectrometrie (ICPE-9000, Shimazu, Janpan). SO42-werd bepaald door inductief gekoppelde plasmaspectrometrie (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Verenigde Staten).
Plantenvoedingsanalyse
Op weken 3, 6, 10, 16, 25, en 33 Na het transplanteren werden stengels, bladeren en vruchten bemonsterd, gewassen met gedestilleerd water, en vervolgens gedroogd in een geventileerde oven bij 75°C tot constant gewicht. Voedingsstoffen in bladeren en vruchten monsters werden geanalyseerd., De inhoud van K, Ca, Mg en P werd na de spijsvertering bepaald met H2SO4-HNO3-HClO4 (H2SO4:HNO3:HClO4 = 1 ml:5 ml:1 ml) door inductief gekoppelde plasmaspectrometrie (ICPE-9000, Shimazu, Japan; ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Verenigde Staten). Het N-gehalte werd na de spijsvertering bepaald met H2SO4-H2O2 door een continue stromende analysator (AA3, Seal, Duitsland). Het S-gehalte werd na de spijsvertering met HNO3 bepaald door inductief gekoppelde plasmaspectrometrie (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Verenigde Staten) (Zhou et al., 2000).,
Malondialdehyde, antioxidatieve enzymen en fotosynthese in bladeren
Op dag 207 na de transplantatie werden malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) en peroxidase (POD) in bladeren gemeten volgens de in Gao (2006) beschreven methoden. Daarnaast werden de fotosynthetische snelheid (Pn), stomatale geleidbaarheid (Gs), intercellulaire CO2 concentratie (Ci) en verdamping snelheid (E) van een volledig ontwikkeld blad ook gemeten met behulp van een Li-6400 draagbare fotosynthese systeem (LI-COR Inc., Lincoln, NE, Verenigde Staten).,
Fruitopbrengst en kwaliteit
tijdens de rijpingsperiode werden voor elke teeltgoot vruchten geoogst van 24 gewassen om het individuele fruitgewicht, het aantal vruchten en de verse opbrengst te meten. Het individuele fruitgewicht werd gemeten met behulp van elektronische balans. Aan het einde van het teeltseizoen werd de verse opbrengst van elke oogst samengevat als de totale opbrengst (Y). Het totale aantal vruchten en het aantal vruchten dat door bloesem-end rot (BER) is aangetast, werden bij elke oogsttijd bepaald. Het zwarte weefsel aan het eind van fruit is de incidentie van BER. Bovendien, 1.,Uit elke teeltgoot werden 5 kg rijpe vruchten bemonsterd om oplosbare vaste stoffen, reducerende suikers, organische zuren en vitamine C te meten (Li, 2010).
nutriëntenbalans
nutriëntenbalans werd berekend in verschillende substraatculturen. Bij de bereiding van de verse voedingsoplossing werden voedingsstoffen opgenomen. De nutriëntoplossing werd bemonsterd bij het reinigen van de tank met nutriëntoplossing. Aan het einde van het onderzoek werd het substraat bemonsterd. Nutriëntengehalte werden geanalyseerd als methoden beschreven in ” discussie.,”De niet-gecrediteerde nutriënt werd als volgt berekend:
niet-gecrediteerde nutriënt = nutriëntinput-Nutriëntopname door gewassen – n residuen in substraat.
statistische analyse
gegevens werden onderworpen aan een variantieanalyse (ANOVA) met behulp van SPSS 20.0-software (SPSS statistical package, Chicago, IL, Verenigde Staten). De statistische significantie van de resultaten werd geanalyseerd door de LSD-test op het 0,05-niveau.,
resultaten
EC en pH in Wortelzoneoplossing en Drainage
De EC in zowel wortelzoneoplossing als drainage van alle substraten nam geleidelijk toe gedurende de eerste periode van 21 weken na het transplanteren en werden vervolgens gedurende de volgende 9 weken op een relatief stabiel niveau gehouden (figuur 1). In het algemeen was de EC in drainage lager bij PVC dan bij RC en CC.
figuur 1. Elektrische geleidbaarheid (EC) en pH in wortelzone oplossing en drainage onder rockwool (RC), kokos (CC) en turf-vermiculiet (PVC) cultivaties., De verticale balken vertegenwoordigen de standaardfouten. Verschillende letters wijzen op een significant verschil tussen behandelingen volgens LSD-test bij P < 0,05. Zwarte letter, rode letter en blauwe letter duiden respectievelijk rockwool (RC), kokos (CC) en PVC cultivaties aan.
in tegenstelling tot EC nam de pH in zowel de wortelzoneoplossing als de drainage van RC en CC geleidelijk af gedurende de eerste 14 weken na het transplanteren en bleef vervolgens op relatief stabiele niveaus gedurende de volgende 19 weken., Bij PVC nam de pH gedurende de eerste 23 weken na het transplanteren langzaam af. Tijdens de groeiperiode was de fluctuatie van de pH in zowel wortelzoneoplossing als drainage bij PVC lager dan bij RC en CC. Over het algemeen vertoonde PVC een hogere pH in beide wortelzoneoplossing op de meeste bemonsteringstijden, maar een lagere pH in de drainage van week 6 tot 16 na het transplanteren.,
ionen dynamisch in Wortelzoneoplossing en Drainage
de concentraties van K+ in zowel wortelzoneoplossing als drainage van alle substraten namen tijdens de groeiperiode geleidelijk toe en waren in PVC over het algemeen lager dan in RC en CC (figuur 2A). Bovendien vertoonde CC de hoogste K+-concentratie in zowel wortelzone-oplossing als drainage op de meeste bemonsteringstijden., De concentraties van Ca2 + en Mg2+ in zowel wortelzoneoplossing als drainage namen geleidelijk toe gedurende de eerste periode van 23 weken na het transplanteren en bleven vervolgens op een relatief stabiel niveau gedurende de volgende 10 weken (figuur 2A). In het algemeen, toonde PVC hogere concentratie Ca2+ in wortelzoneoplossing op weken 4, 6, 8, 18, 21, en 23 na het transplanteren, maar toonde een lagere Mg2 + concentratie in drainage van week 8 tot 31 na het transplanteren, in vergelijking met RC en CC.
figuur 2., Kationen (A) en anionen (B) in wortelzoneoplossing en drainage onder RC -, CC-en PVC-cultivaties. De verticale balken vertegenwoordigen de standaardfouten. Verschillende letters wijzen op een significant verschil tussen behandelingen volgens LSD-test bij P < 0,05. Zwarte letter, rode letter en blauwe letter geven respectievelijk RC, CC en PVC cultivaties aan.
de concentraties van zowel NO3 – als SO42 – in wortelzoneoplossing namen tijdens de groeiperiode geleidelijk toe en werden niet beïnvloed door substraten (figuur 2B)., Echter, de no3 – en SO42-in drainage werden aanzienlijk beïnvloed door substraten. Onder substraten, toonde RC hogere NO3 – en SO42 – in drainage van week 16 tot 21 na het transplanteren, terwijl PVC lagere NO3 – en SO42-in drainage van week 23 tot 29 na het transplanteren toonde. De concentraties van H2PO4-in zowel wortelzoneoplossing als drainage werden significant beïnvloed door substraten en waren duidelijk lager in PVC dan in RC en CC. Bovendien toonde CC de hoogste H2PO4 – in zowel wortelzone-oplossing als drainage op de meeste bemonsteringstijden.,
verhoudingen tussen verschillende ionen in Wortelzoneoplossing
biomassa, Nutriëntenconcentratie en opname in gewassen
substraten beïnvloedden de biomassa van planten (Figuur 3). In het algemeen had CC de hoogste biomassa en RC De laagste.
figuur 3. Biomassa van gewas onder RC -, CC-en PVC-Cultures. De verticale balken vertegenwoordigen de standaardfouten. Verschillende letters wijzen op een significant verschil tussen behandelingen volgens LSD-test bij P < 0,05., Zwarte letter, rode letter en blauwe letter geven respectievelijk RC, CC en PVC cultivaties aan.
substraten hadden geen statistische invloed op de concentraties van N, K, Ca, Mg en S in stengel, blad en vrucht van tomaat, maar hadden een significante invloed op de P-concentraties (Figuur 4). Over het algemeen toonde PVC lagere P concentraties in stengel, blad en fruit in vergelijking met RC en CC, en CC toonde hogere P concentraties in stengel in vergelijking met RC.
figuur 4., Nutriëntenconcentratie in gewas onder RC -, CC-en PVC-Cultures. De verticale balken vertegenwoordigen de standaardfouten. Verschillende letters wijzen op een significant verschil tussen behandelingen volgens LSD-test bij P < 0,05. Zwarte letter, rode letter en blauwe letter duiden op rotswol (RC), kokos (CC) en turf-vermiculiet (PVC) cultivaties respectievelijk.
substraten hadden een significante invloed op de accumulatie van nutriënten N, P, K en S in gewassen (aanvullend figuur S2)., In het algemeen vertoonden alle nutriënten de hoogste accumulatie in gewassen onder CC, maar de laagste accumulatie in gewassen onder RC.
nutriëntenbalans van verschillende Substraatcultures
hoewel er geen significant verschil werd gevonden in nutriënteninput tussen verschillende substraatcultures, vertoonden verschillende substraatcultures significante verschillen in nutriëntenopname door gewassen en nutriëntenresidu in substraten, wat resulteerde in duidelijke verschillen in nutriëntenbalans (Tabel 2). De CC-teelt toonde over het algemeen de hoogste opname van nutriënten door gewassen, met name voor P, K en S., Bovendien vertoonde de CC-teelt ook het hoogste P-residu in substraat. De hoogste residuen in substraat van andere nutriënten (bijvoorbeeld Ca, Mg en S) werden in het algemeen gevonden in de PVC-teelt. Vanwege deze verschillen vertoonde CC in het algemeen de LAAGSTE niet-geaccrediteerde nutriënt (hoe lager, hoe beter), vooral voor N, P en K. Bovendien werd de LAAGSTE niet-geaccrediteerde Ca gevonden bij de PVC-teelt, en zowel CC als PVC vertoonden lagere niet-geaccrediteerde Mg en s in vergelijking met RC.
tabel 2., Nutriëntenbalans onder rockwool (RC), kokos (CC), en turf-vermiculiet (PVC) cultivaties.
fotosynthese, Malondialdehyde en antioxidatieve enzymen in bladeren
alle fotosynthese-gerelateerde parameters (Pn, Gs, Ci en E) waren significant hoger onder CC en PVC dan onder RC, en er werd geen significant verschil gevonden tussen CC en PVC (aanvullende tabel S1). Er was echter geen significant verschil in MDA, SOD, POD en CAT tussen alle substraatculturen.,
opbrengst, bloesem-Eindrot en kwaliteit van vruchten
het individuele fruitgewicht was in het algemeen hoger bij CC en PVC dan bij RC, vooral voor de 6e en 7e tros (Tabel 3). Er werd geen significant verschil gevonden in het gemiddelde van het individuele fruitgewicht tussen CC en PVC. Echter, omdat CC een aanzienlijk hogere fruitopbrengst had in de 5e, 7e en 8–13e trossen, was de totale fruitopbrengst significant hoger onder CC dan PVC. Bovendien hadden zowel CC als PVC een significant hogere totale fruitopbrengst dan RC. Voor de meeste lagere spanten (bijv.,, 1st, 2nd, and 4-7th), werd de BER niet beïnvloed door substraten. Voor de 3e en hogere spanten (8–13e) was de BER echter aanzienlijk hoger onder RC en onder PVC. Effecten van substraten op de fruitkwaliteit waren over het algemeen niet duidelijk, en alleen voor first truss werd een significant hoger organisch zuur gevonden onder CC in vergelijking met RC en PVC (aanvullende tabel S2).
discussie
tijdens de substraatteelt hebben traditioneel gebruikte RC en turf hun eigen beperkingen vanwege milieu-en ecologische effecten (Cheng et al.,, 2011; Steiner and Harttung, 2014). Hoewel CC in toenemende mate wordt gebruikt als alternatief voor RC en turf, is het nog steeds nodig om het verschil tussen verschillende substraten volledig te vergelijken en te evalueren voordat het op grote schaal wordt gebruikt in de plantaardige productie.
minerale ionen en EC in de wortelzone zijn van cruciaal belang voor de plantengroei. Voor alle substraten namen de meeste minerale ionen geleidelijk toe naarmate de groeitijd toenam (Figuur 2), wat resulteerde in een geleidelijke toename van de EC in de wortelzone (figuur 1). In wortelzone K+, Ca2+ en H2PO4-waren de belangrijkste minerale ionen beïnvloed door substraten (Figuur 2)., Hoewel zowel CC als PVC organische substraten zijn, werd de gemiddelde K + concentratie in de wortelzone verhoogd met CC, maar verlaagd met PVC, in vergelijking met de anorganische RC. Dit kan te wijten zijn aan dat CC vrijgegeven K + to solution (Schmilewski, 2008; Barrett et al ., 2016), terwijl turf K+ adsorbeerde vanwege zijn hoge kationenuitwisselingscapaciteit (Rippy and Nelson, 2007). Kalium is vereist in de grootste hoeveelheid door tomatengewassen en is een belangrijke elementen in het bepalen van de fruitkwaliteit van tomaat (Schwarz et al., 2013)., De relatief hogere K+ in wortelzone-oplossing onder CC (figuur 2A) suggereerde dat CC een groot potentieel had om de tomatengroei te verbeteren. Het K – gehalte in substraat( Tabel 1), De K-accumulatie in gewassen (aanvullend cijfer S2) en de fruitopbrengst (Tabel 3) waren bij CC aanzienlijk hoger dan bij RC en PVC. De antagonismen K-Ca en K-Mg zijn echter een veel voorkomend fenomeen in de tomatenproductie (Kabu en Toop, 1970; Pujos en Morard, 1997). De relatief hoge K in CC (Tabel 1) kan dus Ca-en Mg-deficiëntie in gewassen veroorzaken., De verhoudingen K+ / Ca2+ en K + / Mg2+ in wortelzoneoplossing waren in het algemeen hoog bij CC (aanvullend figuur S1). Zowel K-Ca-als K-Mg-antagonismen werden echter niet waargenomen bij CC-teelt omdat de CA-en Mg-concentraties in stengel, blad en fruit niet werden beïnvloed door substraten (Figuur 4) en omdat de geaccumuleerde Ca-en Mg-concentraties in gewassen bij CC relatief hoger waren dan bij RC en PVC (aanvullend figuur S2).
de concentratie van Ca2+ in wortelzoneoplossing was verhoogd met PVC in vergelijking met RC en CC in de vroege periode (vóór 10 weken na het transplanteren; figuur 2A)., Dit zou te wijten kunnen zijn aan het feit dat verwisselbare Ca2+ het grootste deel (ongeveer 57,2–82,1%) van de totale verwisselbare basen van turf voor zijn rekening nam (Rippy en Nelson, 2007), wat leidde tot de hoge uitstoot van Ca2+ van turf naar wortelzone-oplossing. Voor alle substraten nam de Ca2 + -concentratie in wortelzoneoplossing echter geleidelijk toe naarmate de groeitijd toenam (figuur 2A). Dit is waarschijnlijk te wijten aan de geleidelijk verlaagde pH in wortelzoneoplossing tijdens de groeiperiode (figuur 1)., Lage pH kan de resolutie van Ca2 + vergemakkelijken, wat de inhoud van Ca2+ in wortelzoneoplossing verder kan verhogen (Mao et al., 2005). Significant verschil van Ca2 + in wortelzoneoplossing resulteerde in verschillende CA-accumulatie in gewassen tussen behandelingen (aanvullend figuur S2). Het is bekend dat ca-deficiëntie kan leiden tot BER in tomaat (de Freitas et al., 2011; Uozumi et al., 2012)., Aangezien zowel CC als PVC een relatief hogere CA-accumulatie in gewassen vertoonden (aanvullend figuur S2) maar een lagere BER (Tabel 3), zouden de organische substraten efficiënter kunnen zijn dan anorganisch substraat (RC) wat betreft het verminderen van Ca-deficiëntie en BER.
de concentratie van H2Po4 – in wortelzoneoplossing was duidelijk lager bij PVC dan bij RC en CC (figuur 2B). Een reden is dat turf geadsorbeerd H2PO4-vanwege de hoge kation uitwisseling capaciteit (Rippy and Nelson, 2007)., Een andere reden is waarschijnlijk te wijten aan die hoge Ca in turf (Tabel 1) zou kunnen combineren met H2PO4 – om wateroplosbaar H2Po4-gehalte te verminderen (Kruse et al., 2015; Cerozi and Fitzsimmons, 2016). De Ca2+/H2PO4 – verhouding in wortelzoneoplossing was duidelijk hoger bij PVC dan bij RC en CC gedurende de gehele groeiperiode (aanvullend figuur S1). Hoewel er geen duidelijk verschil in de H2Po4-concentratie in wortelzoneoplossing werd waargenomen tussen RC en CC (figuur 2B), was de accumulatie van P in gewassen significant lager onder RC dan onder CC (aanvullend figuur S2)., Aangezien de fotosynthetische snelheid( Pn), stomatale geleidbaarheid (Gs), intercellulaire CO2 concentratie (Ci) en Verdampingssnelheid (E) in bladeren allemaal significant waren afgenomen met RC in vergelijking met CC (aanvullende tabel S1), zou de verminderde fotosynthese de opname van P door gewassen onder RC-teelt kunnen beperken.
Hoge EC kan de opname van voedingsstoffen door gewassen remmen en leiden tot een vermindering van de opbrengst (Rodríguez-Delfína et al., 2012). Bij de productie van tomaten komt een hoge-EG-geïnduceerde remming van ca-absorptie zeer vaak voor in de substraatteelt, wat vaak leidt tot Ber van tomaten als gevolg van Ca-deficiëntie (uozumi et al.,, 2012). In deze studie nam EC in wortelzoneoplossing geleidelijk toe tijdens de groeiperiode (figuur 1), en nam BER geleidelijk toe voor alle substraten van 3e tot 13e spanten (Tabel 3), wat wijst op de Ca-deficiëntie veroorzaakt door hoge EC (Neocleous and Savvas, 2015). Dit resultaat suggereerde dat remming van Ca-deficiëntie nog steeds een uitdaging was voor de bodemloze tomatenproductie. Desondanks vertoonde de PVC-teelt in het algemeen de laagste BER (Tabel 3)., Dit fenomeen kan worden verklaard door het feit dat (1) turf een hoog Ca-gehalte bevat (Tabel 1) en in staat was om ca-absorptie door tomatengewassen te verbeteren (Zhang et al., 2015), (2) lagere K+/Ca2+-verhouding in wortelzoneoplossing onder PVC (aanvullend figuur S1) verminderde K-Ca-antagonisme in wortelzone (Neocleous en Savvas, 2015) en (3) het relatief hoge buffervermogen van turf-vermiculiet (PVC) resulteerde in een relatief stabiele pH tijdens de groeiperiode (figuur 1) en profiteerde van Ca-opname door tomatenteelt (Rippy, 2005)., Ondanks de voordelen van PVC werd er geen statistisch verschil gevonden in de totale BER tussen CC en PVC (tabel 3). Bovendien had CC een aanzienlijk hogere totale fruitopbrengst dan PVC (tabel 3), vanwege de grotere opname van nutriënten door gewassen (Tabel 2 en aanvullend figuur S2). De voordelen van CC werden ook weerspiegeld in de lagere niet-geaccrediteerde P en K (hoe lager, hoe beter; Tabel 2) en hogere organische zuur in fruit van first truss in vergelijking met PVC (aanvullende tabel S2).
conclusie
kokos was een potentieel substraat dat op grote schaal kon worden gebruikt bij de tomatenproductie., In vergelijking met RC vertoonde CC een hogere K-en S-opname door gewassen, fotosynthese, individueel fruitgewicht en totale fruitopbrengst, en een lagere niet-geaccrediteerde nutriënt (hoe lager, hoe beter). In vergelijking met PVC vertoonde CC een hogere P-en K-opname door gewassen en totale fruitopbrengst, en een lagere niet-geaccrediteerde P-en K. CC had geen invloed op BER in vergelijking met RC of PVC. Bovendien waren de effecten van substraten op de fruitkwaliteit over het algemeen niet duidelijk.
Auteursbijdragen
JX: belangrijke bijdragen aan het ontwerp van het werk., Substantiële bijdragen aan de verwerving, analyse, interpretatie van gegevens voor het werk. YT: het opstellen van het werk of het kritisch herzien voor belangrijke intellectuele inhoud. JW: het werk opstellen of kritisch herzien voor belangrijke intellectuele inhoud. WL: akkoord om verantwoordelijk te zijn voor alle aspecten van het werk om ervoor te zorgen dat vragen met betrekking tot de nauwkeurigheid of integriteit van een deel van het werk naar behoren worden onderzocht en opgelost. Definitieve goedkeuring van de te publiceren versie., QC: akkoord om verantwoordelijk te zijn voor alle aspecten van het werk om ervoor te zorgen dat vragen met betrekking tot de nauwkeurigheid of integriteit van een deel van het werk naar behoren worden onderzocht en opgelost. Definitieve goedkeuring van de te publiceren versie.
financiering
belangrijke projecten in de Nationale Wetenschap & Technologiepijlerprogramma tijdens de twaalfde Vijfjarenplanperiode (2013AA103004). Fruit groenten innovatie Team in Beijing (BAIC01-2017).,
aanvullend materiaal
belangenverstrengeling verklaring
De auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die als een potentieel belangenconflict kunnen worden opgevat.
Gao, J. F. (2006). Experimentele begeleiding voor Plantenfysiologie. Beijing: Higher Education Press.
Google Scholar
Krucker, M., Hummel, R. L., and Cogger, C. (2010)., Chrysantenproductie in gecomposteerde en niet-gemest organisch afval substraten bevrucht met stikstof in twee snelheden met behulp van oppervlakte en subirrigatie. HortScience 45, 1695-1701.
Google Scholar
Li, H. S. (2010). Het Experiment Principe en techniek op Plantenfysiologie en biochemie. Beijing: Higher Education Press.
Neocleous, D., and Savvas, D. (2015). Effect van verschillende macronutriëntenkation ratio ‘ s op macronutriënten en wateropname door meloen (Cucumis meloen) gekweekt in recirculerende nutriëntenoplossing. J., Plant Nutr. Soil Sci. 178, 320–332. doi: 10.1002 / jpln.201400288
CrossRef Full Text / Google Scholar
Pujos, A., and Morard, P. (1997). Effecten van kaliumdeficiëntie op tomatengroei en minerale voeding in het vroege productiestadium. Plant Soil 189, 189-196. doi: 10.1023 / A: 1004263304657
CrossRef Full Text / Google Scholar
Raviv, M., and Lieth, J. H. (2008). Bodemloze cultuur theorie en praktijk. Amsterdam: Elsevier Science.
Google Scholar
Rippy, J., F. M. (2005). Factoren die de pH-vestiging en het onderhoud in Veenmossubstraten beïnvloeden. Raleigh, NC: North Carolina State University.
Google Scholar
Schmilewski, G. (2008). De rol van turf in het waarborgen van de kwaliteit van groeimedia. Mires Turf 3, 1-8.
Google Scholar
Zhou, B., Li, H., and Li, X. M. (2000). Vergelijking van analysemethoden op zoutgehalte van planten. Arid Zone Res. 17, 35-39.
Geef een reactie