Introducere
Solid substrat de cultivare este comun în horticole de producție a culturilor din întreaga lume, în special pentru fructe legume precum rosii si castraveti. S-a estimat că aproximativ 95% din legumele cu efect de seră sunt produse folosind substraturi solide în Europa, Statele Unite și Canada (Grunert et al., 2016)., În mod tradițional, rockwool (RC) și turba sunt două materiale comune majore utilizate în cultivarea substratului solid (Bunt, 1988; Sonneveld, 1993; Raviv și Lieth, 2008). RC este fabricat în principal din diabază și calcar prin topire la o temperatură ridicată (∼1600°C). Acest material este potrivit în general pentru cultura gowth datorită structurii sale stabile, capacității mari de reținere a apei și porozității moderate (Sonneveld, 1993; Raviv și Lieth, 2008). Cu toate acestea, deoarece RC este un material anorganic greu de degradat, deșeurile RC sunt adesea depozitate sau depozitate, ceea ce duce la un potențial risc pentru mediu (Cheng et al.,, 2011).
În plus față de RC, turba este, de asemenea, utilizat pe scară largă ca un substrat de cultivare în horticultură, din cauza sale de dorit fizico-chimice și biologice pentru creșterea plantelor (Schmilewski, 2008; Krucker et al., 2010). S-a estimat că aproximativ 40 milioane m3 de turbă sunt folosiți anual în întreaga lume în producția horticolă (Kuisma et al., 2014). Spre deosebire de RC, turba este un material organic care poate fi ușor reciclat și reutilizat (Gruda, 2012; Raviv, 2013)., Cu toate acestea, în ultimii ani, preocupările de mediu și ecologice au ridicat cererea de reducere a utilizării turbei, deoarece recolta sa distruge ecosistemele umede pe cale de dispariție la nivel mondial (Steiner și Harttung, 2014).
Deoarece ambele RC și turbă au propriile lor limite, de nucă de cocos nucă de cocos (CC), un mediu prietenos material stabil fizico-chimice și biologice, a fost din ce în ce mai folosit ca un substrat de cultivare în producția horticolă (Barrett et al., 2016)., CC este deșeurile de nucă de cocos constând din praf și fibre scurte și aproximativ 12 milioane de tone sunt produse anual în lume (Nichols, 2013). Datorită caracteristicilor sale bune de retenție a apei și de aerare, CC a devenit treptat cea mai potențială alternativă atât la RC, cât și la turbă în cultivarea substratului. Prin urmare, este necesar și important să se evalueze eficiența CC atunci când este utilizat pe scară largă în producția vegetală.
în cultivarea substratului, culturile au fost plantate într-un volum mic de medii de creștere, rezultând substanțe nutritive limitate și apă pentru absorbția rădăcinilor., Prin urmare, gestionarea nutrienților minerali este un factor cheie care determină randamentul și calitatea nutrițională a culturilor de legume în timpul cultivării substratului (Kader, 2008; Fallovo et al., 2009). În general, reținerea, mișcarea și disponibilitatea nutrienților minerali în zona rădăcinii sunt legate de mai multe proprietăți ale unui substrat, cum ar fi dimensiunea particulelor, capacitățile de reținere a apei și a nutrienților, capacitatea de schimb de cationi și conținutul de nutrienți (Ao et al., 2008; Urrestarazu și colab., 2008; Carmona și colab., 2012; Asaduzzaman și colab., 2013)., Prin urmare, pentru a corespunde cerințelor nutritive ale culturilor, ajustarea conținutului de nutrienți minerali în soluția nutritivă furnizată ar trebui luată în considerare pe baza proprietăților substratului. CC, turba și RC au adesea proprietăți fizico-chimice diferite. De exemplu, CC are un conținut mai mare de P, K, Na și Cl comparativ cu turba și o porozitate mai mică și o capacitate de reținere a apei comparativ cu RC (Abad et al., 2002; Mazuela, 2005). Aceste diferențe pot afecta gestionarea nutrienților în timpul cultivării., Prin urmare, este necesar și important să se evalueze conținutul de nutrienți Disponibil în soluția de zonă rădăcină a diferitelor substraturi.tomatele sunt una dintre cele mai importante culturi de legume din lume. În timpul producției de seră, tomatele sunt produse în principal folosind RC și turbă ca substraturi de cultivare. Deși CC a fost folosit din ce în ce mai mult ca o alternativă la RC și turbă în producția de tomate cu efect de seră, puține informații sunt disponibile cu privire la diferența dintre aceste substraturi în reținerea, mișcarea și disponibilitatea nutrienților minerali în zona rădăcinii., Obiectivele acestui studiu au fost de a investiga efectele RC, turba și CC asupra retenției și mișcării nutrienților din zona rădăcinii, echilibrul nutrienților, creșterea plantelor și calitatea fructelor de roșii și de a explora factorul major care influențează ajustarea nutrienților minerali în soluția nutritivă furnizată.
materiale și metode
site-ul Experimental și plantarea culturilor
experimentul a fost realizat într-o seră controlată de climă la Centrul de cercetare a legumelor din Beijing, Academia de Agricultură și științe forestiere din Beijing de la 11 octombrie 2014 până la 26 Mai 2015., Intensitatea medie a luminii a variat de la 18,3 la 136,8 µmol m-2 s-1, iar temperatura medie a variat de la 14,0 la 23,0°c, respectiv.
tomate (Lycopersicon esculentum Mill. Semințele Lucius F1) au fost semănate la 1 septembrie 2014 și transplantate în cuburi de substrat (10 cm × 10 cm) la 22 septembrie 2014. La optsprezece zile după plantarea pe cubul de substrat, culturile de roșii au fost transplantate pe plăci de substrat (100 cm × 20 cm × 7,5 cm) cu o distanță de plante de 30 cm. Densitatea de plantare a fost de 2,4 culturi m-2.,
design Experimental
următoarele substraturi, inclusiv RC, CC și amestecul de turbă și vermiculită (V / V, 2:1) (PVC) au fost utilizate ca substraturi de cultivare în experiment. RC și CC au fost cumpărate de la Grodan Group și Jiffy Group în Olanda, respectiv. Ambele turbă și vermiculit au fost cumpărate de la Beijing Lide Agricole S&T de Dezvoltare a Companiei în China. Caracteristicile selectate ale diferitelor substraturi au fost prezentate în tabelul 1., Experimentul a fost un design complet randomizat, cu trei replici și fiecare replică conținea un jgheab de cultivare (1000 cm × 32 cm × 10 cm). Pentru fiecare jgheab de cultivare au fost instalate 10 plăci de substrat.
tabelul 1. Proprietățile fizice și chimice selectate ale rockwool, coir și turbă-vermiculit.
Managementul soluției nutritive
soluția nutritivă a fost aplicată printr-un sistem de irigare prin picurare (debit mediu de 1,5 L h-1) cu un dipper pe plantă., Raportul de drenaj a fost menținut între 20-50% la fiecare eveniment de irigare. Frecvența și volumul irigării au fost aceleași pentru toate jgheaburile de cultivare. În prima perioadă de 8 săptămâni, soluția nutritivă a fost furnizată de două ori pe zi (9:00 și 13:00) timp de 20 de minute fiecare, volumul de irigare a fost de 1 L pe plantă. În următoarea perioadă de 25 de săptămâni, soluția nutritivă a fost furnizată de patru ori pe zi (9:00, 11:00, 13:00, și 15: 00) pentru 20 min fiecare, volumul de irigare a fost de 2 L pe plantă. La fiecare 2 luni, rezervorul de soluție nutritivă a fost spălat și soluția nutritivă din rezervor a fost aruncată.,
analiza soluției din zona rădăcinii și a drenajului
începând cu 4 săptămâni după transplantare, soluția din zona rădăcinii și drenajul au fost prelevate la fiecare 2 sau 3 săptămâni. Soluția de zonă rădăcină (100 ml) a fost colectată cu un extractor de soluție rădăcină instalat între culturi, în timp ce drenajul (100 ml) a fost colectat din rezervorul de drenaj. Probele au fost păstrate la 2°C până la analiza ulterioară. Ce și pH – ul au fost măsurate cu ajutorul unui multi-metru (Multi 3420 SET C., WTW, Germania). NO3 – a fost testat de un analizor cu flux continuu (AA3, Seal, Germania)., K+, Ca2+, Mg2+ și H2PO4 – au fost analizate prin spectrometrie de plasmă cuplată inductiv (ICPE-9000, Shimazu, Janpan). SO42 – a fost testat prin spectrometrie cu plasmă cuplată inductiv (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Statele Unite).
analiza nutrienților din plante
pe săptămâni 3, 6, 10, 16, 25, și 33 după transplantare, tulpinile, frunzele și fructele au fost prelevate, spălate cu apă distilată și apoi uscate într-un cuptor ventilat la 75°C până la o greutate constantă. Au fost analizate conținutul de nutrienți din probele de frunze și fructe., Conținutul de K, Ca, Mg, și P au fost dozate după digestie cu H2SO4-HNO3-HClO4 (H2SO4:HNO3:HClO4 = 1 ml:5 ml:1 ml) de plasmă cuplată inductiv-spectrometrie (ICPE-9000, Shimazu, Japonia; ICP-MS 7900, Agilent Technologies, sua). Conținutul de N A fost testat după digestie cu H2SO4-H2O2 prin analizor cu flux continuu (AA3, Seal, Germania). Conținutul de S a fost testat după digestia cu HNO3 prin spectrometrie de plasmă cuplată inductiv (ICP-MS 7900, Agilent Technologies, Statele Unite) (Zhou et al., 2000).,în ziua 207 după transplantare, malondialdehida (MDA), superoxid dismutaza (SOD), catalaza (CAT) și peroxidaza (POD) din frunze au fost măsurate ca metode descrise în Gao (2006). În plus, rata de fotosinteză (Pn), conductanța stomatală (Gs), concentrația intercelulară de CO2 (Ci) și rata de evaporare (e) a unei frunze complet dezvoltate au fost, de asemenea, măsurate folosind un sistem de fotosinteză portabil LI-6400 (LI-COR Inc., Lincoln, NE, Statele Unite).,în timpul perioadei de maturare a fructelor, pentru fiecare jgheab de cultivare, fructele au fost recoltate din 24 de culturi pentru a măsura greutatea individuală a fructelor, numărul fructelor și randamentul proaspăt. Greutatea individuală a fructelor a fost măsurată folosind balanța electronică. La sfârșitul sezonului de recoltare, randamentul proaspăt al fiecărei recolte a fost rezumat ca randamentul total (Y). Numărul total de fructe și numărul de fructe afectate de putregaiul de înflorire (REC) au fost determinate la fiecare recoltare. Țesutul negru de la sfârșitul fructului este incidența BER. Mai mult, 1.,5 kg de fructe coapte au fost prelevate din fiecare jgheab de cultivare pentru a măsura solidele solubile, zaharurile reducătoare, acizii organici și vitamina C (Li, 2010).
echilibrul nutrienților
echilibrul nutrienților a fost calculat în diferite culturi de substrat. Când se prepară soluția de nutrienți proaspeți, s-au înregistrat intrări de nutrienți. Soluția nutritivă a fost prelevată atunci când curățați rezervorul de soluție nutritivă. La sfârșitul studiului, substratul a fost prelevat. Conținutul de nutrienți a fost analizat ca metode descrise în ” discuție.,”Nutrientul necreditat a fost calculat după cum urmează:
nutrient necreditat = aport de nutrienți – absorbție de nutrienți de către culturi – n reziduuri în substrat.
analiza statistică
datele au fost supuse unei analize a varianței (ANOVA) folosind software-ul SPSS 20.0 (pachetul statistic SPSS, Chicago, IL, Statele Unite). Semnificația statistică a rezultatelor a fost analizată prin testul LSD la nivelul 0.05.,
rezultate
ce și pH în soluția din zona rădăcinii și în drenajul
ce atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenajul tuturor substraturilor a crescut treptat în primele 21 săptămâni după transplant și apoi s-a menținut la niveluri relativ stabile în următoarele 9 săptămâni (Figura 1). În general, ce în drenaj a fost mai mic în PVC decât în RC și CC.
figura 1. Conductivitatea electrică (EC) și pH-ul în soluția din zona rădăcinii și drenajul sub cultivările rockwool (RC), coir (CC) și turbă-vermiculită (PVC)., Barele verticale reprezintă erorile standard. Literele diferite indică o diferență semnificativă între tratamente conform testului LSD la P < 0,05. Litera neagră, litera roșie și litera albastră denotă cultivările rockwool (RC), coir (CC) și respectiv PVC.spre deosebire de EC, pH-ul atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenajul RC și CC a scăzut treptat în primele 14 săptămâni după transplant și apoi s-a menținut la niveluri relativ stabile în următoarele 19 săptămâni., Sub PVC, pH-ul a scăzut lent în prima perioadă de 23 de săptămâni după transplant. În timpul perioadei de creștere, fluctuația pH-ului atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenaj a fost mai mică în PVC decât în RC și CC. În general, PVC-ul a arătat un pH mai mare în ambele soluții din zona rădăcinii la cele mai multe momente de eșantionare, dar un pH mai mic în drenaj de la săptămânile 6 la 16 după transplantare.,
ioni dinamici în soluția din zona rădăcinii și în drenajul
concentrațiile de K+ atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenajul tuturor substraturilor au crescut treptat în timpul perioadei de creștere și au fost, în general, mai mici în PVC decât în RC și CC (figura 2a). Mai mult, CC a arătat cea mai mare concentrație de K+ atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenaj în majoritatea timpului de eșantionare., Concentrațiile de Ca2+ și Mg2+ atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenaj au crescut treptat în timpul primei perioade de 23 de săptămâni după transplant și apoi s-au menținut la niveluri relativ stabile în următoarele 10 săptămâni (figura 2a). În general, PVC-ul a arătat o concentrație mai mare de Ca2+ în soluția din zona rădăcinii pe săptămâni 4, 6, 8, 18, 21, și 23 după transplantare, dar a arătat o concentrație mai mică de Mg2+ în drenaj de la săptămânile 8 la 31 după transplantare, în comparație cu RC și CC.
figura 2., Cationi (A) și anioni (B) în soluție de zonă rădăcină și drenaj în culturi RC, CC și PVC. Barele verticale reprezintă erorile standard. Literele diferite indică o diferență semnificativă între tratamente conform testului LSD la P < 0,05. Litera neagră, litera roșie și litera albastră denotă cultivările RC, CC și PVC.concentrațiile de NO3 și SO42 în soluția din zona rădăcinii au crescut treptat în timpul perioadei de creștere și nu au fost influențate de substraturi (figura 2b)., Cu toate acestea, No3 – și SO42-în drenaj au fost influențate în mod semnificativ de substraturi. Printre substraturi, RC a prezentat drenaj mai mare de NO3-și SO42 – în săptămânile 16-21 după transplantare, în timp ce PVC a prezentat drenaj mai mic de NO3 – și SO42-în săptămânile 23-29 după transplantare. Concentrațiile de H2PO4-atât în soluția din zona rădăcinii, cât și în drenaj au fost influențate semnificativ de substraturi și au fost evident mai mici în PVC decât în RC și CC. Mai mult decât atât, CC a arătat cea mai mare H2PO4 – atât în soluția de zonă rădăcină, cât și în drenaj la cele mai multe momente de eșantionare.,
raporturile dintre diferiți ioni din soluția din zona rădăcinii
biomasa, concentrația de nutrienți și absorbția în culturi
substraturile au influențat biomasa plantelor (Figura 3). În general, CC a avut cea mai mare Biomasă, în timp ce RC a avut cea mai mică.
figura 3. Biomasa culturilor în cadrul cultivărilor RC, CC și PVC. Barele verticale reprezintă erorile standard. Literele diferite indică o diferență semnificativă între tratamente conform testului LSD la P < 0,05., Litera neagră, litera roșie și litera albastră denotă cultivările RC, CC și PVC.substraturile nu au influențat statistic concentrațiile de N, K, Ca, Mg și S din tulpina, frunza și fructul tomatei, dar au influențat semnificativ concentrațiile de P (Figura 4). În general, PVC-ul a prezentat concentrații mai mici de P în tulpină, frunze și fructe comparativ cu RC și CC, iar CC a arătat concentrații mai mari de P în tulpină comparativ cu RC.
figura 4., Concentrația de nutrienți în culturi sub cultivări RC, CC și PVC. Barele verticale reprezintă erorile standard. Literele diferite indică o diferență semnificativă între tratamente conform testului LSD la P < 0,05. Litera neagră, litera roșie și litera albastră denotă cultivările rockwool (RC), coir (CC) și turbă-vermiculită (PVC).substraturile au influențat semnificativ acumularea de nutrienți N, P, K și s în culturi (figura suplimentară S2)., În general, toți nutrienții au prezentat cea mai mare acumulare în culturile sub CC, dar cea mai mică acumulare în culturile sub RC.deși nu s-a găsit nicio diferență semnificativă în aportul de nutrienți între diferitele culturi de substrat, diferitele culturi de substrat au arătat diferențe semnificative în absorbția nutrienților de către culturi și reziduurile de nutrienți în substraturi, rezultând diferențe evidente în echilibrul nutrienților (Tabelul 2). Cultivarea CC a arătat, în general, cea mai mare absorbție de nutrienți de către culturi, în special pentru P, K și S., Mai mult, cultivarea CC a arătat, de asemenea, cel mai mare reziduu P în substrat. Cu toate acestea, cele mai mari reziduuri din substratul altor nutrienți (de exemplu, Ca, Mg și S) au fost găsite în general în cultivarea PVC-ului. Datorită acestor diferențe, CC arătat, în general, cel mai mic de celelalte substanțe nutritive (mai mici, cu atât mai bine), mai ales pentru N, P și K. În plus, cel mai mic Ca celelalte fost găsit în PVC de cultivare, și ambele CC si PVC arătat mai mic uncredited Mg și S comparație cu RC.
tabelul 2., Echilibrul nutrienților în culturile rockwool (RC), coir (CC) și turbă-vermiculită (PVC).toți parametrii legați de fotosinteză (Pn, Gs, Ci și E) au fost semnificativ mai mari sub CC și PVC decât sub RC și nu s-a constatat nicio diferență semnificativă între CC și PVC (tabelul suplimentar S1). Cu toate acestea, nu a existat nicio diferență semnificativă în MDA, SOD, POD și CAT între toate cultivările de substrat.,greutatea individuală a fructelor a fost, în general, mai mare sub CC și PVC decât sub RC, în special pentru fermele 6th și 7th (Tabelul 3). Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în media greutății individuale a fructelor între CC și PVC. Cu toate acestea, deoarece CC a avut un randament de fructe semnificativ mai mare în fermele 5th, 7th și 8-13th, randamentul total al fructelor a fost semnificativ mai mare sub CC decât PVC. În plus, atât CC, cât și PVC au avut un randament total de fructe semnificativ mai mare în comparație cu RC. Pentru majoritatea fermelor inferioare (de ex.,, 1, 2 și 4-7), REC nu a fost influențată de substraturi. Cu toate acestea, pentru fermele 3 și superioare (8-13), REC a fost semnificativ mai mare sub RC și sub PVC. Efectele substraturilor asupra calității fructelor nu au fost, în general, evidente și numai pentru prima structură a fost găsit un acid organic semnificativ mai mare sub CC comparativ cu RC și PVC (tabelul suplimentar S2).
discuții
în timpul cultivării substratului, RC și turba utilizate în mod tradițional au propriile limitări din cauza impactului ecologic și ecologic (Cheng et al.,, 2011; Steiner și Harttung, 2014). Deși CC a fost din ce în ce mai utilizat ca alternativă la RC și turbă, este totuși necesar să se compare și să se evalueze pe deplin diferența dintre diferitele substraturi înainte de a fi utilizat pe scară largă în producția vegetală.ionii minerali și EC în zona rădăcinii sunt critice pentru creșterea plantelor. Pentru toate substraturile, majoritatea ionilor minerali au crescut treptat pe măsură ce timpul de creștere a crescut (Figura 2), rezultând o creștere treptată a ce în zona rădăcinii (Figura 1). În zona de rădăcină K+, Ca2+ și H2PO4-au fost principalii ioni minerali influențați de substraturi (Figura 2)., Deși atât CC, cât și PVC sunt substraturi organice, concentrația medie de K+ în zona rădăcinii a fost crescută de CC, dar a scăzut de PVC, în comparație cu RC anorganic. Acest lucru s-ar putea datora faptului că CC a lansat K+ la soluție (Schmilewski, 2008; Barrett et al., 2016), în timp ce turba a adsorbit K+ datorită capacității sale ridicate de schimb de cationi (Rippy și Nelson, 2007). Potasiul este necesar în cea mai mare cantitate de culturile de tomate și este un element major în determinarea calității fructelor de tomate (Schwarz et al., 2013)., K + relativ mai mare în soluția de zonă rădăcină sub CC (figura 2a) a sugerat că CC are un potențial ridicat de a spori creșterea tomatelor. Într-adevăr, conținutul de K în substrat (Tabelul 1), acumularea de K în culturi (figura suplimentară S2) și producția de fructe (Tabelul 3) au fost semnificativ mai mari în CC decât în RC și PVC. Cu toate acestea, K-Ca și K-Mg antagonismele sunt fenomen comun în producția de tomate (Kabu și Toop, 1970; Pujos și Morard, 1997). Astfel, K relativ ridicat în CC (Tabelul 1) ar putea induce deficit de Ca și Mg în culturi., Într-adevăr, raporturile K+/Ca2+ și K+/Mg2+ în soluția din zona rădăcinii au fost, în general, ridicate sub CC (figura suplimentară S1). Cu toate acestea, antagonismele K-Ca și K-Mg nu au fost observate la cultivarea CC, deoarece concentrațiile de Ca și Mg în tulpină, frunze și fructe nu au fost influențate de substraturi (Figura 4) și deoarece Ca și Mg acumulate în culturi au fost relativ mai mari la CC decât la RC și PVC (figura suplimentară S2).concentrația de Ca2+ în soluția din zona rădăcinii a fost crescută de PVC în comparație cu RC și CC în perioada timpurie (înainte de 10 săptămâni după transplantare; figura 2a)., Acest lucru ar putea fi din cauza ca interschimbabile Ca2+ reprezentat pentru cea mai mare parte (aproximativ 57.2–82.1%) din totalul schimbabil baze de turbă (Sfâșietor și Nelson, 2007), ceea ce duce la mare eliberare de Ca2+ din turbă de la rădăcină-zona soluție. Cu toate acestea, pentru toate substraturile, concentrația de Ca2+ în soluția din zona rădăcinii a crescut treptat pe măsură ce timpul de creștere a crescut (figura 2a). Acest lucru se datorează probabil scăderii treptate a pH-ului în soluția din zona rădăcinii în timpul perioadei de creștere (Figura 1)., PH-ul scăzut ar putea facilita rezoluția Ca2+, ceea ce ar putea crește și mai mult conținutul Ca2+ în soluția de zonă rădăcină (Mao et al., 2005). Diferența semnificativă de Ca2+ în soluția din zona rădăcinii a dus la acumularea diferită de Ca în culturi între tratamente (figura suplimentară S2). Este bine cunoscut faptul că deficiența de Ca ar putea duce la BER la tomate (de Freitas et al., 2011; Uozumi și colab., 2012)., Deoarece atât CC, cât și PVC au prezentat o acumulare relativ mai mare de Ca în culturi (figura suplimentară S2), dar mai mică de REC (Tabelul 3), substraturile organice ar putea fi mai eficiente decât substratul anorganic (RC) în reducerea deficitului de Ca și a REC.
concentrația soluției de h2po4 în zona de rădăcină a fost evident mai mică sub PVC decât sub RC și CC (figura 2b). Un motiv este că turba adsorbită H2PO4-datorită capacității sale ridicate de schimb de cationi (Rippy și Nelson, 2007)., Un alt motiv se datorează probabil faptului că Ca ridicat în turbă (Tabelul 1) s – ar putea combina cu H2PO4-pentru a reduce conținutul de h2po4 solubil în apă (Kruse et al., 2015; Cerozi și Fitzsimmons, 2016). Într – adevăr, raportul Ca2+/H2PO4 în soluția de zonă rădăcină a fost evident mai mare în cazul PVC decât în cazul RC și CC pe întreaga perioadă de creștere (figura suplimentară S1). Deși nu s – a observat nicio diferență evidentă între concentrația de H2PO4 în soluția din zona rădăcinii între RC și CC (figura 2b), acumularea de P în culturi a fost semnificativ mai mică la RC decât la CC (figura suplimentară s2)., Deoarece rata de fotosinteză (Pn), conductanța stomatală (Gs), concentrația intercelulară de CO2 (Ci) și rata de evaporare (e) în frunze au scăzut semnificativ cu RC în comparație cu CC (tabelul suplimentar S1), fotosinteza scăzută ar putea limita absorbția P de către culturile cultivate cu RC.ce ridicat poate inhiba absorbția nutrienților de către culturi și poate duce la reducerea randamentului (Rodríguez-Delfína et al., 2012). În producția de tomate, inhibarea indusă de ce ridicată a absorbției de Ca este foarte frecventă în cultivarea substratului, ceea ce duce adesea la BER de roșii din cauza deficienței de Ca (Uozumi et al.,, 2012). În acest studiu, după CE în rădăcină-zona soluție a crescut treptat pe parcursul perioadei de creștere (Figura 1), BER a crescut treptat pentru toate substraturile de la 3 la 13 structuri (Tabelul 3), indicând Ca deficit indus de mare CE (Neocleous și Sava, 2015). Acest rezultat a sugerat că inhibarea deficienței de Ca a fost încă o provocare pentru producția de roșii fără sol. În ciuda acestui fapt, cultivarea PVC-ului a arătat, în general, cel mai scăzut BER (Tabelul 3)., Acest fenomen ar putea fi explicat prin faptul că (1) turba conținea un conținut ridicat de Ca (tabelul 1) și a fost capabilă să sporească absorbția Ca de către culturile de tomate (Zhang et al., 2015), (2) mai mic K+/Ca2+ în raport root-zona soluție sub PVC (Suplimentar Figura S1) a redus K-Ca antagonism în rădăcină-zone (Neocleous și Sava, 2015) și (3) relativ ridicat tampon capacitatea de turbă-vermiculită (PVC) a dus la un nivel relativ stabil pH-ul în timpul perioadei de creștere (Figura 1) și a beneficiat Ca absorbția de către culturile de tomate (Rippy, 2005)., În ciuda beneficiilor PVC-ului, nu s-a constatat nicio diferență statistică în Rec totală între CC și PVC (Tabelul 3). În plus, CC a avut o producție totală de fructe semnificativ mai mare în comparație cu PVC (Tabelul 3), datorită absorbției mai mari de nutrienți de către culturi (Tabelul 2 și figura suplimentară S2). Avantajele CC s-au reflectat, de asemenea, în P și K necreditate mai mici (cu cât este mai mic, cu atât mai bine; tabelul 2) și acidul organic mai mare în fructele primei schelete comparativ cu PVC (tabelul suplimentar S2).
concluzie
nuca de cocos a fost un substrat potențial care ar putea fi utilizat pe scară largă în producția de tomate., În comparație cu RC, CC a arătat o absorbție mai mare A K și S de către culturi, fotosinteză, greutatea individuală a fructelor și randamentul total al fructelor și un nutrient mai mic necreditat (cu cât este mai mic, cu atât mai bine). În comparație cu PVC, CC a arătat o absorbție mai mare A P și K de către culturi și randamentul total al fructelor, iar P și K necreditate mai mici.CC nu a influențat BER în comparație cu RC sau PVC. În plus, efectele substraturilor asupra calității fructelor nu au fost, în general, evidente.
contribuții de autor
JX: contribuții substanțiale la proiectarea lucrării., Contribuții substanțiale la achiziția, analiza, interpretarea datelor pentru lucrare. YT: redactarea lucrării sau revizuirea critică a acesteia pentru conținut intelectual important. JW: redactarea lucrării sau revizuirea acesteia critic pentru conținut intelectual important. WL: acordul de a fi responsabil pentru toate aspectele lucrării în asigurarea faptului că întrebările legate de exactitatea sau integritatea oricărei părți a lucrării sunt investigate și rezolvate în mod corespunzător. Aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată., QC: acordul de a fi responsabil pentru toate aspectele lucrării în asigurarea faptului că întrebările legate de exactitatea sau integritatea oricărei părți a lucrării sunt investigate și rezolvate în mod corespunzător. Aprobarea finală a versiunii care urmează să fie publicată.
de Finanțare
Proiecte-Cheie în Știința Națională & Tehnologie Pilon Program în timpul Douăsprezecea cincinal Perioada (2013AA103004). Fructe legume echipa de inovare în Beijing (BAIC01-2017).,
Materiale Suplimentare
Conflict de Interese Declarație
autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența de orice relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretată ca un potențial conflict de interese.
Gao, J. F. (2006). Ghid Experimental pentru fiziologia plantelor. Beijing: Presa De Învățământ Superior.
Google Scholar
Krucker, M., Hummel, R. L., și Cogger, C. (2010)., Producția de crizanteme în substraturi de deșeuri organice compostate și necompostate fertilizate cu azot la două rate folosind suprafață și subirrigare. HortScience 45, 1695-1701.Google Scholar
Li, H. S. (2010). Principiul și tehnica experimentului privind fiziologia și biochimia plantelor. Beijing: Presa De Învățământ Superior.
Neocleous, D., și Sava, D. (2015). Efectul diferitelor rapoarte de cationi macronutrienți asupra absorbției macronutrienților și a apei de către pepene galben (Cucumis melon) cultivate în soluție nutritivă recirculantă. J., Plantă Nutr. Sol Sci. 178, 320–332. doi: 10.1002 / jpln.201400288
CrossRef Textul Complet | Google Scholar
Pujos, A., și Morard, P. (1997). Efectele deficienței de potasiu asupra creșterii tomatelor și nutriției minerale în stadiul incipient de producție. Sol Vegetal 189, 189-196. doi: 10.1023/O:1004263304657
CrossRef Textul Complet | Google Scholar
Raviv, M., și Zace, J. H. (2008). Teoria și practica culturii Soilless. Amsterdam: Elsevier Știință.Google Scholar
Rippy, J., F. M. (2005). Factorii care afectează stabilirea și menținerea pH-ului în substraturile pe bază de mușchi de turbă. Raleigh, NC: Universitatea de Stat din Carolina de Nord.
Google Scholar
Schmilewski, G. (2008). Rolul turbei în asigurarea calității mediilor în creștere. Mires Turba 3, 1-8.Google Scholar
Zhou, B., Li, H., și Li, X. M. (2000). Compararea metodelor de analiză a conținutului de sare al plantei. Zona Aridă Res. 17, 35-39.
Lasă un răspuns