Chen Tongqiang, etc. Tecnología de ingeniería agrícola de jardinería de invernadero Publicado en Beijing a las 17:30 el 6 de enero de 2023.

Un buen control de la CE y el pH de la rizosfera son condiciones necesarias para lograr un alto rendimiento de tomate en el modo de cultivo sin suelo en un invernadero de vidrio inteligente.En este artículo se tomó el tomate como objeto de plantación, y se resumió el rango adecuado de EC y pH de la rizosfera en las diferentes etapas, así como las medidas técnicas de control correspondientes en caso de anomalía, a fin de proporcionar una referencia para la producción real de la plantación en invernaderos de cristal tradicionales.

Según estadísticas incompletas, el área de plantación de invernaderos inteligentes de vidrio de varios tramos en China ha alcanzado los 630 hm2 y aún se está expandiendo.El invernadero de vidrio integra varias instalaciones y equipos, creando un entorno de crecimiento adecuado para el crecimiento de las plantas.El buen control ambiental, el riego preciso de agua y fertilizantes, la operación agrícola correcta y la protección de las plantas son los cuatro factores principales para lograr un alto rendimiento y una alta calidad de los tomates.En lo que respecta al riego preciso, su propósito es mantener la CE, el pH, el contenido de agua del sustrato y la concentración de iones de la rizosfera adecuados.Una buena EC y pH de la rizosfera satisfacen el desarrollo de las raíces y la absorción de agua y fertilizantes, lo cual es un requisito previo necesario para mantener el crecimiento de las plantas, la fotosíntesis, la transpiración y otros comportamientos metabólicos.Por lo tanto, mantener un buen ambiente en la rizosfera es una condición necesaria para lograr un alto rendimiento de los cultivos.

El fuera de control de la CE y el pH en la rizósfera tendrá efectos irreversibles en el equilibrio hídrico, el desarrollo de raíces, la eficiencia de absorción de fertilizantes de raíces, la deficiencia de nutrientes de las plantas, la concentración de iones de raíces, la absorción de fertilizantes, la deficiencia de nutrientes de las plantas, etc.La plantación y producción de tomate en invernadero de vidrio adopta un cultivo sin suelo.Después de mezclar el agua y el fertilizante, la entrega integrada de agua y fertilizante se realiza en forma de flechas que caen.La CE, el pH, la frecuencia, la fórmula, la cantidad de líquido de retorno y la hora de inicio del riego afectarán directamente la CE y el pH de la rizosfera.En este artículo, se resumieron la CE y el pH de la rizosfera adecuados en cada etapa de la siembra de tomate, y se analizaron las causas de la CE y el pH de la rizosfera anormales y se resumieron las medidas correctivas, que proporcionaron referencia y referencia técnica para la producción real de vidrio tradicional. invernaderos.

CE y pH de la rizosfera adecuados en diferentes etapas de crecimiento del tomate

La CE de la rizosfera se refleja principalmente en la concentración de iones de los elementos principales en la rizosfera.La fórmula de cálculo empírico es que la suma de las cargas de aniones y cationes se divide por 20, y cuanto mayor sea el valor, mayor será la CE de la rizosfera.La CE de rizosfera adecuada proporcionará una concentración de iones de elementos adecuada y uniforme para el sistema radicular.

En términos generales, su valor es bajo (CE de la rizosfera <2,0 mS/cm).Debido a la presión de hinchazón de las células de la raíz, dará lugar a una demanda excesiva de absorción de agua por parte de las raíces, lo que dará como resultado más agua libre en las plantas, y el exceso de agua libre se utilizará para escupir hojas, alargamiento de células, crecimiento vano de plantas;Su valor está en el lado alto (rizosfera de invierno EC>8~10mS/cm, rizosfera de verano EC>5~7mS/cm).Con el aumento de la CE de la rizósfera, la capacidad de absorción de agua de las raíces es insuficiente, lo que provoca estrés por escasez de agua en las plantas y, en casos graves, las plantas se marchitan (Figura 1).Al mismo tiempo, la competencia entre hojas y frutos por agua conducirá a la disminución del contenido de agua de la fruta, lo que afectará el rendimiento y la calidad de la fruta.Cuando la CE de la rizósfera aumenta moderadamente en 0~2 mS/cm, tiene un buen efecto regulador sobre el aumento de la concentración de azúcar soluble/contenido de sólidos solubles de la fruta, el ajuste del crecimiento vegetativo de la planta y el equilibrio del crecimiento reproductivo, por lo que los productores de tomate cherry que perseguir la calidad a menudo adoptan una CE de rizosfera más alta.Se encontró que el azúcar soluble del pepino injertado fue significativamente más alto que el del control bajo la condición de riego con agua salobre (3g/L de agua salobre de elaboración propia con una relación de NaCl:MgSO4:CaSO4 de 2:2:1 se añadió a la solución nutritiva).Las características del tomate cherry Dutch 'Honey' son que mantiene una CE de la rizosfera alta (8~10 mS/cm) durante toda la temporada de producción, y la fruta tiene un alto contenido de azúcar, pero el rendimiento de la fruta terminada es relativamente bajo (5 kg/ m2).

El pH de la rizosfera (sin unidades) se refiere principalmente al pH de la solución de la rizosfera, que afecta principalmente la precipitación y disolución de cada ion de elemento en agua, y luego afecta la efectividad de cada ion absorbido por el sistema radicular.Para la mayoría de los iones elementales, su rango de pH adecuado es de 5,5 a 6,5, lo que puede garantizar que cada ion pueda ser absorbido normalmente por el sistema radicular.Por lo tanto, durante la siembra del tomate, el pH de la rizosfera siempre debe mantenerse entre 5,5 y 6,5.La Tabla 1 muestra el rango de control de CE y pH de la rizosfera en diferentes etapas de crecimiento de tomates de frutos grandes.Para los tomates de frutos pequeños, como los tomates cherry, la CE de la rizósfera en diferentes etapas es 0~1 mS/cm más alta que la de los tomates de frutos grandes, pero todos ellos se ajustan de acuerdo con la misma tendencia.

Razones anormales y medidas de ajuste de la CE de la rizosfera del tomate

La CE de la rizosfera se refiere a la CE de la solución nutritiva alrededor del sistema radicular.Cuando se plante lana de roca de tomate en Holanda, los productores utilizarán jeringas para succionar la solución nutritiva de la lana de roca y los resultados serán más representativos.En circunstancias normales, la EC de retorno está cerca de la EC de la rizosfera, por lo que la EC de retorno del punto de muestra se usa a menudo como la EC de la rizosfera en China.La variación diurna de la CE de la rizosfera generalmente aumenta después del amanecer, comienza a disminuir y permanece estable en el punto máximo de riego y aumenta lentamente después del riego, como se muestra en la Figura 2.

Las razones principales de la CE de alto retorno son la tasa de retorno baja, la CE de entrada alta y el riego tardío.La cantidad de riego en el mismo día es menor, lo que demuestra que la tasa de retorno de líquido es baja.El propósito del retorno de líquido es lavar completamente el sustrato, garantizar que la CE de la rizosfera, el contenido de agua del sustrato y la concentración de iones de la rizosfera estén en el rango normal, que la tasa de retorno de líquido sea baja y que el sistema radicular absorba más agua que los iones elementales. lo que muestra además el aumento de EC.La alta EC de entrada conduce directamente a la EC de alto retorno.De acuerdo con la regla general, la EC de retorno es de 0,5 a 1,5 ms/cm más alta que la EC de entrada.El último riego terminó más temprano ese día y la intensidad de la luz fue aún mayor (300~450W/m2) después del riego.Debido a la transpiración de las plantas impulsada por la radiación, el sistema de raíces continuó absorbiendo agua, el contenido de agua del sustrato disminuyó, la concentración de iones aumentó y luego aumentó la CE de la rizosfera.Cuando la CE de la rizósfera es alta, la intensidad de la radiación es alta y la humedad es baja, las plantas se enfrentan a un estrés por escasez de agua, que se manifiesta gravemente como marchitamiento (Figura 1, derecha).

La baja CE en rizósfera se debe principalmente a la alta tasa de retorno de líquido, la finalización tardía del riego y la baja CE en entrada de líquido, lo que agravará el problema.La alta tasa de retorno de líquido conducirá a una proximidad infinita entre la EC de entrada y la EC de retorno.Cuando el riego finaliza tarde, especialmente en días nublados, junto con poca luz y alta humedad, la transpiración de las plantas es débil, la relación de absorción de iones elementales es mayor que la del agua y la relación de disminución del contenido de agua de la matriz es menor que la de concentración de iones en la solución, lo que conducirá a una CE baja del líquido de retorno.Debido a que la presión de expansión de las células ciliadas de la raíz de la planta es menor que el potencial hídrico de la solución nutritiva de la rizosfera, el sistema radicular absorbe más agua y el balance hídrico se desequilibra.Cuando la transpiración es débil, la planta se descargará en forma de agua escupiendo (figura 1, izquierda), y si la temperatura es alta por la noche, la planta crecerá en vano.

Medidas de ajuste cuando la EC de la rizosfera es anormal: ① Cuando la EC de retorno es alta, la EC entrante debe estar dentro de un rango razonable.En general, la CE entrante de los tomates frutales grandes es de 2,5 a 3,5 mS/cm en verano y de 3,5 a 4,0 mS/cm en invierno.En segundo lugar, mejore la tasa de retorno de líquido, que es anterior al riego de alta frecuencia al mediodía, y asegúrese de que el retorno de líquido ocurra cada riego.La tasa de retorno de líquido se correlaciona positivamente con la acumulación de radiación.En verano, cuando la intensidad de la radiación es todavía superior a 450 W/m2 y la duración es superior a 30 min, se debe añadir una pequeña cantidad de riego manualmente (50~100 ml/gotero) una vez, y es mejor que no haya retorno de líquido. ocurre básicamente.② Cuando la tasa de retorno de líquido es baja, las razones principales son la tasa de retorno de líquido alta, la CE baja y el último riego tardío.En vista de la hora del último riego, el último riego suele terminar 2~5h antes de la puesta del sol, finalizando en días nublados e invierno antes de lo previsto, y retrasándose en días soleados y verano.Controlar la tasa de retorno de líquido, según la acumulación de radiación exterior.En general, la tasa de retorno de líquido es inferior al 10 % cuando la acumulación de radiación es inferior a 500 J/(cm2.d), y del 10 % al 20 % cuando la acumulación de radiación es de 500 a 1000 J/(cm2.d), y así sucesivamente. .

Causas anormales y medidas de ajuste del pH de la rizosfera del tomate

Generalmente, el pH del afluente es 5,5 y el pH del lixiviado es 5,5~6,5 en condiciones ideales.Los factores que afectan el pH de la rizosfera son la fórmula, el medio de cultivo, la tasa de lixiviación, la calidad del agua, etc.Cuando el pH de la rizosfera es bajo, quemará las raíces y disolverá seriamente la matriz de lana de roca, como se muestra en la Figura 3. Cuando el pH de la rizosfera sea alto, la absorción de Mn2+, Fe 3+, Mg2+ y PO4 3- se reducirá , lo que conducirá a la aparición de deficiencia de elementos, como la deficiencia de manganeso causada por un pH alto de la rizosfera, como se muestra en la Figura 4.

En términos de calidad del agua, el agua de lluvia y el agua de filtración por membrana RO son ácidas, y el pH de las aguas madres es generalmente de 3 a 4, lo que conduce a un pH bajo de las aguas de entrada.El hidróxido de potasio y el bicarbonato de potasio se usan a menudo para ajustar el pH del licor de entrada.El agua de pozo y el agua subterránea a menudo están reguladas por ácido nítrico y ácido fosfórico porque contienen HCO3, que es alcalino.El pH de entrada anormal afectará directamente el pH de retorno, por lo que el pH de entrada adecuado es la base de la regulación.En cuanto al sustrato de cultivo, después de la siembra, el pH del líquido que regresa del sustrato de salvado de coco es similar al del líquido que ingresa, y el pH anormal del líquido que ingresa no causará una fluctuación drástica del pH de la rizosfera en poco tiempo debido a la buena propiedad amortiguadora del sustrato.Bajo el cultivo de lana de roca, el valor de pH del líquido de retorno después de la colonización es alto y dura mucho tiempo.

En términos de fórmula, de acuerdo con la diferente capacidad de absorción de iones por parte de las plantas, se puede dividir en sales ácidas fisiológicas y sales alcalinas fisiológicas.Tomando el NO3- como ejemplo, cuando las plantas absorben 1 mol de NO3-, el sistema radicular liberará 1 mol de OH-, lo que conducirá al aumento del pH de la rizosfera, mientras que cuando el sistema radicular absorba NH4+, liberará la misma concentración de H+, lo que conducirá a la disminución del pH de la rizosfera.Por lo tanto, el nitrato es una sal fisiológicamente básica, mientras que la sal de amonio es una sal fisiológicamente ácida.Generalmente, el sulfato de potasio, el nitrato de amonio y calcio y el sulfato de amonio son fertilizantes ácidos fisiológicos, el nitrato de potasio y el nitrato de calcio son sales alcalinas fisiológicas y el nitrato de amonio es una sal neutra.La influencia de la tasa de retorno de líquido en el pH de la rizosfera se refleja principalmente en el lavado de la solución de nutrientes de la rizosfera, y el pH anormal de la rizosfera es causado por la concentración desigual de iones en la rizosfera.

Medidas de ajuste cuando el pH de la rizosfera es anormal: ① Primero, verifique si el pH del influente está en un rango razonable;(2) Cuando se usa agua que contiene más carbonato, como agua de pozo, el autor encontró una vez que el pH del afluente era normal, pero después de que terminó el riego ese día, se verificó el pH del afluente y se encontró que había aumentado.Después del análisis, la posible razón fue que el pH se incrementó debido al tampón de HCO3-, por lo que se recomienda usar ácido nítrico como regulador cuando se usa agua de pozo como fuente de agua de riego;(3) Cuando se utiliza lana de roca como sustrato de plantación, el pH de la solución de retorno es alto durante mucho tiempo en la etapa inicial de la plantación.En este caso, el pH de la solución entrante debe reducirse adecuadamente a 5.2 ~ 5.5 y, al mismo tiempo, debe aumentarse la dosis de sal ácida fisiológica, y debe usarse nitrato amónico de calcio en lugar de nitrato de calcio y sulfato de potasio. utilizarse en lugar de nitrato de potasio.Cabe señalar que la dosis de NH4+ no debe exceder 1/10 del N total en la fórmula.Por ejemplo, cuando la concentración de N total (NO3- +NH4+) en el afluente es de 20 mmol/L, la concentración de NH4+ es inferior a 2 mmol/L y se puede usar sulfato de potasio en lugar de nitrato de potasio, pero debe tenerse en cuenta que el concentración de SO4^2-en el afluente de riego no se recomienda exceder 6~8 mmol/L;(4) En términos de tasa de retorno de líquido, la cantidad de riego debe aumentar cada vez y el sustrato debe lavarse, especialmente cuando se usa lana de roca para plantar, por lo que el pH de la rizosfera no se puede ajustar rápidamente en poco tiempo usando fisiológicos. sal ácida, por lo que se debe aumentar la cantidad de riego para ajustar el pH de la rizosfera a un rango razonable lo antes posible.

Resumen

Un rango razonable de EC y pH de la rizosfera es la premisa para asegurar la absorción normal de agua y fertilizante por parte de las raíces del tomate.Los valores anormales darán lugar a deficiencias de nutrientes en las plantas, desequilibrio del equilibrio hídrico (estrés por escasez de agua/exceso de agua libre), quema de raíces (alta CE y bajo pH) y otros problemas.Debido al retraso de la anormalidad de la planta causada por la EC y el pH anormales de la rizosfera, una vez que ocurre el problema, significa que la EC y el pH anormales de la rizosfera han ocurrido durante muchos días, y el proceso de la planta para volver a la normalidad llevará tiempo, lo que afecta directamente el salida y calidad.Por lo tanto, es importante detectar la CE y el pH del líquido entrante y devuelto todos los días.

FIN

[Información citada] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, etc. Método de control de CE y pH de la rizosfera del cultivo sin suelo de tomate en invernadero de vidrio [J].Tecnología de ingeniería agrícola, 2022, 42 (31): 17-20.