Teknolojiya endezyariya çandiniyê ya baxçeyên serayêLi Pekînê di 13ê Çileya 2023an de saet di 17:30an de hatiye weşandin.

Mijandina piraniya hêmanên xurekê pêvajoyek e ku bi çalakiyên metabolîk ên rehên nebatan ve girêdayî ye. Ev pêvajo enerjiya ku ji hêla bêhnvedana hucreyên rehê ve tê hilberandin hewce dike, û mijandina avê jî ji hêla germahî û bêhnvedanê ve tê rêve kirin, û bêhnvedan beşdariya oksîjenê hewce dike, ji ber vê yekê oksîjena di jîngeha rehê de bandorek girîng li ser mezinbûna normal a çandiniyan dike. Naveroka oksîjena çareserbûyî di avê de ji hêla germahî û şorbûnê ve tê bandor kirin, û avahiya substratê naveroka hewayê di jîngeha rehê de diyar dike. Avdan di nûkirin û zêdekirina naveroka oksîjenê de di substratên bi rewşên naveroka avê yên cûda de cûdahiyên mezin hene. Gelek faktor hene ku naveroka oksîjenê di jîngeha rehê de çêtir bikin, lê asta bandora her faktorek pir cûda ye. Parastina kapasîteya ragirtina avê ya substratê ya maqûl (naveroka hewayê) pêşgotina parastina naveroka oksîjenê ya bilind di jîngeha rehê de ye.

Bandorên germahî û şorbûnê li ser rêjeya oksîjena têrbûyî di çareseriyê de

Naveroka oksîjena çareserkirî di avê de

Oksîjena çareserbûyî di nav oksîjena negirêdayî an azad a di nav avê de dihele, û naveroka oksîjena çareserbûyî di nav avê de dê di germahiyek diyarkirî de bigihîje asta herî bilind, ku ew jî naveroka oksîjena têrbûyî ye. Naveroka oksîjena têrbûyî di nav avê de bi germahiyê re diguhere, û dema ku germahî zêde dibe, naveroka oksîjenê kêm dibe. Naveroka oksîjena têrbûyî ya ava zelal ji ya ava deryayê ya xwê-dihewîne bilindtir e (Wêne 1), ji ber vê yekê naveroka oksîjena têrbûyî ya çareseriyên xurekê yên bi konsantrasyonên cûda dê cûda be.

Veguhestina oksîjenê di nav matrîksê de

Oksîjena ku rehên berhemên serayê dikarin ji çareseriya xurekê werbigirin, divê di rewşek azad de be, û oksîjen di bin erdê de bi rêya hewa û avê û avê li dora rehan tê veguhastin. Dema ku ew di germahiyek diyarkirî de bi naveroka oksîjenê ya di hewayê de di hevsengiyê de be, oksîjena ku di avê de tê çareserkirin digihîje herî zêde, û guherîna naveroka oksîjenê ya di hewayê de dê bibe sedema guherîna rêjeyî ya naveroka oksîjenê ya di avê de.

Bandorên stresa hîpoksiyê di jîngeha kokê de li ser çandiniyan

Sedemên hîpoksiya root

Çend sedem hene ku çima xetera hîpoksiyê di sîstemên çandiniya hîdroponîk û substratê de di havînê de zêdetir e. Pêşî, rêjeya oksîjena têrbûyî di avê de bi bilindbûna germahiyê kêm dibe. Ya duyemîn, oksîjena ku ji bo domandina mezinbûna reh pêwîst e bi zêdebûna germahiyê re zêde dibe. Wekî din, mîqdara vegirtina xurekê di havînê de zêdetir e, ji ber vê yekê daxwaza oksîjenê ji bo vegirtina xurekê zêdetir e. Ev dibe sedema kêmbûna naveroka oksîjenê di jîngeha reh de û nebûna lêzêdekirina bi bandor, ku dibe sedema hîpoksiyê di jîngeha reh de.

Vegirtin û mezinbûn

Vegirtina piraniya xurekên bingehîn bi pêvajoyên ku bi metabolîzma reh ve girêdayî ne ve girêdayî ye, ku enerjiya ku ji hêla nefesgirtina hucreyên reh ve tê hilberandin, ango hilweşandina berhemên fotosentezê di hebûna oksîjenê de, hewce dike. Lêkolînan nîşan dane ku %10~20 ji tevahî asîmîlasyonên nebatan di reh de têne bikar anîn, %50 ji wan ji bo vegirtina îyonên xurek, %40 ji bo mezinbûnê û tenê %10 ji bo parastinê têne bikar anîn. Reh divê oksîjenê di hawîrdora rasterast de bibînin ku ew CO2 berdidin.₂Di bin şert û mercên anaerobîk de ku ji ber hewakirina nebaş di substrat û hîdroponîkê de çêdibin, hîpoksî dê bandorê li ser vegirtina av û xurdemeniyan bike. Hîpoksî bersivek bilez dide vegirtina çalak a xurdemeniyan, ango nîtratê (NO₃^-), potasyûm (K) û fosfat (PO₄^3-), ku dê mudaxeleyî vegirtina pasîf a kalsiyûm (Ca) û magnezyûm (Mg) bike.

Mezinbûna rehên nebatan hewceyê enerjiyê ye, çalakiya normal a rehên nebatan hewceyê kêmtirîn rêjeya oksîjenê ye, û rêjeya oksîjenê ya li jêr nirxa COP dibe faktorek ku metabolîzma hucreya rehên kok (hîpoksî) sînordar dike. Dema ku asta naveroka oksîjenê kêm be, mezinbûn hêdî dibe an jî radiweste. Ger hîpoksiya qismî ya rehên kok tenê bandorê li şax û pelan bike, pergala rehên kok dikare bi zêdekirina vegirtina herêmî beşa pergala rehên kok ku ji ber hin sedeman êdî çalak nîne telafî bike.

Mekanîzma metabolîzma nebatan bi oksîjenê ve girêdayî ye wekî qebûlkerê elektronan. Bê oksîjenê, hilberîna ATP-ê dê raweste. Bê ATP-ê, derketina protonan ji kokan dê raweste, ava hucreyê ya hucreyên kokê dê asîdî bibe, û ev hucre dê di nav çend demjimêran de bimirin. Hîpoksiya demkî û demkurt dê di nebatan de streseke xurekî ya bêveger çêneke. Ji ber mekanîzmaya "nefesgirtina nîtratê", dibe ku adaptasyonek demkurt be ku bi hîpoksiyê re wekî rêyek alternatîf di dema hîpoksiya kokan de mijûl bibe. Lêbelê, hîpoksiya demdirêj dê bibe sedema mezinbûna hêdî, kêmbûna qada pelan û kêmbûna giraniya teze û hişk, ku dê bibe sedema kêmbûnek girîng di berhema çandiniyê de.

Etîlen

Nebat di bin gelek stresê de di cih de etîlenê çêdikin. Bi gelemperî, etîlen bi belavbûna nav hewaya axê ji kokan tê derxistin. Dema ku av lê zêde dibe, ne tenê çêbûna etîlenê zêde dibe, lê belavbûn jî pir kêm dibe ji ber ku reh bi avê dorpêçkirî ne. Zêdebûna konsantrasyona etîlenê dê bibe sedema çêbûna tevnên hewakirinê di kokan de (Wêne 2). Etîlen dikare bibe sedema pîrbûna pelan, û têkiliya di navbera etîlen û oksînê de dê çêbûna kokên neasayî zêde bike.

Stresa oksîjenê dibe sedema kêmbûna mezinbûna pelan

ABA di reh û pelan de tê hilberandin da ku bi cûrbecûr stresên hawîrdorê re mijûl bibe. Di hawîrdora reh de, bersiva tîpîk a stresê girtina stomatan e, ku tê de çêbûna ABA heye. Berî ku stomat werin girtin, serê nebatan zexta werimandinê winda dike, pelên jorîn hişk dibin, û karîgeriya fotosentezê jî dibe ku kêm bibe. Gelek lêkolînan nîşan dane ku stomata bi girtinê bersiva zêdebûna konsantrasyona ABA di apoplastê de didin, ango naveroka tevahî ya ABA di ne-pelan de bi berdana ABA ya nav hucreyî, nebat dikarin konsantrasyona apoplast ABA pir zû zêde bikin. Dema ku nebat di bin stresa hawîrdorê de ne, ew dest bi berdana ABA di hucreyan de dikin, û sînyala berdana reh dikare di nav çend deqeyan de li şûna saetan were veguheztin. Zêdebûna ABA di tevna pelê de dibe ku dirêjkirina dîwarê hucreyê kêm bike û bibe sedema kêmbûna dirêjkirina pelê. Bandorek din a hîpoksiyê ev e ku temenê pelan kurt dibe, ku dê bandorê li hemî pelan bike. Hîpoksî bi gelemperî dibe sedema kêmbûna veguhastina sîtokînîn û nîtratê. Kêmbûna nîtrojen an sîtokînînê dê dema lênêrîna qada pelan kurt bike û mezinbûna şax û pelan di nav çend rojan de rawestîne.

Çêtirkirina jîngeha oksîjenê ya pergala kokê ya çandiniyê

Taybetmendiyên substratê ji bo belavkirina av û oksîjenê diyarker in. Rêjeya oksîjenê di jîngeha rehên sebzeyên serayê de bi giranî bi kapasîteya ragirtina avê ya substratê, avdanê (mezinahî û pirbûn), avahiya substratê û germahiya şerîta substratê ve girêdayî ye. Tenê dema ku rêjeya oksîjenê di jîngeha rehên de herî kêm ji %10 (4~5mg/L) jortir be, çalakiya rehên dikare di rewşa herî baş de were parastin.

Sîstema rehên çandiniyê ji bo mezinbûna nebatan û berxwedana nexweşiyên nebatan pir girîng e. Av û xurek li gorî hewcedariyên nebatan têne mijandin. Lêbelê, asta oksîjenê ya di hawîrdora rehan de bi giranî karîgeriya mijandina xurek û avê û kalîteya pergala rehan diyar dike. Asta oksîjenê ya têrker di hawîrdora pergala rehan de dikare tenduristiya pergala rehan misoger bike, da ku nebat li hember mîkroorganîzmayên nexweşî berxwedanek çêtir hebe (Wêne 3). Asta oksîjenê ya têrker di substratê de jî xetera şert û mercên anaerobîk kêm dike, bi vî rengî xetera mîkroorganîzmayên nexweşî kêm dike.

Xerckirina oksîjenê di jîngeha kok de

Xerckirina oksîjenê ya herî zêde ya çandiniyan dikare bigihêje 40mg/m2/saetê (xerckirin bi çandiniyan ve girêdayî ye). Li gorî germahiyê, ava avdanê dikare heta 7~8mg/L oksîjenê hebe (Wêne 4). Ji bo gihîştina 40 mg, divê her saetekê 5L av were dayîn da ku hewcedariya oksîjenê were bicîhanîn, lê di rastiyê de, dibe ku mîqdara avdanê ya di rojekê de neyê gihîştin. Ev tê vê wateyê ku oksîjena ku ji hêla avdanê ve tê peyda kirin tenê rolek piçûk dilîze. Piraniya dabînkirina oksîjenê bi rêya porên di matrîksê de digihîje herêma kokê, û beşdariya dabînkirina oksîjenê bi rêya poran, li gorî demjimêra rojê, digihîje %90. Dema ku buharbûna nebatan digihîje herî zêde, mîqdara avdanê jî digihîje herî zêde, ku wekhevî 1~1.5L/m2/saetê ye. Ger ava avdanê 7mg/L oksîjen hebe, ew ê ji bo herêma kokê 7~11mg/m2/saetê oksîjen peyda bike. Ev wekhevî %17~25ê daxwazê ​​ye. Bê guman, ev tenê ji bo rewşa ku ava avdanê ya kêm oksîjen di substratê de bi ava avdanê ya teze tê guheztin derbas dibe.

Ji bilî xerckirina rehên kokan, mîkroorganîzmayên di jîngeha rehên kokan de oksîjenê jî dixwin. Ji ber ku di vî warî de ti pîvan nehatiye kirin, pîvandina vê yekê dijwar e. Ji ber ku her sal substratên nû têne guhertin, dikare were texmîn kirin ku mîkroorganîzma di xerckirina oksîjenê de rolek nisbeten piçûk dilîzin.

Germahiya jîngehê ya kokan çêtirîn bikin

Germahiya hawîrdorê ya pergala reh ji bo mezinbûn û fonksiyona normal a pergala reh pir girîng e, û ew her weha faktorek girîng e ku bandorê li ser vegirtina av û xurdemeniyan ji hêla pergala reh ve dike.

Germahiya pir nizm a substratê (germahiya reh) dibe ku bibe sedema zehmetiya vegirtina avê. Di 5℃ de, vegirtin ji %70~80 kêmtir e ji ya 20℃. Ger germahiya nizm a substratê bi germahiya bilind re were, ev yek dê bibe sedema hişkbûna nebatan. Vegirtina îyonan bê guman bi germahiyê ve girêdayî ye, ku di germahiya nizm de vegirtina îyonan asteng dike, û hesasiyeta hêmanên xurekî yên cûda ji germahiyê re cûda ye.

Germahiya pir zêde ya substratê jî bêkêr e, û dibe ku bibe sedema mezinbûna pergala reh. Bi gotineke din, belavkirina madeya hişk di nebatan de nehevseng e. Ji ber ku pergala reh pir mezin e, windahiyên nehewce dê bi rêya nefesê çêbibin, û ev beşa enerjiya winda dikaribû ji bo beşa çinînê ya nebatan bihata bikar anîn. Di germahiya bilindtir a substratê de, naveroka oksîjena çareserbûyî kêmtir e, ku bandorek pir mezintir li ser naveroka oksîjenê di jîngeha reh de dike ji oksîjena ku ji hêla mîkroorganîzmayan ve tê vexwarin. Pergala reh gelek oksîjenê dixwe, û di rewşa substrat an avahiya axê ya xirab de jî dibe sedema hîpoksiyê, bi vî rengî kişandina av û îyonan kêm dike.

Kapasîteya ragirtina avê ya maqûl a matrîksê biparêze.

Di navbera rêjeya avê û rêjeya rêjeya oksîjenê ya di matrîksê de korelasyoneke neyînî heye. Dema ku rêjeya avê zêde dibe, rêjeya oksîjenê kêm dibe, û berevajî vê yekê. Di navbera rêjeya avê û oksîjenê ya di matrîksê de rêjeyek krîtîk heye, ango rêjeya avê ji %80 heta %85 (Wêne 5). Parastina rêjeya avê ya ji %85 zêdetir di substratê de ji bo demek dirêj dê bandorê li dabînkirina oksîjenê bike. Piraniya dabînkirina oksîjenê (%75 heta %90) bi rêya kunên di matrîksê de ye.

Zêdekirina avdanê li gorî naveroka oksîjenê di substratê de

Zêdebûna tîrêjên rojê dê bibe sedema zêdebûna xerckirina oksîjenê û kêmbûna rêjeya oksîjenê di kokan de (Wêne 6), û zêdebûna şekir dê xerckirina oksîjenê di şevê de zêdetir bike. Transpirasyon xurt e, vegirtina avê mezin e, û di substratê de hewa û oksîjena zêdetir heye. Ji çepê Wêne 7 tê dîtin ku naveroka oksîjenê di substratê de piştî avdanê dê hinekî zêde bibe di bin şertê ku kapasîteya ragirtina avê ya substratê bilind be û naveroka hewayê pir kêm be. Wekî ku li rastê wêne 7 tê xuyang kirin, di bin şertê ronîkirina nisbeten çêtir de, naveroka hewayê di substratê de ji ber vegirtina avê ya zêdetir (heman demên avdanê) zêde dibe. Bandora nisbî ya avdanê li ser naveroka oksîjenê di substratê de ji kapasîteya ragirtina avê (naveroka hewayê) di substratê de pir kêmtir e.

Hevaxaftin

Di hilberîna rastîn de, naveroka oksîjenê (hewayê) di jîngeha kokên çandiniyê de bi hêsanî nayê dîtin, lê ew faktorek girîng e ku mezinbûna normal a çandiniyan û pêşveçûna saxlem a kokan misoger bike.

Ji bo ku di dema hilberîna çandiniyê de berhema herî zêde were bidestxistin, pir girîng e ku jîngeha pergala reh bi qasî ku pêkan be di rewşa herî baş de were parastin. Lêkolînan nîşan dane ku O₂naveroka di jîngeha pergala reh de li jêr 4mg/L dê bandorek neyînî li ser mezinbûna çandiniyê bike.₂Naveroka di jîngeha kokê de bi giranî ji hêla avdanê (mîqdara û pirbûna avdanê), avahiya substratê, naveroka ava substratê, germahiya serayê û substratê ve tê bandorkirin, û şêwazên çandiniyê yên cûda dê cûda bin. Alg û mîkroorganîzma jî têkiliyek diyarkirî bi naveroka oksîjenê di jîngeha kokê ya berhemên hîdroponîk de hene. Hîpoksî ne tenê dibe sedema pêşveçûna hêdî ya nebatan, lê di heman demê de zexta patojenên kokê (pîthium, fîtophthora, fusarium) li ser mezinbûna kokê zêde dike.

Stratejiya avdanê bandorek girîng li ser O dike.₂naveroka di substratê de, û di heman demê de di pêvajoya çandinê de rêbazek kontrolkirîtir e. Hin lêkolînên çandina gulên sor dîtine ku hêdî hêdî zêdekirina naveroka avê di substratê de (di sibehê de) dikare rewşek oksîjenê ya çêtir bi dest bixe. Di substrata ku kapasîteya ragirtina avê kêm e de, substrat dikare naveroka oksîjenê ya bilind biparêze, û di heman demê de, pêdivî ye ku ji cûdahiya naveroka avê di navbera substratan de bi riya frekansa avdanê ya bilindtir û navberên kurttir dûr bisekinin. Kapasîteya ragirtina avê ya substratan çiqas kêm be, cûdahiya di navbera substratan de ewqas mezintir dibe. Substrata şil, frekansa avdanê ya kêmtir û navberên dirêjtir guheztina hewayê ya bêtir û şert û mercên oksîjenê yên guncan misoger dikin.

Avêtina binzemînê faktorek din e ku bandorek mezin li ser rêjeya nûbûnê û gradyana konsantrasyona oksîjenê di binzemînê de dike, li gorî celeb û kapasîteya ragirtina avê ya binzemînê. Şileya avdanê divê pir dirêj li binê binzemînê nemîne, lê divê zû were berdan da ku ava avdanê ya teze ya dewlemendkirî bi oksîjenê dîsa bigihîje binê binzemînê. Leza avdanê dikare ji hêla hin pîvanên nisbeten hêsan ve were bandor kirin, wekî gradyana binzemînê di aliyên dirêjahî û firehiyê de. Çiqas gradyana mezintir be, leza avdanê ew qas zûtir dibe. Binzemînên cûda vebûnên cûda hene û hejmara dergehan jî cûda ye.

DAWÎ

[agahiyên çavkanî]

Xie Yuanpei. Bandorên naveroka oksîjena jîngehê di rehên berhemên serayê de li ser mezinbûna berheman [J]. Teknolojiya Endezyariya Çandiniyê, 2022,42(31):21-24.