د شنو خونو د باغدارۍ د کرنې انجینري ټیکنالوژي د ۲۰۲۳ کال د جنورۍ په ۱۷ مه نېټه په ۱۷:۳۰ بجو په بېجینګ کې خپره شوه.

د ډیری غذایي عناصرو جذب یوه پروسه ده چې د نبات د ریښو میټابولیک فعالیتونو سره نږدې تړاو لري.دا پروسې د ریښو حجرو تنفس لخوا تولید شوي انرژي ته اړتیا لري، او د اوبو جذب هم د تودوخې او تنفس لخوا تنظیم کیږي، او تنفس د اکسیجن ګډون ته اړتیا لري، نو د ریښو په چاپیریال کې اکسیجن د فصلونو په نورمال وده کې حیاتي اغیزه لري.په اوبو کې منحل شوي اکسیجن مواد د تودوخې او مالګینتوب لخوا اغیزمن کیږي، او د سبسټریټ جوړښت د ریښو چاپیریال کې د هوا محتوا ټاکي.اوبولګولو په فرعي برخو کې د اکسیجن مینځپانګې په نوي کولو او بشپړولو کې د اوبو مختلف حالتونو سره لوی توپیرونه لري.د ریښو په چاپیریال کې د اکسیجن مینځپانګې مطلوب کولو لپاره ډیری فکتورونه شتون لري ، مګر د هر فکتور د نفوذ کچه خورا توپیر لري.د مناسب سبسټریټ اوبو ساتلو ظرفیت (هوا مینځپانګه) ساتل د ریښو چاپیریال کې د لوړ اکسیجن مینځپانګې ساتلو اساس دی.

په محلول کې د سنتر شوي اکسیجن مینځپانګې باندې د تودوخې او مالګې اغیزې

په اوبو کې د اکسیجن منحل مواد

منحل اکسیجن په اوبو کې په غیر محدود یا وړیا اکسیجن کې منحل کیږي، او په اوبو کې د منحل شوي اکسیجن محتوا په یو ټاکلي حرارت کې اعظمي حد ته رسیږي، کوم چې د اکسیجن محتويات دي.په اوبو کې د اکسیجن محتوا د تودوخې سره بدلیږي، او کله چې د تودوخې درجه لوړه شي، د اکسیجن مینځپانګه کمیږي.په پاکو اوبو کې د اکسيجن محتويات د مالګې لرونکو سمندري اوبو په پرتله لوړ دي (شکل 1)، نو د غذايي محلولونو د سنتر شوي اکسيجن محتوا به د مختلفو غلظتونو سره توپير ولري.

په میټرکس کې د اکسیجن لیږد

هغه اکسیجن چې د شنو خونو د نباتاتو ریښې د غذايي محلول څخه ترلاسه کولی شي باید په وړیا حالت کې وي، او اکسیجن د ریښو په شاوخوا کې د هوا او اوبو او اوبو له لارې په فرعي ساحه کې لیږدول کیږي.کله چې دا په یوه ټاکل شوې تودوخه کې په هوا کې د اکسیجن مینځپانګې سره انډول وي ، په اوبو کې منحل اکسیجن اعظمي حد ته رسي ، او په هوا کې د اکسیجن مینځپانګې بدلون به په اوبو کې د اکسیجن مینځپانګې متناسب بدلون لامل شي.

په ریښو چاپیریال کې د هایپوکسیا فشار اغیزې په فصلونو باندې

د ریښی هایپوکسیا لاملونه

ډیری دلیلونه شتون لري چې ولې په دوبي کې د هایدروپونیک او فرعي کښت سیسټمونو کې د هایپوکسیا خطر لوړ دی.تر ټولو لومړی، په اوبو کې د اکسیجن محتوا د تودوخې په لوړیدو سره کمیږي.دوهم، د ریښو د ودې ساتلو لپاره اړین اکسیجن د تودوخې په زیاتوالي سره زیاتیږي.برسېره پردې، په دوبي کې د غذايي موادو جذب اندازه لوړه وي، نو د غذايي موادو د جذب لپاره د اکسیجن غوښتنه لوړه ده.دا د ریښو چاپیریال کې د اکسیجن مینځپانګې کمښت او د مؤثره ضمیمه نشتوالي لامل کیږي ، کوم چې د ریښو چاپیریال کې د هایپوکسیا لامل کیږي.

جذب او وده

د ډیری اړینو غذایي موادو جذب د ریښو میټابولیزم پورې تړلو پروسو پورې اړه لري، کوم چې د ریښو حجرو تنفس لخوا تولید شوي انرژي ته اړتیا لري، دا د اکسیجن په شتون کې د فوتوسنتیتیک محصولاتو تخریب.مطالعاتو ښودلې چې د روميانو د ټولو نباتاتو 10%-20% په ريښو کې کارول کيږي، 50٪ د غذايي موادو د جذب لپاره، 40٪ د ودې لپاره او 10٪ د ساتنې لپاره کارول کيږي.ریښې باید په مستقیم چاپیریال کې اکسیجن ومومي چیرې چې دوی CO خوشې کوي₂.د انیروبیک شرایطو لاندې چې په فرعي برخو او هایدروپونیکونو کې د ضعیف هوا له امله رامینځته کیږي ، هایپوکسیا به د اوبو او مغذي موادو جذب اغیزه وکړي.هایپوکسیا د غذايي موادو فعال جذب ته چټک غبرګون لري، یعنې نایټریټ (NO₃^-)، پوتاشیم (K) او فاسفیت (PO₄^3-)، کوم چې به د کلسیم (Ca) او مګنیزیم (Mg) غیر فعال جذب سره مداخله وکړي.

د نبات د ریښو وده انرژی ته اړتیا لری، د ریښی نورمال فعالیت د اکسیجن ټیټ غلظت ته اړتیا لری، او د COP ارزښت څخه ټیټ د اکسیجن غلظت د ریښی حجرو میټابولیزم محدودوی (هایپوکسیا).کله چې د اکسیجن کچه ټیټه وي، وده ورو کیږي یا حتی ودریږي.که چیرې د ریښې جزوی هایپوکسیا یوازې په څانګو او پاڼو اغیزه وکړي، د ریښو سیسټم کولی شي د ریښو سیسټم هغه برخې ته تاوان ورکړي چې د ځایی جذب په زیاتولو سره د ځینو دلیلونو لپاره فعال نه وي.

د نبات میتابولیک میکانیزم د الکترون د منلو په توګه په اکسیجن پورې اړه لري.د اکسیجن پرته، د ATP تولید به ودروي.د ATP پرته، د ریښو څخه د پروتونونو جریان به ودریږي، د ریښو حجرو د حجرو ساپ به تیزابي شي، او دا حجرې به په څو ساعتونو کې مړ شي.لنډمهاله او لنډمهاله هایپوکسیا به په نباتاتو کې د نه بدلیدونکي تغذیې فشار رامینځته کړي.د "نايټریټ تنفس" میکانیزم له امله، دا ممکن د ریښې هایپوکسیا په جریان کې د بدیل لارې په توګه د هایپوکسیا سره د مقابلې لپاره لنډمهاله موافقت وي.په هرصورت، اوږدمهاله هایپوکسیا به د ورو ودې، د پاڼو د ساحې د کمښت او د تازه او وچ وزن د کمیدو لامل شي، چې دا به د فصل په حاصلاتو کې د پام وړ کمښت المل شي.

ایتیلین

نباتات به د ډیر فشار لاندې حالت کې ایتیلین جوړ کړي.معمولا، ایتیلین د خاورې هوا ته د توزیع کولو له لارې له ریښو څخه لیرې کیږي.کله چې د اوبو بندیدو واقع کیږي، د ایتیلین جوړښت به نه یوازې زیاتوالی ومومي، بلکې خپریدل به خورا کم شي ځکه چې ریښې د اوبو سره محاصره دي.د ایتیلین غلظت زیاتوالی به په ریښو کې د هوایی نسج رامینځته کیدو لامل شي (شکل 2).ایتیلین هم کولی شي د پاڼي د زړښت لامل شي، او د ایتیلین او اکسین ترمنځ تعامل به د عصبي ریښو رامینځته کیدو ته وده ورکړي.

د اکسیجن فشار د پاڼي وده کموي

ABA د مختلفو چاپیریال فشارونو سره د مقابلې لپاره په ریښو او پاڼو کې تولید کیږي.د ريښو په چاپيريال کې، د فشار لپاره عادي غبرګون د سټوماتل بندول دي، چې د ABA جوړېدل پکې شامل دي.مخکې لدې چې ستوماټا بنده شي، د نبات پورتنۍ برخه د پړسوب فشار له لاسه ورکوي، پورتنۍ پاڼي وچیږي، او د فوتوسنتیک موثریت ممکن هم کم شي.ډیری څیړنو ښودلې چې سټوماټا په بندولو سره په اپوپلاسټ کې د ABA غلظت زیاتوالي ته ځواب ورکوي ، دا د intracellular ABA په خوشې کولو سره په غیر پاڼو کې د ABA ټول مینځپانګه ده ، نباتات کولی شي د اپوپلاست ABA غلظت ډیر ژر لوړ کړي.کله چې نباتات د چاپیریال فشار لاندې وي، دوی په حجرو کې د ABA خوشې کول پیل کوي، او د ریښې خوشې کولو سیګنال د ساعتونو پرځای په دقیقو کې لیږدول کیدی شي.د پاڼو په نسجونو کې د ABA زیاتوالی کیدای شي د حجرو دیوال اوږدوالی کم کړي او د پاڼو اوږدوالی کم شي.د هایپوکسیا بله اغیزه دا ده چې د پاڼو د ژوند موده لنډیږي، چې دا به په ټولو پاڼو اغیزه وکړي.هایپوکسیا معمولا د سایټوکینین او نایټریټ ټرانسپورټ کمیدو لامل کیږي.د نایتروجن یا سایټوکینین نشتوالی به د پاڼو د ساتنې وخت لنډ کړي او په څو ورځو کې د ښاخونو او پاڼو وده ودروي.

د فصل د ریښو سیسټم د اکسیجن چاپیریال اصلاح کول

د سبسټریټ ځانګړتیاوې د اوبو او اکسیجن د ویش لپاره پریکړه کونکي دي.د شنو خونو د سبزیجاتو په ریښو چاپیریال کې د اکسیجن غلظت په عمده توګه د سبسټریټ د اوبو د ساتلو ظرفیت، د اوبو لګولو (سایز او فریکونسۍ)، د سبسټریټ جوړښت او د سبسټریټ پټې تودوخې پورې اړه لري.یوازې هغه وخت چې د ریښې په چاپیریال کې د اکسیجن مینځپانګه لږترلږه له 10٪ (4~5mg/L) څخه پورته وي د ریښو فعالیت په غوره حالت کې ساتل کیدی شي.

د نبات د ریښی سیسټم د نبات د ودې او د نبات د ناروغیو مقاومت لپاره خورا مهم دی.اوبه او غذايي مواد به د نباتاتو د اړتياوو سره سم جذب شي.په هرصورت، د ریښو په چاپیریال کې د اکسیجن کچه تر ډیره حده د غذايي موادو او اوبو د جذب وړتیا او د ریښو سیسټم کیفیت ټاکي.د ریښی سیسټم چاپیریال کې د اکسیجن کافي کچه کولی شي د ریښو سیسټم روغتیا ډاډمن کړي، ترڅو نباتات د ناروغیو مایکرو ارګانیزمونو په وړاندې ښه مقاومت ولري (شکل 3).په سبسټریټ کې د اکسیجن کافي کچه هم د انیروبیک شرایطو خطر کموي ، پدې توګه د رنځجنیک مایکرو ارګانیزمونو خطر کموي.

د ریښو چاپیریال کې د اکسیجن مصرف

د نباتاتو د اکسیجن اعظمي مصرف کیدای شي د 40mg/m2/h په اندازه لوړ وي (استعمال په فصل پورې اړه لري).د تودوخې پورې اړه لري، د اوبولګولو اوبه ممکن تر 7 ~ 8mg/L اکسیجن ولري (شکل 4).د 40 ملی ګرامو ته رسیدو لپاره، باید په هر ساعت کې 5 لیټره اوبه ورکړل شي ترڅو د اکسیجن اړتیا پوره کړي، مګر په حقیقت کې، په یوه ورځ کې د اوبو لګولو اندازه ممکن نه وي.دا پدې مانا ده چې د اوبو لګولو لخوا چمتو شوي اکسیجن یوازې یو کوچنی رول لوبوي.د اکسیجن ډیری برخه په میټریکس کې د سوراخونو له لارې ریټ زون ته رسیږي، او د سوراخونو له لارې د اکسیجن رسولو ونډه د ورځې په وخت پورې اړه لري تر 90٪ پورې لوړه ده.کله چې د نباتاتو تبخیر اعظمي حد ته ورسیږي، د اوبو لګولو اندازه هم اعظمي حد ته رسیږي چې د 1~ 1.5L/m2/h سره مساوي وي.که د اوبولګولو اوبه 7mg/L اکسیجن ولري، نو دا به د ریښو زون لپاره 7~11mg/m2/h اکسیجن چمتو کړي.دا د 17٪ ~ 25٪ غوښتنې سره مساوي دی.البته، دا یوازې په هغه حالت کې پلي کیږي چې په سبسټریټ کې د اکسیجن ضعیف اوبولګولو اوبه د تازه اوبولګولو اوبو سره بدلیږي.

د ریښو د مصرف سربیره، د ریښو چاپیریال کې مایکرو ارګانیزمونه هم اکسیجن مصرفوي.د دې اندازه کول ستونزمن دي ځکه چې پدې برخه کې هیڅ اندازه نه ده شوې.څرنګه چې هر کال نوي سبسټریټونه ځای په ځای کیږي، نو دا فرض کیدی شي چې مایکرو ارګانیزمونه د اکسیجن په مصرف کې نسبتا کوچنی رول لوبوي.

د ریښو د چاپیریال د تودوخې غوره کول

د ریښی سیسټم د چاپیریال تودوخه د ریښی سیسټم نورمال وده او فعالیت لپاره خورا مهم دی، او دا یو مهم فاکتور هم دی چې د ریښو سیسټم لخوا د اوبو او غذایی موادو جذب اغیزه کوي.

د سبسټریټ ډیر ټیټ تودوخه (د ریښی تودوخه) ممکن د اوبو جذب کې ستونزې رامینځته کړي.په 5 ℃ کې، جذب د 20 ℃ په پرتله 70٪ ~ 80٪ کم دی.که چیرې د ټیټ تودوخې درجه د لوړې تودوخې سره وي، نو دا به د نبات د وچیدو لامل شي.د ایون جذب په ښکاره ډول د تودوخې پورې اړه لري، کوم چې په ټیټ حرارت کې د ایون جذب مخنیوی کوي، او د تودوخې سره د مختلف غذايي عناصرو حساسیت توپیر لري.

د سبسټریټ لوړه تودوخه هم بې ګټې ده، او کیدای شي د ریښې سیسټم خورا لوی لامل شي.په بل عبارت، په نباتاتو کې د وچو موادو غیر متوازن ویش شتون لري.ځکه چې د ریښې سیسټم خورا لوی دی، غیر ضروري زیانونه به د تنفس له لارې پیښ شي، او د ضایع شوي انرژي دا برخه د نبات د حاصلاتو برخې لپاره کارول کیدی شي.د تودوخې په لوړه درجه کې، د منحل شوي اکسیجن مینځپانګه ټیټه ده، کوم چې د ریښې چاپیریال کې د اکسیجن په محتوا باندې د مایکرو ارګانیزمونو لخوا مصرف شوي اکسیجن په پرتله خورا لوی اغیزه لري.د ریښی سیسټم ډیر اکسیجن مصرفوي، او حتی د ضعیف سبسټریټ یا د خاورې جوړښت په صورت کې د هایپوکسیا لامل کیږي، پدې توګه د اوبو او ایونونو جذب کموي.

د میټرکس د اوبو مناسب ظرفیت ساتل.

د اوبو د محتوا او په میټریکس کې د اکسیجن فیصده مینځپانګې ترمنځ منفي اړیکه شتون لري.کله چې د اوبو مقدار زیات شي، د اکسیجن محتوا کمیږي، او برعکس.په میټریکس کې د اوبو د محتوا او اکسیجن تر مینځ یو مهم سلسله شتون لري، دا د 80٪ ~ 85٪ د اوبو محتوا (5 شکل).په سبسټریټ کې د 85٪ څخه پورته د اوبو مینځپانګې اوږدمهاله ساتنه به د اکسیجن رسولو اغیزه وکړي.د اکسيجن زياتره عرضه (75% ~ 90%) په ماټريکس کې د سوري له لارې کيږي.

په سبسټریټ کې د اکسیجن مینځپانګې لپاره د اوبو لګولو ضمیمه

د لمر ډیر ر lightا به د اکسیجن لوړ مصرف او په ریښو کې د اکسیجن ټیټ غلظت لامل شي (شکل 6) ، او ډیر بوره به د شپې د اکسیجن مصرف ډیر کړي.ترانسپوریشن پیاوړی دی، د اوبو جذب لوی دی، او په سبسټریټ کې ډیر هوا او ډیر اکسیجن شتون لري.دا د 7 شکل له کیڼ اړخ څخه لیدل کیدی شي چې په سبسټریټ کې د اکسیجن مینځپانګه د اوبو لګولو وروسته یو څه ډیریږي پدې حالت کې چې د سبسټریټ د اوبو ساتلو ظرفیت لوړ وي او د هوا مینځپانګه خورا ټیټه وي.لکه څنګه چې د انځر په ښي خوا کې ښودل شوي.7، د نسبتا ښه روښانتیا په حالت کې، په سبسټریټ کې د هوا محتوا د ډیرو اوبو جذب (د اوبو لګولو ورته وختونو) له امله زیاتیږي.په سبسټریټ کې د اکسیجن مینځپانګې باندې د اوبولګولو نسبي اغیزه په سبسټریټ کې د اوبو د ساتلو ظرفیت (هوا مینځپانګې) څخه خورا لږ دی.

بحث

په حقیقي تولید کې، د نبات د ریښو چاپیریال کې د اکسیجن (هوا) مینځپانګې په اسانۍ سره له پامه غورځول کیږي، مګر دا یو مهم فاکتور دی چې د نبات نورمال وده او د ریښو صحي وده تضمینوي.

د حاصلاتو د تولید په جریان کې د اعظمي حاصل ترلاسه کولو لپاره، دا خورا مهمه ده چې د ریښو سیسټم چاپیریال په غوره حالت کې د امکان تر حده وساتل شي.مطالعاتو ښودلې چې د O₂د ریښی سیسټم چاپیریال کې د 4mg/L څخه کم مواد به د فصل په وده منفي اغیزه وکړي.د او₂د ریښو په چاپیریال کې محتوا په عمده توګه د اوبو لګولو (د اوبو لګولو مقدار او فریکونسۍ)، د سبسټریټ جوړښت، د سبسټریټ د اوبو محتوا، د شنو خونو او سبسټریټ تودوخې، او د کښت مختلف ډولونه به توپیر ولري.الګا او مایکرو ارګانیزمونه هم د هایدروپونیک فصلونو په ریښو چاپیریال کې د اکسیجن مینځپانګې سره یو مشخص اړیکه لري.هایپوکسیا نه یوازې د نباتاتو د ورو پرمختګ لامل کیږي، بلکې د ریښو په وده کې د ریښو ناروغیو (پیتیم، فایټوفتورا، فوسیریم) فشار هم زیاتوي.

د اوبولګولو ستراتیژي په O د پام وړ اغیزه لري₂په سبسټریټ کې مواد، او دا د کښت کولو په پروسه کې د کنټرول وړ لاره هم ده.د ګلاب کښت ځینې مطالعات موندلي چې ورو ورو په سبسټریټ کې د اوبو مینځپانګې زیاتول (په سهار کې) کولی شي د اکسیجن ښه حالت ترلاسه کړي.په سبسټریټ کې چې د اوبو کم ساتلو ظرفیت لري ، سبسټریټ کولی شي د لوړ اکسیجن مینځپانګه وساتي ، او په ورته وخت کې ، دا اړینه ده چې د اوبو لګولو لوړې فریکونسۍ او لنډ وقفې له لارې د سبسټریټ ترمینځ د اوبو مینځپانګې له توپیر څخه مخنیوی وشي.څومره چې د سبسټریټ د اوبو د ساتلو ظرفیت ټیټ وي، هغومره د فرعي موادو تر منځ توپیر زیات وي.مرطوب سبسټریټ، د اوبولګولو ټیټ فریکونسۍ او اوږده وقفه د هوا بدلول او د اکسیجن مناسب شرایط تضمینوي.

د سبسټریټ د اوبو ایستلو یو بل فاکتور دی چې د نوي کولو نرخ او په سبسټریټ کې د اکسیجن غلظت تدریجي باندې خورا لوی تاثیر لري ، د سبسټریټ ډول او د اوبو ساتلو ظرفیت پورې اړه لري.د اوبولګولو مایع باید د ډیر وخت لپاره د سبسټریټ په ښکته کې پاتې نشي، مګر باید ژر تر ژره خارج شي ترڅو د اکسیجن سره بډایه شوي اوبولګولو اوبه بیرته د سبسټریټ لاندې ته ورسیږي.د اوبو ایستلو سرعت د ځینو نسبتا ساده اقداماتو لخوا اغیزمن کیدی شي، لکه په اوږدوالي او پلنوالي لارښوونو کې د سبسټریټ تدریجي.هرڅومره چې تدریجي لوی وي ، د اوبو ایستلو سرعت ګړندی وي.مختلف سبسټریټونه مختلف خلاصونه لري او د وتلو شمیره هم توپیر لري.

پای

[د حوالې معلومات]

Xie Yuanpei.د شنو خونو د نباتاتو په ریښو کې د محیطي اکسیجن مینځپانګې اغیزې د فصل په وده [J].د کرنې انجنیري ټیکنالوژي، 2022,42(31):21-24.