Chen Tongqiang, etc. Technologie du génie agricole du jardinage sous serre Publié à Pékin à 17h30 le 6 janvier 2023.

Un bon contrôle de l'EC et du pH de la rhizosphère sont des conditions nécessaires pour obtenir un rendement élevé de tomate en mode de culture hors-sol dans une serre en verre intelligente.Dans cet article, la tomate a été prise comme objet de plantation, et la plage appropriée de CE et de pH de la rhizosphère à différents stades a été résumée, ainsi que les mesures techniques de contrôle correspondantes en cas d'anomalie, afin de fournir une référence pour la production de plantation réelle dans serres en verre traditionnelles.

Selon des statistiques incomplètes, la zone de plantation des serres intelligentes en verre à plusieurs travées en Chine a atteint 630 hm2 et continue de s'étendre.La serre en verre intègre diverses installations et équipements, créant un environnement de croissance approprié pour la croissance des plantes.Un bon contrôle de l'environnement, une irrigation précise de l'eau et des engrais, une exploitation agricole correcte et la protection des plantes sont les quatre principaux facteurs pour obtenir un rendement élevé et une qualité élevée des tomates.En ce qui concerne l'irrigation précise, son objectif est de maintenir une CE, un pH, une teneur en eau du substrat et une concentration en ions de la rhizosphère appropriés.Une bonne CE et un bon pH de la rhizosphère satisfont le développement des racines et l'absorption d'eau et d'engrais, ce qui est une condition préalable nécessaire au maintien de la croissance des plantes, de la photosynthèse, de la transpiration et d'autres comportements métaboliques.Par conséquent, le maintien d'un bon environnement de rhizosphère est une condition nécessaire pour obtenir un rendement élevé des cultures.

L'absence de contrôle de l'EC et du pH dans la rhizosphère aura des effets irréversibles sur l'équilibre hydrique, le développement des racines, l'efficacité de l'absorption des engrais par les racines, la carence en nutriments des plantes, la concentration des ions des racines, l'absorption des engrais, la carence en nutriments des plantes, etc.La plantation et la production de tomates en serre de verre adopte une culture hors-sol.Une fois l'eau et l'engrais mélangés, la distribution intégrée d'eau et d'engrais est réalisée sous la forme de flèches tombantes.L'EC, le pH, la fréquence, la formule, la quantité de liquide de retour et l'heure de début de l'irrigation affecteront directement l'EC et le pH de la rhizosphère.Dans cet article, la CE et le pH de la rhizosphère appropriés à chaque étape de la plantation de tomates ont été résumés, et les causes de la CE et du pH anormaux de la rhizosphère ont été analysées et les mesures correctives ont été résumées, ce qui a fourni une référence et une référence technique pour la production réelle de verre traditionnel. serres.

EC et pH de la rhizosphère adaptés à différents stades de croissance de la tomate

L'EC de la rhizosphère se reflète principalement dans la concentration en ions des principaux éléments de la rhizosphère.La formule de calcul empirique est que la somme des charges d'anions et de cations est divisée par 20, et plus la valeur est élevée, plus la CE de la rhizosphère est élevée.Une rhizosphère EC appropriée fournira une concentration d'ions élémentaires appropriée et uniforme pour le système racinaire.

D'une manière générale, sa valeur est faible (EC rhizosphère < 2,0 mS/cm).En raison de la pression de gonflement des cellules racinaires, cela entraînera une demande excessive d'absorption d'eau par les racines, ce qui entraînera plus d'eau libre dans les plantes, et l'excès d'eau libre sera utilisé pour le crachement des feuilles, l'allongement cellulaire et la croissance vaine des plantes ;Sa valeur est élevée (EC rhizosphère hivernale>8~10mS/cm, EC rhizosphère estivale>5~7mS/cm).Avec l'augmentation de l'EC de la rhizosphère, la capacité d'absorption d'eau des racines est insuffisante, ce qui entraîne un stress de manque d'eau des plantes et, dans les cas graves, les plantes se flétrissent (Figure 1).Dans le même temps, la compétition entre les feuilles et les fruits pour l'eau conduira à la baisse de la teneur en eau des fruits, ce qui affectera le rendement et la qualité des fruits.Lorsque l'EC de la rhizosphère est modérément augmentée de 0 ~ 2 mS/cm, elle a un bon effet régulateur sur l'augmentation de la concentration en sucre soluble/teneur en solides solubles des fruits, l'ajustement de la croissance végétative des plantes et l'équilibre de la croissance reproductive, de sorte que les producteurs de tomates cerises qui rechercher la qualité adoptent souvent une rhizosphère EC plus élevée.Il a été constaté que le sucre soluble du concombre greffé était significativement plus élevé que celui du témoin dans des conditions d'irrigation à l'eau saumâtre (3g/L d'eau saumâtre faite soi-même avec un rapport NaCl:MgSO4:CaSO4 de 2:2:1 a été ajouté à la solution nutritive).Les caractéristiques de la tomate cerise Dutch 'Honey' sont qu'elle maintient une rhizosphère EC élevée (8 ~ 10 mS / cm) tout au long de la saison de production, et le fruit a une teneur élevée en sucre, mais le rendement en fruits finis est relativement faible (5 kg / m2).

Le pH de la rhizosphère (sans unité) fait principalement référence au pH de la solution de la rhizosphère, qui affecte principalement la précipitation et la dissolution de chaque ion élément dans l'eau, puis affecte l'efficacité de l'absorption de chaque ion par le système racinaire.Pour la plupart des ions élémentaires, sa plage de pH appropriée est de 5,5 à 6,5, ce qui peut garantir que chaque ion peut être absorbé normalement par le système racinaire.Par conséquent, lors de la plantation de tomates, le pH de la rhizosphère doit toujours être maintenu entre 5,5 et 6,5.Le tableau 1 montre la plage de contrôle de la CE et du pH de la rhizosphère à différents stades de croissance des tomates à gros fruits.Pour les tomates à petits fruits, telles que les tomates cerises, la CE de la rhizosphère à différents stades est supérieure de 0 à 1 mS/cm à celle des tomates à gros fruits, mais toutes sont ajustées selon la même tendance.

Raisons anormales et mesures d'ajustement de la CE de la rhizosphère de la tomate

L'EC de la rhizosphère fait référence à l'EC de la solution nutritive autour du système racinaire.Lorsque la laine de roche de tomate est plantée en Hollande, les producteurs utilisent des seringues pour aspirer la solution nutritive de la laine de roche, et les résultats sont plus représentatifs.Dans des circonstances normales, la CE de retour est proche de la CE de la rhizosphère, de sorte que la CE de retour du point d'échantillonnage est souvent utilisée comme CE de la rhizosphère en Chine.La variation diurne de la CE de la rhizosphère augmente généralement après le lever du soleil, commence à décliner et reste stable au pic d'irrigation, et augmente lentement après l'irrigation, comme le montre la figure 2.

Les principales raisons de la CE à rendement élevé sont le faible taux de retour, la CE à l'entrée élevée et l'irrigation tardive.La quantité d'irrigation le même jour est moindre, ce qui montre que le taux de retour de liquide est faible.Le but du retour de liquide est de laver complètement le substrat, de s'assurer que la rhizosphère EC, la teneur en eau du substrat et la concentration en ions de la rhizosphère sont dans la plage normale, et que le taux de retour de liquide est faible et que le système racinaire absorbe plus d'eau que les ions élémentaires, ce qui montre en outre l'augmentation de la CE.La haute EC d'entrée mène directement à la haute EC de retour.Selon la règle empirique, la CE de retour est supérieure de 0,5 à 1,5 ms/cm à la CE d'entrée.La dernière irrigation s'est terminée plus tôt dans la journée et l'intensité lumineuse était encore plus élevée (300 ~ 450 W/m2) après l'irrigation.En raison de la transpiration des plantes entraînée par le rayonnement, le système racinaire a continué à absorber de l'eau, la teneur en eau du substrat a diminué, la concentration en ions a augmenté, puis l'EC de la rhizosphère a augmenté.Lorsque l'EC de la rhizosphère est élevée, l'intensité du rayonnement est élevée et l'humidité est faible, les plantes sont confrontées à un stress de manque d'eau, qui se manifeste sérieusement par un flétrissement (Figure 1, à droite).

La faible CE dans la rhizosphère est principalement due au taux de retour élevé du liquide, à l'achèvement tardif de l'irrigation et à la faible CE à l'entrée du liquide, ce qui aggravera le problème.Le taux de retour liquide élevé conduira à la proximité infinie entre l'EC d'entrée et l'EC de retour.Lorsque l'irrigation se termine tard, en particulier par temps nuageux, associée à une faible luminosité et à une humidité élevée, la transpiration des plantes est faible, le taux d'absorption des ions élémentaires est supérieur à celui de l'eau et le taux de diminution de la teneur en eau de la matrice est inférieur à celui de la concentration d'ions en solution, ce qui conduira à une faible CE du liquide de retour.Étant donné que la pression de gonflement des cellules ciliées des racines des plantes est inférieure au potentiel hydrique de la solution nutritive de la rhizosphère, le système racinaire absorbe plus d'eau et l'équilibre hydrique est déséquilibré.Lorsque la transpiration est faible, la plante sera rejetée sous forme d'eau crachée (figure 1, à gauche), et si la température est élevée la nuit, la plante poussera en vain.

Mesures d'ajustement lorsque la CE de la rhizosphère est anormale : ① Lorsque la CE de retour est élevée, la CE entrante doit se situer dans une plage raisonnable.Généralement, la CE entrante des tomates à gros fruits est de 2,5 à 3,5 mS/cm en été et de 3,5 à 4,0 mS/cm en hiver.Deuxièmement, améliorez le taux de retour de liquide, qui est avant l'irrigation à haute fréquence à midi, et assurez-vous que le retour de liquide se produit à chaque irrigation.Le taux de retour du liquide est positivement corrélé avec l'accumulation de rayonnement.En été, lorsque l'intensité du rayonnement est encore supérieure à 450 W/m2 et que la durée est supérieure à 30 min, une petite quantité d'irrigation (50 ~ 100 ml/goutte-à-goutte) doit être ajoutée manuellement une fois, et il est préférable qu'aucun retour de liquide se produit essentiellement.② Lorsque le taux de retour de liquide est faible, les principales raisons sont un taux de retour de liquide élevé, une EC faible et une dernière irrigation tardive.Compte tenu de la dernière heure d'irrigation, la dernière irrigation se termine généralement 2 à 5 heures avant le coucher du soleil, se terminant par des jours nuageux et un hiver plus tôt que prévu, et retardée par des jours ensoleillés et l'été.Contrôlez le taux de retour du liquide, en fonction de l'accumulation de rayonnement extérieur.Généralement, le taux de retour de liquide est inférieur à 10 % lorsque l'accumulation de rayonnement est inférieure à 500 J/(cm2.d), et de 10 % à 20 % lorsque l'accumulation de rayonnement est de 500 à 1 000 J/(cm2.d), etc. .

Causes anormales et mesures d'ajustement du pH de la rhizosphère de la tomate

Généralement, le pH de l'influent est de 5,5 et le pH du lixiviat est de 5,5 à 6,5 dans des conditions idéales.Les facteurs qui affectent le pH de la rhizosphère sont la formule, le milieu de culture, le taux de lixiviat, la qualité de l'eau, etc.Lorsque le pH de la rhizosphère est bas, il brûle les racines et dissout sérieusement la matrice de laine de roche, comme le montre la figure 3. Lorsque le pH de la rhizosphère est élevé, l'absorption de Mn2+, Fe 3+, Mg2+ et PO4 3- sera réduite , ce qui entraînera l'apparition d'une carence en éléments, telle qu'une carence en manganèse causée par un pH élevé de la rhizosphère, comme le montre la figure 4.

En termes de qualité de l'eau, l'eau de pluie et l'eau de filtration sur membrane RO sont acides et le pH de la liqueur mère est généralement de 3 à 4, ce qui conduit au faible pH de la liqueur d'entrée.L'hydroxyde de potassium et le bicarbonate de potassium sont souvent utilisés pour ajuster le pH de la liqueur d'entrée.L'eau de puits et l'eau souterraine sont souvent régulées par l'acide nitrique et l'acide phosphorique car elles contiennent du HCO3, qui est alcalin.Un pH d'entrée anormal affectera directement le pH de retour, donc un pH d'entrée approprié est la base de la régulation.En ce qui concerne le substrat de culture, après la plantation, le pH du liquide de retour du substrat de son de noix de coco est proche de celui du liquide entrant, et le pH anormal du liquide entrant ne provoquera pas de fluctuation drastique du pH de la rhizosphère en peu de temps en raison de la bonne propriété tampon du substrat.Dans le cadre de la culture de la laine de roche, la valeur du pH du liquide de retour après la colonisation est élevée et dure longtemps.

En termes de formule, selon la capacité différente d'absorption des ions par les plantes, il peut être divisé en sels acides physiologiques et en sels alcalins physiologiques.En prenant NO3- comme exemple, lorsque les plantes absorbent 1mol de NO3-, le système racinaire libère 1mol de OH-, ce qui conduira à l'augmentation du pH de la rhizosphère, tandis que lorsque le système racinaire absorbe NH4+, il libère la même concentration de H+, ce qui entraînera la diminution du pH de la rhizosphère.Par conséquent, le nitrate est un sel physiologiquement basique, tandis que le sel d'ammonium est un sel physiologiquement acide.Généralement, le sulfate de potassium, le nitrate d'ammonium calcique et le sulfate d'ammonium sont des engrais acides physiologiques, le nitrate de potassium et le nitrate de calcium sont des sels alcalins physiologiques et le nitrate d'ammonium est un sel neutre.L'influence du taux de retour du liquide sur le pH de la rhizosphère se reflète principalement dans le rinçage de la solution nutritive de la rhizosphère, et le pH anormal de la rhizosphère est causé par la concentration inégale d'ions dans la rhizosphère.

Mesures d'ajustement lorsque le pH de la rhizosphère est anormal : ① Vérifier d'abord si le pH de l'influent se situe dans une plage raisonnable ;(2) Lors de l'utilisation d'eau contenant plus de carbonate, comme l'eau de puits, l'auteur a constaté une fois que le pH de l'influent était normal, mais après la fin de l'irrigation ce jour-là, le pH de l'influent a été vérifié et s'est avéré augmenté.Après analyse, la raison possible était que le pH avait augmenté en raison du tampon de HCO3-, il est donc recommandé d'utiliser l'acide nitrique comme régulateur lors de l'utilisation de l'eau de puits comme source d'eau d'irrigation ;(3) Lorsque la laine de roche est utilisée comme substrat de plantation, le pH de la solution de retour est élevé pendant longtemps au début de la plantation.Dans ce cas, le pH de la solution entrante doit être réduit de manière appropriée à 5,2 ~ 5,5, et en même temps, la dose de sel d'acide physiologique doit être augmentée et le nitrate d'ammonium calcique doit être utilisé à la place du nitrate de calcium et du sulfate de potassium. être utilisé à la place du nitrate de potassium.A noter que le dosage de NH4+ ne doit pas dépasser 1/10 du N total de la formule.Par exemple, lorsque la concentration totale de N (NO3- +NH4+) dans l'influent est de 20 mmol/L, la concentration de NH4+ est inférieure à 2 mmol/L, et le sulfate de potassium peut être utilisé à la place du nitrate de potassium, mais il convient de noter que la concentration de SO4^2-dans l'influent d'irrigation, il n'est pas recommandé de dépasser 6~8 mmol/L ;(4) En termes de taux de retour de liquide, la quantité d'irrigation doit être augmentée à chaque fois et le substrat doit être lavé, en particulier lorsque la laine de roche est utilisée pour la plantation, de sorte que le pH de la rhizosphère ne peut pas être ajusté rapidement en peu de temps en utilisant des mesures physiologiques. sel acide, la quantité d'irrigation doit donc être augmentée pour ajuster le pH de la rhizosphère à une plage raisonnable dès que possible.

Résumé

Une gamme raisonnable d'EC et de pH de la rhizosphère est la prémisse pour assurer l'absorption normale d'eau et d'engrais par les racines de tomate.Des valeurs anormales entraîneront une carence en éléments nutritifs des plantes, un déséquilibre de l'équilibre hydrique (stress lié au manque d'eau/excès d'eau libre), une brûlure des racines (EC élevée et pH faible) et d'autres problèmes.En raison du retard de l'anomalie de la plante causée par une CE et un pH anormaux de la rhizosphère, une fois que le problème se produit, cela signifie que la CE et le pH anormaux de la rhizosphère se sont produits pendant plusieurs jours, et le processus de retour à la normale de la plante prendra du temps, ce qui affecte directement le rendement et qualité.Par conséquent, il est important de détecter chaque jour l'EC et le pH du liquide entrant et renvoyé.

FIN

[Informations citées] Chen Tongqiang, Xu Fengjiao, Ma Tiemin, etc. Rhizosphère CE et méthode de contrôle du pH de la culture hors sol de la tomate dans une serre en verre [J].Technologie du génie agricole, 2022,42(31):17-20.