عناصر اساسی هیدروپونیک کدامند؟ توضیح دهید .

Question

حسین برخورداری · Answer

عناصر اساسی هیدروپونیک کدامند؟ توضیح دهید .

در طول سال ها ، مجموعه ای از اصطلاحات برای طبقه بندی آن عناصر ساخته شده است برای رشد گیاه ضروری است. این اصطلاحات می تواند گیج کننده و گمراه کننده باشد برای کسانی که با آن آشنا نیستند. حتی افراد باتجربه هم می توانند از آن غر بزنند زمان به زمان. مانند سایر دانش ها ، اصطلاحات اصطلاحات پذیرفته شده ایجاد می شود فقط توسط افرادی که به طور فعال در این زمینه مشغول هستند ، به خوبی درک می شود. یکی از هنگام مراجعه به عناصر اساسی فلزی ، معمولاً از اصطلاحات سو استفاده می شود ، مانند Cu ، Fe و Zn ، ماده معدنی است. تعریف دقیق ماده معدنی اشاره دارد ترکیبی از عناصر و نه یک عنصر واحد. با این حال ماده مغذی معدنی یک است هنگامی که به تغذیه اصلی گیاه اشاره می شود اصطلاحی است که معمولاً استفاده می شود. این عبارت گاهی اوقات همراه با کلمات دیگر ، مانند ماده معدنی گیاهی ظاهر می شود تغذیه ، تغذیه مواد معدنی یا تغذیه گیاه - همه آنها به موارد زیر اشاره دارند عناصر اساسی و نیازهای آنها برای گیاهان (منگل و کرکبی ، 1987 ؛ شیشه ، 1989؛ ویگناراجه ، 1994 ؛ مارچنر ، 1995 ؛ رنجل ، 1998؛ منگل و همکاران ، 2001) واژه دیگری که معمولاً سو mis استفاده و سوtood تفاهم می شود ، "ماده مغذی" است ، که اشاره دارد دوباره به یک عنصر اساسی ترکیب شدن به طور فزاینده ای معمول می شود کلمات ماده مغذی و عنصر به معنی یک عنصر اساسی است. از این رو، عناصری مانند N ، P و K "عناصر غذایی" نامیده می شوند. متاسفانه ، هیچ کس اصطلاحات مناسبی را هنگام صحبت در مورد آن پیشنهاد نکرده است عناصر اساسی بنابراین ، ادبیات مربوط به تغذیه گیاه حاوی مخلوطی است از این اصطلاحات در این کتاب از عنصر و عنصر اساسی در جای خود استفاده شده است عنصر و ماده مغذی محققان اولیه گیاهان مجموعه ای از اصطلاحات را برای طبقه بندی این 16 توسعه دادند عناصری که برای گیاهان ضروری هستند ، اصطلاحاتی که دچار تغییر شده اند در چند وقت اخیر در ابتدا ، عناصر اصلی به این دلیل نامیده می شوند که یافت می شوند در مقادیر قابل توجه در بافتهای گیاهی ، شامل عناصر C ، H ، N ، O ، P و K. متاسفانه ، سه عنصر اصلی اساسی که اکنون نامگذاری شده اند ، Ca ، Mg ، و S ، در ابتدا عناصر "ثانویه" نامگذاری شدند. این به اصطلاح ثانویه است در این متن این عناصر در مقادیر کمتری یافت می شوند ، در ابتدا "عناصر جزئی" نامیده می شوند یا گاهی اوقات "عناصر کمیاب" ، عناصر B ، Cl ، Cu ، Fe ، Mn ، Mo و روی اخیراً ، این عناصر به "ریز مغذی ها" تغییر نام داده اند که بهتر با نسبتهای مقایسه ای بین عناصر اصلی موجود در غلظت های قابل توجه و ریز مغذی هایی که در غلظت های پایین تر یافت می شوند در بافتهای گیاهی. اصطلاح دیگری که برای تعیین برخی از موارد استفاده شده است عناصر ریز مغذی "فلزات سنگین" است که به عناصری گفته می شود که دارای آن هستند وزنهای اتمی نسبتاً زیاد. یک تعریف این است: "فلزاتی که دارای چگالی بیشتر از 50 میلی گرم در سانتی متر مکعب "، با عناصری مانند Cd ، Co ، Cu ، Fe ، Pb ، Mo ، Ni و Zn به عنوان فلزات سنگین در نظر گرفته می شوند (Ashworth، 1991؛ Pais and جونز ، 1997). دسته دیگری که شروع به ورود به تغذیه گیاه کرده است ادبیات اصطلاحاً "عناصر مفید" است. بحث در مورد این عناصر برای بررسی در فصل 6 به تعویق می افتد. غلظت متوسط ​​عناصر اساسی در گیاهان در آمده است جدول 5.1 ، با استفاده از داده های Epstein (1972). اخیراً ، ایمز و جانسون (1986) عناصر اصلی را با توجه به غلظت های درونی موجود در آنها ذکر کرد گیاهان بالاتر ، همانطور که در جدول 5.2 نشان داده شده است. یکی دیگر از دسته های اخیراً استخراج شده ، عناصر کمیاب است که عناصر کمیاب را نیز شامل می شود عناصر موجود در گیاهان در سطح بسیار پایین (<1 ppm) اما به عنوان مشخص نمی شوند یا ضروری است یا مفید. برخی از این عناصر کمیاب در راه حل های ریز مغذی A-Z .

جدول 5.1 غلظت متوسط ​​مواد مغذی معدنی در ماده خشک گیاه اینها برای رشد کافی کافی هستند

جدول 5.2 غلظت های داخلی عناصر اساسی در گیاهان بالاتر

عناصر مورد بررسی عناصر کمیاب زمین است ، به عنوان حضور آنها در به نظر می رسد گیاهان اثرات تحریکی دارند (Pais and Jones، 1997). کلمه "در دسترس" در اصطلاح تغذیه گیاه معنی خاصی دارد. اشاره به آن فرم از عنصری است که می تواند توسط ریشه گیاه جذب شود. اگرچه استفاده از آن با رشد خاک بسیار سازگار بوده است ، اما چنین بوده است به طور نامناسب در ادبیات هیدروپونیک ظاهر شد. به منظور یک عنصر برای استفاده در گیاه ، باید به صورت محلول در محلول آب باشد ریشه ها را احاطه کرده است. فرم موجود برای بیشتر عناصر در محلول به این صورت است یون با این حال ، باید اشاره کرد که برخی از اشکال مولکولی عناصر نیز می توانند جذب شوند. به عنوان مثال ، مولکول اوره ، CO (NH2) 2 (فرم محلول N) ؛ مولکول اسید بوریک ، H3BO3 ؛ و برخی کلاته کمپلکس ها مانند FeDTPA می توانند توسط ریشه گیاه جذب شوند. مقدماتی فرم بعداً با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهد گرفت. معیارهای ضروری بودن توسط دو دانشگاه کالیفرنیا تعیین شده است فیزیولوژیست های گیاهان در مقاله ای که در سال 1939 منتشر شد. Arnon and Stout (1939) سه الزام را توصیف كرد كه یك عنصر برای تأمین آنها باید برآورده كند برای گیاهان ضروری است:

1. حذف عنصر مورد نظر باید منجر به رشد غیر طبیعی شود ،
عدم تکمیل چرخه زندگی یا مرگ زودرس گیاه.
2. عنصر باید خاص باشد و توسط دیگری قابل تعویض نباشد.
3. این عنصر باید تأثیر خود را مستقیماً بر رشد یا متابولیسم و
نه با تأثیر غیرمستقیم ، مثلاً با تضاد یک عنصر دیگر
در سطح سمی وجود دارد.

برخی از فیزیولوژیست های گیاهی احساس می کنند معیارهای تعیین شده توسط آرنون و Stout ممکن است ناخواسته تعداد عناصر اساسی را در قسمت ثابت کرده باشد فعلی 16 و برای آینده قابل پیش بینی هیچ عنصر اضافی وجود ندارد دریافتند که این معیارهای ضروری را دارند. 16 عنصر اساسی ، کاشف هر عنصر ، کاشف ذات ، و تاریخ کشف در جدول 5.3 آمده است. 16 عنصر اساسی ، فرم استفاده شده استتوسط گیاهان ، و عملکرد آنها در گیاهان در جدول 5.4 آورده شده است. در مورد حیوانات بالاتر ، 25 عنصر شناخته شده است ضروری از 16 عنصر ضروری برای گیاهان ، فقط B مورد نیاز نیست حیوانات نه عنصر مورد نیاز حیوانات اما گیاهان نیستند ، As ، Cr ، Co ، F ، I ، Ni ، Se ، Si و V. لیستی از عناصر ضروری برای گیاهان و حیوانات در جدول 5.5 آورده شده است. برخی از فیزیولوژیست های گیاهان احساس می کنند که فقط قبل از زمان لازم است اهمیت Co ، Ni ، Si و V نشان داده می شود و این عناصر

جدول 5.3 کشف عنصر و کشف کننده ضرورت برای عناصر اساسی

جدول 5.4 لیست عناصر ضروری گیاهان براساس فرم استفاده شده و عملکرد بیوشیمیایی

به لیست 16 عنصر ضروری گیاه اضافه شده است. آنها توصیه می کنند که این عناصر برای اطمینان از بهترین گیاه به محیط ریشه اضافه شوند رشد بحث دقیق تری در مورد این عناصر و سایر مواردی که به عنوان طبقه بندی شده اند .

تابع

نقش اصلی و فرعی همه عناصر اساسی مورد نیاز گیاهان کاملاً شناخته شده هستند (جدول 5.4 را ببینید). برخی از عناصر سازنده هستند از ترکیبات گیاهی (مانند N و S که ترکیبات پروتئین هستند) ؛

جدول 5.6 مقایسه واحدهای غلظت معمولاً مورد استفاده برای عناصر اصلی و ریزمغذی ها در ماده خشک بافت گیاهی

برخی از آنها به عنوان فعال کننده های آنزیم (K ، Mg ، Cu ، Mo ، Zn) عمل می کنند ، درگیر هستند واکنش های انتقال انرژی (P و Fe) ، مستقیم و یا غیر مستقیم به آن مربوط می شوند فتوسنتز (منیزیم ، فسفر و آهن) ، یا به عنوان متعادل کننده های اسمزی (K) عمل می کنند. مقداری عناصر اساساً یک نقش یا عملکرد دارند ، برخی دیگر چندگانه هستند.

علائم کمبود

در ادبیات می توان شرح علائم کمبود بینایی را یافت و همچنین عکسهایی که این علائم کمبود را در گیاهان مختلف نشان می دهد مراحل رشد لازم به یادآوری است که علائم بصری کمبود ممکن است در همه گیاهان به طور یکسان دیده نشود. در برخی موارد ، بصری در محل علائم ممکن است به اندازه کافی مشخص نباشد و بنابراین ممکن است گیج کننده باشد کسانی که با تکنیک های تشخیص آشنا نیستند (به صفحات 319–325 مراجعه کنید ، 328–329) برای تأیید کمبود مشکوک ، خوب است که بیش از یک فرد علائم را مشاهده می کند و اینکه یک گیاه (برگ) به درستی جمع آوری شده است نمونه بافت برای تجزیه و تحلیل و تفسیر آزمایشگاهی اولیه ارسال می شود
علائم اضافی

علائم بینایی در نتیجه بیش از حد اساسی به خوبی قابل تشخیص نیستند بسیاری از عناصر اساسی برخی گفته اند که علائم بیش از حد وجود دارد برای برخی از عناصر ، به ویژه تفاوت چندانی با عناصر کمبود ندارد برای چندین ریز مغذی. برخی از عناصر می توانند تا حد بیش از حد جمع شوند نیاز فیزیولوژیکی آنها است اما برای گیاه مضر نخواهد بود. با این حال ، همچنین شناخته شده است که وقتی عنصری در گیاه در یک موجود باشد غلظت بسیار فراتر از نیاز فیزیولوژیکی آن ، ممکن است چنین سطوح بالایی داشته باشد برای گیاه "سمی" باشد و در فیزیولوژیک خاص یا عمومی تداخل ایجاد کند کارکرد. اگر عنصری در آن وجود داشته باشد ، مسمومیت نیز می تواند روی سطح ریشه ایجاد شود غلظت به خصوص بالا در محیط ریشه یا محلول غذایی استحمام ریشه ها. بیش از حد یک عنصر ممکن است منجر به عدم تعادل در بین شود یک یا چند عنصر دیگر ، از نظر ریشه "اثر سمی" ایجاد می کند عملکرد و رشد گیاه. تأثیر ترکیبی یونها در محلول خواهد بود هدایت الکتریکی (EC) محلول اطراف ریشه را تغییر دهید ، یا تعادل یونی خاص ممکن است pH محلول اطراف را تغییر دهد. از این رو، کل مفهوم اضافی به دلیل عوامل مختلف گیج کننده است همراه با غلظت زیاد برخی از عناصر در محیط ریشه زایی یا خودش بکارید. در این بحث ، فقط آن عناصری هستند که به وضوح تعریف شده اند علائم اضافی و تأثیر ناشی از آن بر گیاه شرح داده خواهد شد.

اشکال استفاده

برای همه عناصر اساسی ، شکل یا اشکال عنصر استفاده شده است خاص ، به طور معمول به عنوان یک شکل یونی ، مانند K + ، Ca2 + ، Mg2 + ، Cu2 + ، Mn2 + ، Zn2 + ، Cl– و Mo4 2– ؛ یا بیش از یک فرم یونی ، Fe2 + و Fe3 + ؛ به عنوان دو عنصر یونها ، NO3 - ، NH4 + ، و SO4 2– ، به عنوان یون های چند عنصر ، HPO4 2– و H2PO4 - به دو شکل یونی مختلف ، NO3 - آنیون و NH4 + کاتیون یا به عنوان مولکول ها ، H3BO3 ، CO (CH) 2 (اوره) و اسید سیلیسیک (H4SiO4).

تأثیرات آن بر ریشه ها و جذب عناصر

وجود یک عنصر در محیط ریشه زایی ، شکل و غلظت آن ، می تواند تأثیر قابل توجهی در رشد ریشه و جذب یون داشته باشد.

انباشتگی در ماده ریشه دار

به خوبی شناخته شده است که با هر بار استفاده از یک محلول غذایی برای ریشه زایی متوسط ​​، چه غیرآلی (ماسه ، شن ، پرلیت ، پشم سنگ ، و غیره) یا آلی (درخت کاج ، ذغال سنگ نارس ، جگر و غیره) ، تجمع یونهای جذب نشده صورت می گیرد. این را می توان با نظارت بر EC محلول موجود یا در آن مشاهده کرد محیط ریشه زایی به دنبال توالی کاربردهای محلول های مغذی. چه زمانی که اندازه گیری EC به یک سطح خاص می رسد ، توصیه می شود که برای از بین بردن تجمع ، محیط ریشه با آب شسته می شود. چیست به خوبی شناخته شده نیست که نوع دیگری از تجمع رخ می دهد - تشکیل رسوبات متشکل از فسفات کلسیم و سولفات کلسیم. با تشکیل آن رسوبات ، یونهای اضافی می توانند روی سطح آنها جذب شوند یا به طور شیمیایی با رسوبات تشکیل دهنده ترکیب می شود. این رسوبات انجام می شود به EC محلول متوسط ​​کمک نمی کنند و به راحتی شسته نمی شوند از محیط ریشه زایی توسط آب. سپس عناصر موجود در رسوبات شروع به کمک به تغذیه اولیه گیاه در حال رشد می کنند. ریشه ها اسید را در ریزوسفر اطراف ریشه آزاد می کند ، که حل می شود بخشی از این رسوبات. با گذشت زمان ، رسوبات جمع شده آغاز می شود برای تأثیر بیشتر بر روی عنصر گیاه از آنچه استفاده می شود تأثیر بگذارد توسط محلول غذایی برای برخی عناصر. این تا حدی دلیل تولیدکنندگان را توضیح می دهد به نظر می رسد با گذشت زمان کنترل شخصیت غذایی محصولات خود را از دست داده اند.

غلظت در یک محلول غذایی

بسیاری از فرمول های محلول غذایی منتشر شده وجود دارد که مطلوب را تعریف می کند غلظت عناصر در محلول بر اساس گونه های محصول (گوجه فرنگی ، خیار ، فلفل و غیره)  و روش هیدروپونیک / بدون خاک. علاوه بر این ، یک فرمولاسیون محلول غذایی نیز ممکن است باشد تغییر بر اساس

مرحله رشد گیاه (رویشی ، باردهی و غیره) تغییر شرایط محیطی (شدت نور و دمای مدت زمان ، و غیره.) فرکانس کاربرد (برنامه زمانی مشخص یا بر اساس نیاز اندازه گیری شده ، و غیره.) تغییر شرایط تنش گیاه (افزایش یا کاهش EC) تغییر PH محیط ریشه زایی برای مقابله با کمبود نیاز به تغییر وضعیت تغذیه ای گیاه است نیاز به تغییر وضعیت تغذیه ای گیاه به دلیل تغییر محیط

معرف های محلول غذایی

برای بیشتر عناصر اساسی ، می توان از یک یا چند معرف استفاده کرد تأمین عنصر مورد علاقه ؛ با این حال ، بیشتر این معرف ها حاوی مقدار بیشتری هستند از یکی از عناصر اساسی است. بنابراین ، استفاده از یک معرف برای تأمین یک عنصر خاص به طور خودکار دیگران را اضافه می کند. معرف ها در مورد آنها متفاوت است "شاخص شوری" (نگاه کنید به جدول 7.26) و سهولت حلالیت . آنها ممکن است بهترین استفاده در فرم کلاته باشد ، ممکن است آب متفاوتی داشته باشد هیدراتاسیون ، و می تواند با استفاده از نیتروژن ، فسفر و کودهای پتاسیم (NPK). مسئله خلوص درجه می تواند چه چیزی را تحت تأثیر قرار دهد ممکن است "ناخالصی ها" به محلول غذایی اضافه شود که می تواند مضر باشد یا برای گیاهان مفید است  لیستی از معمولاً مورد استفاده معرف ها و خصوصیات آنها در جدول 7.7 تا جدول 7.19 آورده شده است.

عناصر اصلی

نه از 16 عنصر اساسی به عنوان عناصر اصلی طبقه بندی می شوند: C ، H ، O ، N ، P ، K ، Ca ، Mg و S. از آنجا که سه مورد اول از CO2 موجود در هوا بدست می آیند و H2O از محیط ریشه زایی و سپس توسط فتوسنتز ترکیب می شوند تا کربوهیدرات ها را از  طریق واکنش دی اکسید کربن (CO2) + آب (6H2O) تشکیل دهید (در حضور نور و کلروفیل) کربوهیدرات (C6H2O6) + اکسیژن (6O2) ، آنها به طور معمول در هر جزئیات به عنوان منحصر به فرد هیدروپونیک مورد بحث قرار نمی گیرند / سیستم های رشد بدون خاک. کربن ، H و O حدود 90 تا 95٪ از وزن خشک گیاهان را نشان می دهند و در واقع سازنده های اصلی هستند. شش عنصر اصلی باقی مانده ، N ، P ، K ، Ca ، Mg و S ، برای فرهنگ هیدروپونیک / بدون خاک مهمتر هستند از آنجا که این عناصر باید در محلول غذایی وجود داشته یا اضافه شوند به مقدار کافی و در تعادل مناسب برای رسیدن به یک محیط بدون خاک نیاز محصول. بیشتر 5 تا 10٪ باقی مانده از وزن خشک گیاهان از این شش عنصر تشکیل شده است.

خلاصه

عناصر اساسی ، اشکال آنها در محلول ، و معمول است منابع شیمیایی برای تهیه محلولهای غذایی ذکر شده است ، و درباره چگونگی تهیه صحیح و استفاده از آن اطلاعات زیادی در دست است یک فرمولاسیون محلول غذایی ، اما هنوز شکاف دانش وجود دارد ، از جمله پاسخ به سوالات زیر:
1- نسبت فرم N ، NO3 چه تاثیری دارد - در مقابل NH4 + ، داشته باش تغذیه گیاه در مراحل مختلف رشد گیاه ، و چگونگی فعل و انفعالات بر جذب و استفاده از عناصر دیگر تأثیر می گذارند آنیونها (PO4)
3– ، SO4 2– ، Cl–) و کاتیونها (K + ، Ca2 + ، Mg2 +)؟
2. آیا عدم کنترل کافی غلظت N در ریشه زایی است متوسط ​​و گیاه علت اصلی عملکرد  ضعیف گیاه ، در نتیجه در کاهش عملکرد و کیفیت میوه؟
3. آیا سطح هوگلند / آرنون در ماده مغذی آنها (30 میلی گرم در لیتر) توصیه می شود فرمول های محلول (نگاه کنید به جدول 7.10) بیش از حد است ، که می تواند منجر به P شود سمومی که روی رشد گیاه تأثیر می گذارند ، اگرچه به راحتی مشاهده نمی شوند؟
4- چه تاثیری در استفاده از معرفهای کلاته برای ریز مغذیها دارد ، به ویژه آهن ، در جذب و استفاده از سایر عناصر ریز ، مس ، منگنز و روی ، در نتیجه کمبودهای بالقوه این موارد را ایجاد می کند عناصر؟
5- آیا نسبت بین دو عنصر مهمتر از خاص است غلظت یک عنصر در محلول یا در گیاه؟

برای اطلاعات بیشتر درمورد کشاورزی به بستر صنایع کشاورزی مراجعه بفرمایید

بستر کشاورزی کلیک کنید