4.4.1 Utaratibu wa Kufyonza

Miongoni mwa njia kuu zinazohusika katika lishe ya mimea, muhimu zaidi ni ngozi ambayo, kwa wengi wa virutubisho, hufanyika katika fomu ionic kufuatia hidrolisisi ya chumvi kufutwa katika ufumbuzi wa virutubisho.

Mizizi ya kazi ni chombo kuu cha mmea unaohusika na kunyonya virutubisho. Anions na cations ni kufyonzwa kutoka ufumbuzi madini, na, mara moja ndani ya mmea, wao kusababisha protoni (Hsup+/Sup) au hydroxyls (Ohsup-/Sup) exit ambayo inao uwiano kati ya mashtaka ya umeme (Haynes 1990). Utaratibu huu, wakati wa kudumisha usawa wa ionic, unaweza kusababisha mabadiliko katika pH ya suluhisho kuhusiana na wingi na ubora wa virutubisho kufyonzwa (Kielelezo 4.6).

Matokeo ya vitendo ya mchakato huu kwa mkulima ni mara mbili: kutoa uwezo wa kutosha wa buffer kwa ufumbuzi wa virutubisho (kuongeza bicarbonates ikiwa inahitajika) na kushawishi mabadiliko kidogo ya pH na uchaguzi wa mbolea. Athari ya mbolea kwenye pH inahusiana na aina tofauti za kemikali za misombo iliyotumiwa.

Kielelezo 4.6 Ion ngozi na mfumo wa mizizi ya mmea

Katika kesi ya N, kwa mfano, fomu inayotumiwa zaidi ni nitrojeni ya nitriki (nosub3/subsup-/Sup), lakini wakati pH inapaswa kupunguzwa, nitrojeni inaweza kutolewa kama nitrojeni ya amonia (NHsub4/subsup+/sup). Fomu hii, wakati wa kufyonzwa, inasababisha kutolewa kwa Hsup+/Sup na hivyo acidification ya kati.

Hali ya hewa, hasa hewa na substrate joto na unyevu wa jamaa, huwa na ushawishi mkubwa juu ya ngozi ya virutubisho (Pregitzer na Mfalme 2005; Masclaux-Daubresse et al. 2010; Marschner 2012; Cortella et al. 2014). Kwa ujumla, ukuaji bora hutokea ambapo kuna tofauti chache kati ya substrate na joto la hewa. Hata hivyo, viwango vya joto vya juu katika mfumo wa mizizi vina athari mbaya. Joto la chini hupunguza ngozi ya N (Dong et al. 2001). Wakati NHsub4/subsup+/sup hutumiwa kwa ufanisi katika joto la chini, kwa joto la chini, oxidation ya bakteria imepungua, na kusababisha mkusanyiko ndani ya mmea ambao unaweza kuzalisha dalili za sumu na uharibifu wa mfumo wa mizizi na majani ya angani. Joto la chini katika ngazi ya mizizi pia huzuia ufanisi wa K na P, pamoja na uhamisho wa P. Ingawa taarifa zilizopo kuhusu athari za joto la chini juu ya kunyonya kwa micronutrients ni wazi zaidi, inaonekana kwamba Mn, Zn, Cu, na Mo matumizi yanaathirika zaidi (Tindall et al. 1990; Fageria et al. 2002).

4.4.2 Virutubisho muhimu, Wajibu Wake na Uwezekano wa Upinzani

Usimamizi sahihi wa lishe ya mimea lazima uwe na misingi ya mambo ya msingi ambayo yanaathiriwa na matumizi ya jumla, na virutubisho vidogo (Sonneveld na Voogt 2009). Macro-virutubisho zinahitajika kwa kiasi kikubwa, wakati micronutrients au kufuatilia vipengele vinahitajika kwa kiasi kidogo. Aidha, upatikanaji wa virutubisho kwa mmea katika kesi ya mifumo isiyo na udongo hutoa matukio zaidi au chini ya thabiti ya harambee na upinzani (Mchoro 4.7).

_Nitrojeni (N) _ Nitrojeni inaingizwa na mimea kuzalisha amino asidi, protini, enzymes na klorophyll. Aina nyingi za nitrojeni zinazotumiwa kwa mbolea za mimea ni nitrati na amonia. Nitrati ni haraka kufyonzwa na mizizi, ni sana kuhamia ndani ya mimea na inaweza kuhifadhiwa bila madhara ya sumu. Amonia inaweza kufyonzwa na mimea tu kwa kiasi cha chini na haiwezi kuhifadhiwa kwa kiasi kikubwa kwa sababu ina athari za sumu. Kiasi cha juu kuliko 10 mg LSUP-1/Sup kuzuia kupanda calcium na matumizi ya shaba, kuongeza ukuaji risasi ikilinganishwa na ukuaji wa mizizi na kusababisha nguvu rangi ya kijani ya majani. Zaidi ya ziada katika mkusanyiko wa amonia husababisha madhara ya phytotoxic kama vile chlorosis kando ya majani. Ziada katika ugavi wa nitrojeni husababisha ukuaji wa mimea, ongezeko la urefu wa mzunguko wa mazao, nguvu ya kijani jani rangi, chini ya matunda kuweka, maudhui ya juu ya maji katika tishu, chini tishu lignification na high tishu nitrati mkusanyiko. Kwa kawaida, upungufu wa nitrojeni una sifa ya rangi ya kijani ya majani ya zamani (chlorosis), ukuaji mdogo na mapema ya senescence.

mtini. 4.7 Virutubisho mahusiano na maadui miongoni mwa ions. Ions zilizounganishwa zinawasilisha uhusiano wa synergistic au wa kupinga kulingana na mwelekeo wa mshale

_Potassium (K) _ Potasiamu ni ya msingi kwa mgawanyiko wa seli na ugani, usanisi wa protini, uanzishaji wa enzyme na usanisinuru na pia hufanya kazi kama kisafirishaji wa vipengele vingine na wanga kupitia Ina jukumu muhimu katika kuweka uwezo wa osmotic wa seli katika usawa na kusimamia ufunguzi wa stomatal. Ishara za kwanza za upungufu zinaonyeshwa kwa namna ya matangazo ya njano ambayo hupiga haraka sana kwenye vijiji vya majani ya zamani. Mimea ya upungufu wa potasiamu huathirika zaidi na matone ya joto la ghafla, matatizo ya maji na mashambulizi ya vimelea (Wang et al. 2013).

_Phosphorus (P) _ Phosphorus huchochea maendeleo ya mizizi, ukuaji wa haraka wa buds na wingi wa maua. P inachukuliwa kwa urahisi sana na inaweza kusanyiko bila uharibifu wa mmea. Jukumu lake la msingi linahusishwa na malezi ya misombo ya juu-nishati (ATP) muhimu kwa kimetaboliki ya mimea. Kiasi cha wastani kilichoombwa na mimea ni cha kawaida (10— 15% ya mahitaji ya N na K) (Le Bot et al. 1998). Hata hivyo, tofauti na kile kinachotokea kwenye udongo, P inaweza kupatikana kwa urahisi katika mazao yasiyo na udongo. Ufyonzaji wa P unaonekana kupunguzwa kwa joto la chini la substrate (\ 13 ˚C) au kwa kuongeza maadili ya pH (\ 6.5) ambayo inaweza kusababisha dalili za upungufu (Vance et al. 2003). Chini ya hali hizi ongezeko la joto na/au kupunguza pH ni bora zaidi kuliko marekebisho ya ziada ya mbolea za fosforasi. P ziada inaweza kupunguza au kuzuia ngozi ya virutubisho vingine (kwa mfano K, Cu, Fe) (Mchoro 4.7). Upungufu wa phosphorus hudhihirisha rangi ya kijani-violet ya majani ya zamani, ambayo inaweza kufuata chlorosis na necrosis pamoja na ukuaji uliodumaa wa kilele cha mimea. Hata hivyo, dalili hizi si maalum na hufanya upungufu wa P ugumu kutambuliwa (Uchida 2000).

_Calcium (Ca) _ Calcium inashiriki katika malezi ya ukuta wa seli, upungufu wa utando, mgawanyiko wa seli na ugani. Upatikanaji mzuri huwapa mmea upinzani mkubwa dhidi ya mashambulizi ya vimelea na maambukizi ya bakteria (Liu et al. 2014). Kunywa ni karibu sana na mtiririko wa maji kati ya mizizi na sehemu za angani. Mwendo wake hutokea kwa njia ya xylem na kwa hiyo huathiriwa hasa na joto la chini kwenye kiwango cha mizizi, kwa kupunguzwa kwa maji (ukame au chumvi ya suluhisho) au kwa unyevu mwingi wa jamaa wa hewa. Kama Ca si simu ndani ya mmea, upungufu kuanza kutoka sehemu ya hivi karibuni sumu (Adams 1991; Adams na Ho 1992; Ho et al. 1993). Dalili kuu ni ukuaji wa mimea kuwa kudumaa, deformation ya pembezoni mwa majani machache, mwanga kijani au wakati mwingine klorotiki rangi ya tishu mpya na kudumaa mizizi mfumo bila mizizi faini. Upungufu huonyeshwa kwa njia tofauti, k.m. kuoza apical katika nyanya na/au rangi ya chini ya majani katika lettuce.

_Magnesiamu (Mg) _ Magnesiamu inashiriki katika katiba ya molekuli ya chlorophyll. Ni immobilized katika maadili ya pH chini ya 5.5 na inaingia katika ushindani na ngozi ya K na Ca (Mchoro 4.7). Dalili za upungufu ni njano kati ya mishipa ya majani na chlorosis ya ndani ya majani ya basal. Kama Mg inaweza kuhamasishwa kwa urahisi, mimea ya upungufu wa magnesiamu itaanza kuvunja chlorophyll katika majani ya zamani na kusafirisha Mg kwa majani madogo. Kwa hiyo, ishara ya kwanza ya upungufu wa magnesiamu ni chlorosis interveinal katika majani ya zamani, kinyume na upungufu wa chuma ambapo chlorosis interveinal kwanza inaonekana katika majani madogo (Sonneveld na Voogt 2009).

_Sulphur (S) _ Sulphur inahitajika na mmea kwa kiasi kinachofanana na yale ya fosforasi, na ili kuboresha ngozi yake, lazima iwepo katika uwiano wa 1:10 na nitrojeni (McCutchan et al. 2003). Inachukuliwa kama sulphate. Upungufu haujatambulika kwa urahisi, kwani dalili zinaweza kuchanganyikiwa na zile za upungufu wa nitrojeni, isipokuwa kuwa upungufu wa nitrojeni huanza kujidhihirisha kutokana na majani ya wazee, wakati ule wa sulphur kutoka kwa wadogo zaidi (Schnug na Haneklaus 2005). S lishe ina jukumu kubwa katika kupunguza uharibifu katika vifaa photosynthetic unasababishwa na FE-upungufu (Muneer et al. 2014).

_Iron (Fe) _ Iron ni mojawapo ya virutubisho muhimu zaidi kwa sababu ni muhimu katika michakato mingi ya kibiolojia kama vile usanisinuru (Briat et al. 2015; Heuvelink na Kierkels 2016). Ili kuboresha ngozi yake, ufumbuzi wa virutubisho pH unapaswa kuwa karibu 5.5-6.0, na maudhui ya Mn haipaswi kuruhusiwa kuwa ya juu sana kwa sababu mambo mawili yanaingia katika ushindani (Kielelezo 4.7). Uwiano bora wa Fe— Mn ni karibu 2:1 kwa mazao mengi (Sonneveld na Voogt 2009). Kwa joto la chini, ufanisi wa kufanana umepunguzwa. Dalili za upungufu zinajulikana na chlorosis ya interveinal kutoka kwa majani machache kuelekea kwa wazee wa basal, na kwa ukuaji wa mfumo wa mizizi iliyopungua. Dalili za upungufu sio daima kutokana na uwepo mdogo wa Fe katika suluhisho la virutubisho, lakini mara nyingi ni kutokana na ukosefu wa Fe kwa mmea. Matumizi ya mawakala wa chelating huhakikishia upatikanaji wa mara kwa mara wa Fe kwa mmea.

_Chlorine (Cl) _ Klorini imekuwa hivi karibuni kuchukuliwa micro-virutubisho, hata kama maudhui yake katika mimea (0.2— 2.0% dw) ni ya juu kabisa. Ni rahisi kufyonzwa na mmea na ni simu ya mkononi ndani yake. Inashiriki katika mchakato wa photosynthetic na udhibiti wa ufunguzi wa stomata. Upungufu, ambao ni badala ya kawaida, hutokea kwa dalili za kawaida za majani ya kukausha nje, hasa kwenye vijiji. Mengi zaidi kuenea ni uharibifu kutokana na ziada ya Cl ambayo inaongoza kwa wazi kupanda shrinkage ambayo ni jamaa na unyeti tofauti ya aina mbalimbali. Ili kuepuka uharibifu wa mazao, daima ni vyema kuangalia maudhui ya Cl katika maji yaliyotumiwa kuandaa ufumbuzi wa virutubisho na kuchagua mbolea zinazofaa (kwa mfano ksub2/subsosub4/sub badala ya KCl).

_Sodium (Na) _ Sodiamu, ikiwa kwa ziada, ni hatari kwa mimea, kwa kuwa ni sumu na huingilia ngozi ya ions nyingine. Upinzani na K (Kielelezo 4.7), kwa mfano, si mara zote madhara kwa sababu katika spishi fulani (k.m. nyanya), inaboresha ladha ya matunda, ilhali kwa wengine (k.mf. maharagwe), inaweza kupunguza ukuaji wa mimea. Sawa na Cl, ni muhimu kujua mkusanyiko katika maji kutumika kuandaa ufumbuzi wa virutubisho (Sonneveld na Voogt 2009).

_Manganese (Mn) _ Manganese huunda sehemu ya coenzymes nyingi na inashiriki katika upanuzi wa seli za mizizi na upinzani wao kwa vimelea. Upatikanaji wake unadhibitiwa na pH ya ufumbuzi wa virutubisho na kwa ushindani na virutubisho vingine (Mchoro 4.7). Dalili za upungufu zinafanana na zile za Fe isipokuwa kwa kuonekana kwa maeneo ya jua kidogo katika maeneo ya interveinal (Uchida 2000). Marekebisho yanaweza kufanywa kwa kuongeza MNSOSub4/Sub au kwa kupunguza pH ya ufumbuzi wa virutubisho.

_Boron (B) _ Boron ni muhimu kwa mazingira ya matunda na maendeleo ya mbegu. Mbinu za kunyonya ni sawa na wale walioelezwa tayari kwa Ca ambayo inaweza kushindana. PH ya ufumbuzi wa virutubisho lazima iwe chini ya 6.0 na kiwango cha juu kinaonekana kuwa kati ya 4.5 na 5.5. Dalili za upungufu zinaweza kugunduliwa katika miundo mipya inayoonekana kijani, majani machache yanaongeza sana unene wao na kuwa na msimamo wa ngozi. Baadaye wanaweza kuonekana klorotiki na kisha necrotic, na rangi ya kutu.

_Zinc (Zn) _ Zinc ina jukumu muhimu katika athari fulani za enzymatic. Uvutaji wake unaathiriwa sana na pH na P ugavi wa ufumbuzi wa virutubisho. maadili ya pH kati ya 5.5 na 6.5 kukuza ngozi ya Zn. Joto la chini na viwango vya juu vya P hupunguza kiasi cha zinki kufyonzwa na mmea. Upungufu wa zinki hutokea mara chache, na huwakilishwa na matangazo ya chlorotic katika maeneo ya interveinal ya majani, internodes fupi sana, jani la jani na ukuaji duni (Gibson 2007).

_Copper (Cu) _ Copper inashiriki katika michakato ya kupumua na photosynthetic. Kunywa kwake kunapungua kwa maadili ya pH juu kuliko 6.5, wakati maadili ya pH chini kuliko 5.5 yanaweza kusababisha athari za sumu (Rooney et al. 2006). Viwango vya juu vya amonia na fosforasi vinaingiliana na Cu kupunguza upatikanaji wa mwisho. Uwepo mkubwa wa Cu huingilia ngozi ya Fe, Mn na Mo. Upungufu hudhihirishwa na chlorosis ya interveinal ambayo inaongoza kwa kuanguka kwa tishu za majani ambazo zinaonekana kama desiccated (Gibson 2007).

_Molybdenum (Mo) _ Molybdenum ni muhimu katika awali ya protini na katika kimetaboliki ya nitrojeni. Kinyume na virutubisho vingine vidogo, ni bora kupatikana kwa maadili ya pH ya neutral. Dalili za upungufu huanza na chlorosis na necrosis pamoja na ncha kuu ya majani ya zamani, wakati majani machache yanaonekana yameharibika (Gibson 2007).

4.3 Usimamizi wa virutubisho kuhusiana na Mahitaji ya Mimea

Tangu maendeleo ya mifumo ya kilimo cha maua ya udongo katika miaka ya 1970 (Verwer 1978; Cooper 1979), ufumbuzi tofauti wa virutubisho umeandaliwa na kurekebishwa kulingana na mapendekezo ya wakulima (Jedwali 4.4; De Kreij et al. 1999). Mchanganyiko wote hufuata kanuni za upatikanaji wa ziada wa vipengele vyote ili kuzuia upungufu na uwiano kati ya cations (bivalent) ili kuepuka ushindani kati ya cations katika matumizi ya virutubisho kupanda (Hoagland na Arnon 1950; Steiner 1961; Steiner 1984; Sonneveld na Voogt 2009). Kwa kawaida, EC inaruhusiwa kuongezeka katika eneo la mizizi kwa kiwango kidogo. Katika nyanya, kwa mfano, ufumbuzi wa virutubisho huwa na EC ya ca. 3 ds msup-1/sup, wakati katika ukanda wa mizizi katika slabs za pamba za mawe, EC inaweza kuongezeka hadi 4—5 ds msup-1/sup. Hata hivyo, katika nchi za kaskazini mwa Ulaya, kwa ajili ya umwagiliaji wa kwanza wa slabs mpya jiwe pamba mwanzoni mwa mzunguko wa uzalishaji, ufumbuzi madini inaweza kuwa EC kama juu kama 5 dS msup-1/sup, kueneza jiwe pamba substrate na ions hadi EC ya 10 dS msup-1/sup, ambayo hatimaye itakuwa flushed baada ya wiki 2. Ili kutoa kutosha kwa ukanda wa mizizi, katika mfumo wa kawaida wa umwagiliaji wa jiwe la pamba, karibu 20— 50% ya maji yaliyowekwa hukusanywa kama maji ya mifereji ya maji. Maji ya mifereji ya maji ni kisha recycled, kuchujwa, kuchanganywa na maji safi na yapo juu na virutubisho kwa ajili ya matumizi katika mzunguko ujao (Van Os 1994).

Katika uzalishaji wa nyanya, kuongeza EC inaweza kutumika ili kuongeza usanisi wa lycopene (kukuza rangi nyekundu ya matunda), yabisi ya jumla ya mumunyifu (TSS) na maudhui ya fructose na glucose (Fanasca et al. 2006; Wu na Kubota 2008). Zaidi ya hayo, mimea ya nyanya ina viwango vya juu vya ngozi kwa N, P, Ca na Mg na ngozi ya chini ya K wakati wa hatua za mwanzo (mimea). Mara baada ya mimea kuanza kuendeleza matunda, uzalishaji wa majani umepungua kasi na kusababisha kupungua kwa mahitaji ya N na Ca, huku mahitaji ya K yanaongezeka (k.m. Zekki et al. 1996; Silber, Bar-Tal 2008). Katika lettuce, kwa upande mwingine, EC iliyoongezeka inaweza kukuza ugonjwa wa ncha wakati wa hali ya kuongezeka kwa moto. Huett (1994) ilionyesha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa idadi ya majani yenye ugonjwa wa ncha ya kuchoma kwa kila mmea wakati EC ilipungua kutoka 3.6 hadi 0.4 ds msup-1/sup, na pia wakati uundaji wa virutubisho K/Ca ulipunguzwa kutoka 3. 5:1 hadi 1. 25:1. Katika AP usimamizi wa virutubisho ni ngumu zaidi kuliko katika hydroponics kwani hasa hutegemea wiani wa hisa za samaki, aina ya kulisha na viwango vya kulisha.

4.4 Mali ya Suluhisho la Nutrient

Fosforasi ni elementi ambayo hutokea katika fomu ambazo zinategemea sana pH ya mazingira. Katika eneo la mizizi, kipengele hiki kinaweza kupatikana kama posub4/subsup-3/sup, HPosub4/subsup2-/Sup na Hsub2/subposub4/subsup-/sup ions, ambapo ions mbili za mwisho ni aina kuu za P zilizochukuliwa na mimea. Hivyo, wakati pH ni tindikali kidogo (pH 5—6), kiasi kikubwa cha P kinawasilishwa katika suluhisho la virutubisho (De Rijck na Schrevens 1997).

Potasiamu, kalsiamu na magnesiamu zinapatikana kwa mimea katika pH mbalimbali. Hata hivyo, kuwepo kwa ions nyingine kunaweza kuingilia kati katika upatikanaji wao wa mimea kutokana na malezi ya misombo na darasa tofauti la umunyifu. Katika pH juu ya 8.3, Casup2+/Sup na MgSup2+/Sup ions urahisi precipitate kama carbonates kwa kukabiliana na COSU3/subsup2-/Sup. Pia sulphate aina complexes kiasi nguvu na Casup2+/Sup na Mgsup2+/sup (De Rijck na Schrevens 1998). Kama pH kuongezeka kutoka 2 kwa 9, kiasi cha sosub4/subsup2-/Sup kutengeneza complexes mumunyifu na MgSupp2+/sup kama Mgsosub4/Sup na kwa Ksup+/Sup kama ksosub4/subsup-/sup kuongezeka (De Rijck na Schrevens 1999). Kwa ujumla, upatikanaji wa virutubisho kwa matumizi ya mimea katika pH juu 7 inaweza kuzuiwa kutokana na mvua ya Boron, Fesup2+/sup, MNSup2+/sup, Posub4/subsup3-/sup, Casup2+/sup na MgSup2+/sup kutokana na chumvi zisizopatikana na hazipatikani. Maadili sahihi zaidi ya pH ya ufumbuzi wa virutubisho kwa ajili ya maendeleo ya mazao ni kati ya 5.5 na 6.5 (Sonneveld na Voogt 2009).

4.4.5 Ubora wa Maji na Virutubisho

Ubora wa maji hutolewa ni muhimu sana katika mifumo ya hydroponic na AP. Kwa recirculation ya muda mrefu, utungaji wa kemikali unapaswa kujulikana na kufuatiliwa mara kwa mara ili kuepuka usawa katika ugavi wa virutubisho lakini pia ili kuepuka mkusanyiko wa vipengele fulani vinavyosababisha sumu. De Kreij et al. (1999) alifanya maelezo ya jumla ya mahitaji ya kemikali juu ya ubora wa maji kwa ajili ya mifumo hydroponic.

Kabla ya kuanza, uchambuzi wa maji unafanywa juu ya macro- na microelements. Kulingana na uchambuzi, mpango wa ufumbuzi wa virutubisho unaweza kufanywa. Kwa mfano, ikiwa maji ya mvua hutumiwa, tahadhari maalumu inapaswa kufanywa kwa Zn wakati ukusanyaji unafanyika kupitia mabomba yasiyotibiwa. Katika maji ya bomba, matatizo yanaweza kuonekana na Na, Ca, Mg, SOSub4/Sub na HCOSub3/sub. Zaidi ya hayo, uso na kuzaa maji shimo inaweza kutumika ambayo pia yana kiasi cha Na, Cl, K, Ca, Mg, SOSub4/Sub na Fe lakini pia microelements kama Mn, Zn, B na Cu. Ikumbukwe kwamba valves zote na mabomba yanapaswa kufanywa kwa vifaa vya maandishi kama vile PVC na PE, na sio na sehemu za Ni au Cu.

Mara nyingi hutokea kwamba vifaa vya maji vina kiasi fulani cha Ca na Mg; kwa hiyo, yaliyomo yanapaswa kuondolewa kutoka kiasi katika suluhisho la virutubisho ili kuepuka mkusanyiko wa ions hizi. HCOSub3/sub ina kuwa fidia ikiwezekana na asidi nitriki, kuhusu 0.5 mmol LSUP-1/Sup ambayo inaweza kuhifadhiwa kama buffer pH katika ufumbuzi madini. Asidi ya fosforasi na sulphuric pia inaweza kutumika kufidia pH, lakini wote wawili kwa kasi kutoa ziada ya Hsub2/subposub4/subsup-/sup au SOsub4/subsup2-/sup katika ufumbuzi madini. Katika mifumo AP asidi nitriki (Hnosub3/sub) na hidroksidi potassium (KOH) inaweza pia kutumika kudhibiti pH na wakati huo huo ugavi macronutrients katika mfumo (Nozzi et al. 2018).

4.4.5.1 Usimamizi wa ubora wa Maji

Kwa uundaji wa ufumbuzi wa virutubisho, mbolea rahisi (punjepunje, poda au kiowevu) na vitu (k.m. misombo ya asidi) inayoathiri pH hutumiwa vyema. Ushirikiano wa vipengele vya virutubisho katika suluhisho huzingatia maadili mazuri ya kiasi cha kila kipengele. Hii inapaswa kufanywa kuhusiana na mahitaji ya aina na cultivars yake kuzingatia awamu phenological na substrate. Mahesabu ya virutubisho vya virutubisho lazima yafanyike kwa kuzingatia hali ya maji yaliyotumiwa, kulingana na seti _strict ya vipaumbele _. Kwa kiwango cha kipaumbele, magnesiamu na sulfati huwekwa chini, kwa kiwango sawa, kwa sababu wana umuhimu mdogo wa lishe na mimea haitoi uharibifu hata kama uwepo wao ni mwingi katika suluhisho la virutubisho. Tabia hii ina maoni mazuri ya vitendo kwani inaruhusu unyonyaji wa vipengele viwili ili kusawazisha utungaji wa lishe kwa heshima na macronutrients nyingine ambazo upungufu au ziada inaweza kuwa hasi kwa uzalishaji. Kwa mfano, tunaweza kufikiria suluhisho la virutubisho ambapo ushirikiano wa potasiamu tu au nitrati tu inahitajika. Chumvi ambazo hutumiwa, katika kesi hii, ni sulphate ya potasiamu au nitrati ya magnesiamu. Kwa kweli, ikiwa nitrati ya kawaida ya potasiamu au nitrati ya kalsiamu ilitumiwa, viwango vya nitrati, katika kesi ya kwanza, na kalsiamu, katika kesi ya pili, ingekuwa kuongezeka kwa moja kwa moja. Zaidi ya hayo, wakati uchambuzi wa maji kutumika inaonyesha usawa kati ya cations na anions, na ili kuwa na uwezo wa mahesabu ya ufumbuzi wa madini na EC katika usawa, marekebisho ya maadili ya maji unafanywa kupunguza viwango vya magnesiamu na/au sulfati.

Pointi zifuatazo hutoa miongozo ya uundaji wa ufumbuzi wa virutubisho:

1. Ufafanuzi wa aina na mahitaji ya cultivar. Kuzingatia mazingira ya kilimo na sifa za maji zinahitajika kuzingatiwa. Ili kukidhi mahitaji ya mimea katika vipindi vya joto na kwa mionzi makali, suluhisho lazima liwe na maudhui ya chini ya EC na K, ambayo inatofautiana na kiasi kikubwa cha Ca. Badala yake, wakati joto na mwangaza hufikia ngazi ndogo, inashauriwa kuongeza maadili ya EC na K kwa kupunguza yale ya Ca. Ni muhimu kutambua kuhusu kilimo kwamba kuna tofauti kubwa, hasa kwa maadili ya Nosub3/subsup-/Sup, kutokana na nguvu tofauti za mimea ya kilimo. Kwa nyanya, kwa kweli, 15 mmol LSUP-1/Sup ya Nosub3/subsup-/Sup hutumiwa kwa wastani (Jedwali 4.4), na katika kesi ya cultivars sifa ya nguvu za mimea na katika baadhi ya awamu phenological (kwa mfano kuweka matunda ya trusses nne), hadi 20 mm LSUP ya Nosub3/subsup-/Sup inachukuliwa. Ikiwa baadhi ya vipengele kama vile Na viko ndani ya maji, ili kupunguza athari zake, ambazo ni hasi hasa kwa mazao fulani, itakuwa muhimu kuongeza kiasi cha Nosub3/subsup-/Csup na Ca na uwezekano wa kupunguza K, kuweka EC kwa kiwango sawa.

Jedwali 4.4 ufumbuzi wa madini katika kilimo hydroponic lettuce (DFT) nyanya, pilipili na tango (slabs jiwe pamba matone umwagiliaji) katika Uholanzi (De Kreiji et al.1999)

meza thead tr darasa=“header” th rowspan=“2”/th Thph/th Thec/th ThnHsub4/sub/th Thk/th Thca/th thmg/th Thnosub3/sub/th Thsosub4/sub/th Thp/th Thfe/th Thmn/th Thzn/th Thb/th Thcu/th Thmo/th /tr tr darasa=“header” th/th ThDs msup-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th thmmol LSUP-1/sup/th /tr /thead tbody tr darasa=“isiyo ya kawaida” TDlettuce (Wageningen UR) /td td5.9/td td1.7/td td1.0/td td4.4/td td4.5/td td1.8/td td10.6/td td1.5/td td1.5/td td28.1/td td1.5/td td6.4/td td47.0/td td1.0/td td0.7/td /tr tr darasa=“hata” Tdlettuce/TD td5.8/td td1.2/td td0.7/td td4.8/td td2.3/td td0.8/td td8.9/td td0.8/td td1.0/td td35.1/td td4.9/td td3.0/td td18.4/td td0.5/td td0.5/td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” Tdlettuce/TD td5.8/td td1.2/td cutetd td3.0/td td2.5/td td1.0/td td7.5/td td1.0/td td0.5/td td50.0/td td3.7/td td0.6/td td4.8/td td0.5/td td0.01/td /tr tr darasa=“hata” TDnyanya generative/td td5.5/td td2.6-3.0/td td1.2/td td13.0/td td4.2/td td1.9/td td15.4/td td4.7/td td1.5/td td15.0/td td10.0/td td5.0/td td30.0/td td0.8/td td0.5/td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” TDnyanya mboga/td td5.5/td td2.6/td td1.2/td td8.3/td td5.7/td td2.7/td td15.4/td td4.7/td td1.5/td td15.0/td td10.0/td td5.0/td td30.0/td td0.8/td td0.5/td /tr tr darasa=“hata” Tdcumber/td td5.5/td td3.2/td td1.2/td td10.4/td td6.7/td td2.0/td td23.3/td td1.5-2.0/td td1.5-2.0/td td15.0/td td10.0/td td5.0/td td25.0/td td0.8/td td0.5/td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” Tdpepper/Td td5.6/td td2.5-3.0/td td1.2/td td5-7/td td4-5/td td2.0/td td17.0/td td1.8-2.0/td td1.5-2.5/td td25.0/td td10.0/td td7.0/td td30.0/td td1.0/td td0.5/td /tr tr darasa=“hata” Uenezi wa TDPlant/td td5.5/td td2.3/td td1.2/td td6.8/td td4.5/td td3.0/td td16.8/td td2.5/td td1.3/td td25.0/td td10.0/td td5.0/td td35.0/td td1.0/td td0.5/td /tr /tbody /meza

Iliyopitishwa na kurekebishwa kutoka Vermeulen (2016, mawasiliano ya kibinafsi)

2. Mahesabu ya mahitaji ya virutubisho yanapaswa kupatikana kwa kuondoa maadili yavipengele vya kemikali vya maji kutoka kwa vipengele vya kemikali vilivyoelezwa hapo juu. Kwa mfano, haja imara ya Mg ya pilipili (Capsicum sp.) ni 1.5 mm Lsup-1/sup, baada ya maji katika 0.5 mm Lsup-1/sup, na 1.0 mm Lsup-1/sup ya Mg inapaswa kuongezwa kwa maji (1.5 mahitaji — 0.5 maji = 1.0).

3. Uchaguzi na hesabu ya mbolea na asidi kutumika. Kwa mfano, kuwa na kutoa Mg, kama ilivyo katika mfano wa hatua ya 2 hapo juu, mgSOSub4/sub au Mg (NoSub3/sub) sub2/sub inaweza kutumika. Uamuzi utafanywa kwa kuzingatia mchango wa dhamana ya sulphate au nitrate pia.

4.6 Kulinganisha Kati ya Uzalishaji wa Hydroponic na Aquaponic

Wakati wa mzunguko wa maisha yao, mimea inahitaji macro- muhimu na microelements kwa ajili ya maendeleo ya mara kwa mara (boroni, kalsiamu, kaboni, klorini, shaba, hidrojeni, chuma, magnesiamu, manganese, molybdenum, nitrojeni, oksijeni, fosforasi, potasiamu, sulphur, zinki), kawaida kufyonzwa kutoka ufumbuzi madini (Bittszky et al. 2016). Mkusanyiko wa virutubisho na uwiano kati yao ni vigezo muhimu zaidi vinavyoweza kushawishi matumizi ya mimea. Katika mifumo AP taka za kimetaboliki za samaki zina virutubisho kwa mimea, lakini ni lazima izingatiwe, hasa kwa mizani ya kibiashara, kwamba viwango vya virutubisho vinavyotolewa na samaki katika mifumo ya AP ni ya chini sana na isiyo na usawa kwa virutubisho vingi ikilinganishwa na mifumo ya hydroponic (Nicoletto et al. 2018). Kwa kawaida, katika AP, na viwango vya kuhifadhi samaki sahihi, viwango vya nitrati vinatosha kwa ukuaji mzuri wa mimea, ambapo viwango vya K na P kwa ujumla hazitoshi kwa ukuaji wa mimea. Aidha, kalsiamu na chuma pia inaweza kuwa mdogo. Hii inaweza kupunguza mavuno ya mazao na ubora na hivyo ushirikiano virutubisho ufanyike ili kusaidia ufanisi matumizi ya virutubisho. jamii Microbial na jukumu muhimu katika nguvu madini ya mifumo AP (Schmautz et al. 2017), kuwabadili amonia nitrate, lakini pia kuchangia katika usindikaji wa jambo chembechembe na taka kufutwa katika mfumo (Bittsanszky et al. 2016). Plant matumizi ya N na P inawakilisha tu sehemu ya kiasi kuondolewa kutoka maji (Trang na Brix 2014), kuonyesha kwamba michakato microbial katika eneo la mizizi ya mimea, na katika substrate (kama ipo) na katika mfumo mzima, na jukumu kubwa.

Utungaji wa vyakula vya samaki hutegemea aina ya samaki na hii inathiri kutolewa kwa virutubisho kutoka kwa pato la metabolic ya samaki. Kwa kawaida, kulisha samaki huwa na chanzo cha nishati (wanga na/au lipids), amino asidi muhimu, vitamini, pamoja na molekuli nyingine za kikaboni ambazo ni muhimu kwa kimetaboliki ya kawaida lakini baadhi ambazo seli za samaki haziwezi kuunganisha. Zaidi ya hayo, ni lazima kuzingatiwa kwamba kupanda mahitaji ya lishe kutofautiana na aina (Nozzi et al. 2018), aina, hatua ya mzunguko wa maisha, urefu wa siku na hali ya hewa na kwamba hivi karibuni (Mzazi et al. 2013; Baxter 2015), sheria Liebig (ukuaji wa mimea ni kudhibitiwa na rasilimali scarcest) ina wamekuwa superseded na algorithms tata kwamba kuzingatia mwingiliano kati ya virutubisho mtu binafsi. Mambo haya yote hayaruhusu tathmini rahisi ya madhara ya mabadiliko katika viwango vya virutubisho katika mifumo ya hydroponic au AP.

Kwa hiyo swali linatokea ikiwa ni muhimu na ufanisi kuongeza virutubisho kwenye mifumo ya AP. Kama ilivyoripotiwa na Bittsanszky et al. (2016), mifumo AP inaweza tu kuendeshwa kwa ufanisi na hivyo kwa mafanikio, kama huduma maalum ni kuchukuliwa kwa njia ya ufuatiliaji kuendelea wa kemikali utungaji recirculating maji kwa viwango vya kutosha na uwiano wa virutubisho na sehemu uwezekano wa sumu, amonia. Umuhimu wa kuongeza virutubisho unategemea aina za mimea na hatua ya ukuaji. Mara kwa mara, ingawa wiani wa samaki ni bora kwa ugavi wa nitrojeni, kuongeza kwa P na K na mbolea za madini, angalau, inapaswa kufanyika (Nicoletto et al. 2018). Tofauti na, kwa mfano, lettuce, nyanya ambazo zinahitaji kuzaa matunda, kukomaa na kukomaa, zinahitaji virutubisho vya ziada. Ili kuhesabu mahitaji haya, programu inaweza kutumika, kama vile HydroBuddy ambayo ni programu ya bure (Fernandez 2016) ambayo hutumiwa kuhesabu kiasi cha virutubisho vya madini vinavyotakiwa.