بررسی غلظت عناصر غذایی ارقام کاهو با روش‌های مختلف جایگزینی محلول غذایی در سیستم آبکشت شناور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه علوم و مهندسی باغبانی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران.

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ولی‌عصر(عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران.

چکیده

این آزمایش با هدف مقایسه اثر سه روش‌ جایگزینی محلول غذایی (جایگزینی کامل، جایگزینی بر اساس هدایت الکتریکی (EC)، جایگزینی بر اساس نیاز گیاه) در سیستم هیدروپونیک شناور بر سه رقم کاهو (کاهو چینی، کاهو بادبان قرمز و کاهو کازرون)، به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی اجرا شد. نتایج نشان داد مصرف محلول غذایی در روش­های تغذیه بر اساس نیاز گیاه و EC محلول غذایی در مقایسه با روش جایگزینی کامل بیش از 60 درصد کاهش یافت. غلظت نیتروژن، پتاسیم و کلسیم در رقم کاهو چینی در شرایط جایگزینی بر اساس EC محلول غذایی کاهش یافت. بیشترین غلظت عناصر کم مصرف مانند آهن، روی و منگنز و کمترین غلظت منیزیم هر سه رقم کاهو در شرایط تغذیه بر اساس تعویض کامل محلول غذایی مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد که مقدار آهن و منگنز برگ کاهو رقم بادبان ‌قرمز و غلظت روی در برگ ارقام کاهوی چینی و کازرون در شرایط تغذیه بر‌ اساس EC محلول غذایی و نیاز گیاه به‌طور معنی­داری کاهش یافت. کاهش غلظت عناصر غذایی در برگ­های کاهو در شرایط تغذیه بر اساس EC باعث شد که وزن خشک بخش هوایی و ریشه در این تیمار به کمترین مقدار برسد. با توجه به نتایج این آزمایش، علی­رغم کاهش مصرف آب و کود در روش­های جایگزینی محلول بر اساس EC و نیاز گیاه، رشد و غلظت عناصر غذایی گیاهان رشد کرده در این سیستم­ها نسبت به گیاهان سیستم تعویض کامل محلول غذایی کاهش یافت که ضرورت بهبود این سیستم­ها را نشان می ­دهد.

کلیدواژه‌ها


Arya, S.K and B.K Roy. 2011 .Manganese induced changes in growth, chlorophyll content and antioxidants activity in seedlings of broad bean (Vicia faba L.). Journal of Environmental Biology, 32(6); 707 pages
Arya,S.K.and B.K.Roy.2011.Manganese‌ induced changes in growth , chlorophyll content and antioxidants activity in seedlings of broad bean (Vicia faba L. ). Journal of Environmental Biology, 32(6); 707 pages. 
Bar-Yosef, B. 2008. Fertigation management and crops response to solution recycling in semi-closed greenhouses. In Soilless Culture: Theory and Practise; Raviv, M., Lieth, J.H., Eds.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, pp. 343–424.
 
Burns, I. G. 1992. Influence of plant nutrient concentration on growth rate: use of a nutrient interruption technique to determine critical concentrations of N, P and K in young plants. Plant and Soil Planta. 142: 221-233.
DeglInnocenti, E., C. Hafsi, L. Guidi and F. Navari-Izzo. 2009. The effect of salinity on photosynthetic activity in potassium-deficient barley species. Journal of Plant Physiology, 166: 1968-1981.
Bremner, J.M. and C.S. Mulvaney. 1982. Nitrogen-Total. In: Methods of soil analysis. Part 2. Chemical and microbiological properties, Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. Eds., American Society of Agronomy, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 595-624.
Bugbee, B. 2004. Nutrient Management in Recirculating Hydroponic Culture. In: Proceedings of the South Pacific Soilless Culture Conference. M. Nichols, (Ed.). Acta Horticulturae, 648: 99-112.
Bugbee,B. and F. Salisbury. 1985. An evaluation of MES and Amberlite IRC-50 as pH buffers for Nutrient Solution Studies. Journal of Plant Nutrition, 8:567-583.
Bugbee, B. and F. Salisbury. 1989. Controlled Environement Crop Production: Hydroponic vs. Lunar Regolith. In; D. Ming and D. Henninger. (Eds) Lunar Base Agriculture. American Socitey of Agronomy, Madison, WI.
Calori, A. H., T. L. Factor., J.C. Feltran., E. Y. Watanabe., C. C. D Moraes and L. F. V. Purquerio. 2017. Electrical conductivity of the nutrient solution and plant density in aeroponic production of seed potato under tropical conditions winter/spring. Bragantia, 76(1): 23-32.
Chapman, H. D. and F. P. Pratt. 1961. Ammonium vandate-molybdate method for determination of phosphorus. Methods of analysis for soils, plants and water, 1: 184-203.
Ghaemi, M., K. Bakhsh Kolarestaghi, and S. M. Nabavi. 2009. Comparison of several planting beds in quantative properties of greenhouse cucumber Negin cultivar in hydroponic method. New Agricultural Findings, 4(2): 157-166. [In Farsi]
Hartz, T.K., G. J. Hochmuth. 1996. Fertility management of drip-irrigated vegetables. HortTechnology, 6: 168–172.
Hell, R. and U. W. Stephan. 2003. Iron uptake, trafficking and homeostasis in plants. Planta, 216: 541–551.
Hershey, D. R. 1992. Plant nutrient solution pH changes. Journal of Biological Education, 26(2): 107-111.
Hoagland, D.R. and Arnon, D.I. 1950. The Water-Culture Method for Growing Plants without Soil. California Agricultural Experiment Station, Circular-347.
Kaya, C., H. Kirnak ., D. Higgs. and K. Saltali. 2002. Supplementary calcium enhances plant growth at fruit yield in strawberry cultivars grown at high (NaCl) salinity. Scientia Horticulturae, 93:65-74.
Kaya, C., H. Kirnak. and D. Higgs. 2001. Effects of supplementary potassium and phosphorus on physiological development and mineral nutrition of cucumber and pepper cultivars grown at high salinity (NaCl). Journal of Plant Nutrition, 24: 1457-1471.
Khoshgoftarmanesh, A. H. 2010. Basics of nutrition. Isfahan University of Technology Publications, 542 pages. [In Farsi]
Kim, H. J., Y. S. Cho., O. K. Kwon., M. H. Cho., J. B. Hwang., S. D. Bae. and W. T. Jeon.  2005. Effect of pH and EC of hydroponic solution on the growth of greenhouse rose. Asian Journal of Plant Sciences, 4(4): 348-355.
Klute, A. 1986. Methods of soil analysis. Agronomy No. 9, part 1, ASA Inc. Soil Science Society of America, Madison, Wis. 182-192.
Mahler, R. L. 2000. Molybenum in Idaho; University of Idaho, College of Agriculture, Cooperative Extension Service, Agricultural Experiment Station: Moscow, ID, USA.
Marschner, H. 2012. Marschner's mineral nutrition of higher plants. Elsevier Academic Press, 530 p.
Mohammadian, F., H. R. Roosta, M. Raghami, S. H. Mirdehghan, and M. Hamidpour. 2016. Effect of three methods of nutrient replacement and pruning on growth, yield and water consumption of hot pepper product in NFT system. National Hydroponic Congress and Greenhouse Products. Rafsanjan University, 4(1): 1-6. [In Farsi]
Neocleous, D., A. Koukounaras., A. S. Siomos. and M. Vasilakakis. 2014. Assessing the salinity effects on mineral composition and nutritional quality of green and red “baby” lettuce. Journal of food quality, 37(1): 1-8.
Okmen, B., H. O. Sigva., S. Mutlu., S. Doganlar., A. Yemenicioglu. and A. Frary. 2009. Total antioxidant activity and total phenolic contents in different Turkish eggplant (Solanum melongena L.) cultivars. International Journal of Food Properties, 12(3), 616-624.
Regagba, Z., J. M. Choi., A. Latigui., K. Mederbal. and A. Latigui. 2014. Effect of Various Mg Concentrations in Nutrient Solution on Growth and Nutrient Uptake Response of Strawberry (Fragaria× Ananassa Duch.)“Seolhyang” Grown in Soilless Culture. Biological Sciences, 14(4): 226-236.
Roosta, H. R. 2016. Plant nutrition in Hydroponics. Vali–e–Asr University Press, 577 pages. [In Farsi]
Roosta, H. R., A. Estaji, and F. Niknam. 2018. Effect of iron, zinc and manganese shortage-induced change on photosynthetic pigments, some osmoregulators and chlorophyll fluorescence parameters in lettuce. Photosynthetica, 56(2): 606-615.
Rosadi, R. B., M. Senge., D. Suhandy. and A. Tusi. 2014. The effect of EC levels of nutrient solution on the growth, yield, and quality of tomatoes (Solanum lycopersicum) under the hydroponic system. Journal of Agricultural Engineering and Biotechnology, 2(1): 7-12.
Safaii, M., J. Panahand, S.J. Tabatabaii, and A. R. Motallabi Azar. 2013. Comparison of the effect of different nutrient solutions on the concentration of elements and some qualitative properties of lettuce in hydroponic system. Agricultural Greenhouse Science and Technology, 6(2): 1-8. [In Farsi]
Smith, A. F. and G. O. Roberts. 1993. Bayesian computation via the Gibbs sampler and related Markov chain Monte Carlo methods. Journal of the Royal Statistical Society, 3-23.
Son, J. E., H. J. Kim. and T. I. Ahn. 2016. Hydroponic Systems. In Plant Factory, 213–221.
Stevens, G., P. Motavalli., P. Scharf., M Nathan. and D. Dunn. 2002. Crop Nutrient Deficiencies and Toxicities; University of Missouri: Columbia, MO, USA.
 
Vanýsek, P. 2006. Ionic conductivity and diffusion at infinite dilution. In CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87th ed.; Lide, D.R., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, USA, pp. 76–78.
Voogt, W. 2002. Potassium management of vegetables under intensive growth conditions. In Potassium for Sustainable Crop Production; Pasricha, N.S., Bansal, S.K., Eds.; International Potash Institute: Basel, Switzerland, pp. 347–362.
Wortman, S. E. 2015. Crop physiological response to nutrient solution electricalconductivity and pH in an ebb-and-flow hydroponic system. Scientia Horticulturae, 194: 34–42.
Zhang, J., W. Jia, J. Yang. and A. M. Ismail. 2006. Role of ABA in integrating plant responses to drought and salt stresses. Field Crops Research, 97: 111–119.
Zhao, K. and Y. Wu. 2017. Effects of Zn deficiency and Iron on the growth and photosynthetic characteristics of four plant species. Journal of Plant Nutrition, 12(1): 114-121.‏
Zheng, Y., D. F. Cayanan. and M. Dixon. 2010. Optimum feeding nutrient solution concentration for greenhouse potted miniature rose production in a recirculating subirrigation system. Horticulture Science, 45(9): 1378-1383.