Kev siv tshuab ua liaj ua teb ntawm kev cog qoob loo hauv tsev cog khoomLuam tawm hauv Beijing thaum 17:30 thaum Lub Ib Hlis 13, 2023.

Kev nqus cov khoom noj khoom haus feem ntau yog ib qho txheej txheem uas muaj feem cuam tshuam nrog cov haujlwm metabolic ntawm cov hauv paus nroj tsuag. Cov txheej txheem no xav tau lub zog los ntawm kev ua pa ntawm cov hauv paus, thiab kev nqus dej kuj raug tswj los ntawm qhov kub thiab txias thiab kev ua pa, thiab kev ua pa xav tau kev koom tes ntawm oxygen, yog li oxygen hauv cov hauv paus muaj feem cuam tshuam tseem ceeb rau kev loj hlob ntawm cov qoob loo. Cov pa oxygen yaj hauv dej raug cuam tshuam los ntawm qhov kub thiab txias thiab salinity, thiab cov qauv ntawm substrate txiav txim siab cov pa hauv cov hauv paus. Kev ywg dej muaj qhov sib txawv loj hauv kev rov ua dua tshiab thiab ntxiv cov pa oxygen hauv cov substrates nrog cov dej sib txawv. Muaj ntau yam tseem ceeb los ua kom cov pa oxygen hauv cov hauv paus zoo dua, tab sis qhov cuam tshuam ntawm txhua yam tseem ceeb sib txawv heev. Kev tswj cov dej hauv substrate kom muaj peev xwm tuav tau (cov pa) yog lub hauv paus ntawm kev tswj cov pa oxygen siab hauv cov hauv paus.

Cov teebmeem ntawm qhov kub thiab txias thiab salinity rau cov pa oxygen saturated hauv cov kua

Cov pa oxygen uas yaj hauv dej

Cov pa oxygen uas yaj hauv dej yog yaj rau hauv cov pa oxygen uas tsis khi lossis cov pa oxygen dawb hauv dej, thiab cov pa oxygen uas yaj hauv dej yuav nce mus txog qhov siab tshaj plaws ntawm qee qhov kub, uas yog cov pa oxygen uas saturated. Cov pa oxygen uas saturated hauv dej hloov pauv raws li qhov kub thiab txias, thiab thaum qhov kub nce, cov pa oxygen yuav txo qis. Cov pa oxygen uas saturated hauv dej ntshiab siab dua li cov dej hiav txwv uas muaj ntsev (Daim Duab 1), yog li cov pa oxygen uas saturated ntawm cov tshuaj as-ham uas muaj ntau qhov concentration yuav txawv.

Kev thauj cov pa oxygen hauv matrix

Cov pa oxygen uas cov hauv paus qoob loo tuaj yeem tau txais los ntawm cov khoom noj khoom haus yuav tsum nyob rau hauv lub xeev dawb, thiab cov pa oxygen raug thauj mus rau hauv lub substrate los ntawm huab cua thiab dej thiab dej nyob ib puag ncig cov hauv paus. Thaum nws nyob hauv qhov sib npaug nrog cov pa oxygen hauv huab cua ntawm qhov kub uas tau muab, cov pa oxygen yaj hauv dej ncav cuag qhov siab tshaj plaws, thiab kev hloov pauv ntawm cov pa oxygen hauv huab cua yuav ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov pa oxygen hauv dej.

Cov teebmeem ntawm kev ntxhov siab hypoxia hauv cov hauv paus hniav rau cov qoob loo

Ua rau cov hauv paus hypoxia

Muaj ntau yam ua rau muaj kev pheej hmoo ntawm hypoxia hauv hydroponics thiab substrate cultivation systems ntau dua thaum lub caij ntuj sov. Ua ntej tshaj plaws, cov pa oxygen saturated hauv dej yuav txo qis thaum qhov kub nce siab. Qhov thib ob, cov pa oxygen uas xav tau los tswj kev loj hlob ntawm cov hauv paus hniav nce ntxiv nrog rau qhov kub nce ntxiv. Ntxiv mus, qhov ntau ntawm cov as-ham nqus tau ntau dua thaum lub caij ntuj sov, yog li qhov xav tau ntawm oxygen rau kev nqus cov as-ham ntau dua. Nws ua rau cov pa oxygen hauv cov hauv paus hniav txo qis thiab tsis muaj cov tshuaj ntxiv zoo, uas ua rau hypoxia hauv cov hauv paus hniav.

Kev nqus thiab kev loj hlob

Qhov kev nqus ntawm cov as-ham tseem ceeb tshaj plaws nyob ntawm cov txheej txheem uas cuam tshuam nrog cov hauv paus metabolism, uas xav tau lub zog tsim los ntawm cov hauv paus cell respiration, uas yog, kev rhuav tshem cov khoom photosynthetic nyob rau hauv qhov muaj oxygen. Cov kev tshawb fawb tau qhia tias 10% ~ 20% ntawm tag nrho cov assimilates ntawm cov txiv lws suav cog yog siv rau hauv cov hauv paus, 50% ntawm cov uas yog siv rau kev nqus cov as-ham ion, 40% rau kev loj hlob thiab tsuas yog 10% rau kev saib xyuas. Cov hauv paus yuav tsum nrhiav tau oxygen nyob rau hauv qhov chaw ncaj qha uas lawv tso CO2.₂Nyob rau hauv cov xwm txheej anaerobic uas tshwm sim los ntawm qhov cua tsis zoo hauv cov substrates thiab hydroponics, hypoxia yuav cuam tshuam rau kev nqus dej thiab cov as-ham. Hypoxia muaj kev teb sai rau kev nqus cov as-ham, uas yog nitrate (NO₃^-), potassium (K) thiab phosphate (PO4)₄^3-), uas yuav cuam tshuam rau kev nqus ntawm calcium (Ca) thiab magnesium (Mg).

Kev loj hlob ntawm cov hauv paus nroj tsuag xav tau lub zog, kev ua haujlwm ntawm cov hauv paus ib txwm xav tau qhov concentration oxygen qis tshaj plaws, thiab qhov concentration oxygen qis dua COP tus nqi ua rau muaj kev txwv tsis pub cov hlwb hauv paus metabolism (hypoxia). Thaum cov pa oxygen tsawg, kev loj hlob qeeb lossis txawm tias nres. Yog tias ib feem ntawm cov hauv paus hypoxia tsuas yog cuam tshuam rau cov ceg thiab nplooj, cov hauv paus hniav tuaj yeem them rau ib feem ntawm cov hauv paus hniav uas tsis ua haujlwm lawm vim qee qhov laj thawj los ntawm kev nce qhov kev nqus hauv zos.

Cov txheej txheem ua haujlwm ntawm cov nroj tsuag nyob ntawm oxygen ua tus txais electron. Yog tsis muaj oxygen, ATP yuav tsis tsim. Yog tsis muaj ATP, cov protons tawm ntawm cov hauv paus yuav tsis tsim, cov kua txiv ntawm cov hauv paus yuav ua acidic, thiab cov hlwb no yuav tuag hauv ob peb teev. Ib ntus thiab luv luv hypoxia yuav tsis ua rau muaj kev ntxhov siab tsis zoo hauv cov nroj tsuag. Vim yog lub tshuab "nitrate respiration", nws yuav yog kev hloov pauv luv luv los daws qhov hypoxia ua lwm txoj hauv kev thaum lub sijhawm hauv paus hypoxia. Txawm li cas los xij, hypoxia ntev yuav ua rau kev loj hlob qeeb, txo qhov chaw nplooj thiab txo qhov hnyav tshiab thiab qhuav, uas yuav ua rau cov qoob loo poob qis.

Ethylene

Cov nroj tsuag yuav tsim cov ethylene hauv qhov chaw nyob rau hauv ntau qhov kev ntxhov siab. Feem ntau, ethylene raug tshem tawm ntawm cov hauv paus hniav los ntawm kev nthuav mus rau hauv av huab cua. Thaum muaj dej ntau, kev tsim cov ethylene yuav tsis tsuas yog nce ntxiv xwb, tab sis kuj tseem yuav txo qis heev vim tias cov hauv paus hniav nyob ib puag ncig los ntawm dej. Kev nce ntxiv ntawm ethylene concentration yuav ua rau muaj cov ntaub so ntswg aeration hauv cov hauv paus hniav (Daim Duab 2). Ethylene kuj tseem tuaj yeem ua rau nplooj ntoo laus, thiab kev sib cuam tshuam ntawm ethylene thiab auxin yuav ua rau muaj cov hauv paus hniav adventitious ntau ntxiv.

Kev ntxhov siab ntawm cov pa oxygen ua rau cov nplooj loj hlob qeeb

ABA yog tsim tawm hauv cov cag thiab nplooj los daws ntau yam kev ntxhov siab ntawm ib puag ncig. Hauv cov cag ib puag ncig, qhov kev teb rau kev ntxhov siab yog qhov kaw ntawm lub qhov (stomata), uas cuam tshuam nrog kev tsim ntawm ABA. Ua ntej lub qhov (stomata) kaw, sab saum toj ntawm cov nroj tsuag poob qhov siab o, cov nplooj saum toj yuav qhuav, thiab qhov ua tau zoo ntawm photosynthetic kuj tseem yuav txo qis. Ntau txoj kev tshawb fawb tau qhia tias lub qhov (stomata) teb rau qhov nce ntawm ABA concentration hauv apoplast los ntawm kev kaw, uas yog, tag nrho cov ABA hauv cov tsis yog nplooj los ntawm kev tso tawm intracellular ABA, cov nroj tsuag tuaj yeem ua rau qhov concentration ntawm apoplast ABA sai heev. Thaum cov nroj tsuag nyob hauv qab kev ntxhov siab ntawm ib puag ncig, lawv pib tso tawm ABA hauv cov hlwb, thiab cov cim tso tawm hauv paus tuaj yeem xa mus rau hauv feeb es tsis yog teev. Qhov nce ntawm ABA hauv cov ntaub so ntswg nplooj tuaj yeem txo qhov ntev ntawm phab ntsa hlwb thiab ua rau qhov ntev ntawm nplooj tsawg dua. Lwm qhov cuam tshuam ntawm hypoxia yog tias lub neej ntawm nplooj luv dua, uas yuav cuam tshuam rau txhua nplooj. Hypoxia feem ntau ua rau kev txo qis ntawm cytokinin thiab nitrate thauj mus los. Qhov tsis muaj nitrogen los yog cytokinin yuav ua rau lub sijhawm saib xyuas nplooj luv dua thiab yuav tiv thaiv cov ceg ntoo thiab nplooj kom tsis txhob loj hlob hauv ob peb hnub.

Kev ua kom zoo dua qhov chaw muaj pa oxygen ntawm cov hauv paus qoob loo

Cov yam ntxwv ntawm cov substrate yog qhov txiav txim siab rau kev faib dej thiab oxygen. Qhov concentration ntawm oxygen nyob rau hauv cov hauv paus hniav ntawm cov zaub cog qoob loo feem ntau yog cuam tshuam nrog lub peev xwm tuav dej ntawm substrate, kev ywg dej (qhov loj thiab zaus), cov qauv substrate thiab qhov kub ntawm cov substrate strip. Tsuas yog thaum cov pa oxygen nyob rau hauv cov hauv paus hniav tsawg kawg yog siab tshaj 10% (4 ~ 5mg / L) cov hauv paus hniav thiaj li tuaj yeem tswj tau qhov zoo tshaj plaws.

Cov hauv paus ntawm cov qoob loo tseem ceeb heev rau kev loj hlob ntawm cov nroj tsuag thiab kev tiv thaiv kab mob ntawm cov nroj tsuag. Dej thiab cov as-ham yuav raug nqus raws li qhov xav tau ntawm cov nroj tsuag. Txawm li cas los xij, qib oxygen hauv cov hauv paus feem ntau txiav txim siab qhov ua tau zoo ntawm kev nqus cov as-ham thiab dej thiab qhov zoo ntawm cov hauv paus. Qib oxygen txaus hauv cov hauv paus tuaj yeem ua kom muaj kev noj qab haus huv ntawm cov hauv paus, yog li cov nroj tsuag muaj kev tiv thaiv zoo dua rau cov kab mob pathogenic (Daim Duab 3). Qib oxygen txaus hauv cov substrate kuj txo qis qhov kev pheej hmoo ntawm cov kab mob anaerobic, yog li txo qis qhov kev pheej hmoo ntawm cov kab mob pathogenic.

Kev siv oxygen hauv cov hauv paus hniav

Qhov siab tshaj plaws ntawm kev siv oxygen ntawm cov qoob loo tuaj yeem siab txog 40mg/m2/h (kev siv nyob ntawm cov qoob loo). Nyob ntawm qhov kub thiab txias, cov dej siv dej yuav muaj txog li 7 ~ 8mg/L ntawm cov pa oxygen (Daim Duab 4). Yuav kom ncav cuag 40 mg, yuav tsum muab 5L dej txhua teev kom tau raws li qhov xav tau oxygen, tab sis qhov tseeb, qhov ntau ntawm kev siv dej hauv ib hnub yuav tsis ncav cuag. Qhov no txhais tau tias cov pa oxygen uas muab los ntawm kev siv dej tsuas yog ua lub luag haujlwm me me xwb. Feem ntau ntawm cov pa oxygen mus txog thaj chaw hauv paus los ntawm cov qhov hauv lub matrix, thiab qhov kev pab ntawm kev muab pa oxygen los ntawm cov qhov yog siab txog 90%, nyob ntawm lub sijhawm ntawm hnub. Thaum cov nroj tsuag evaporation mus txog qhov siab tshaj plaws, qhov ntau ntawm kev siv dej kuj mus txog qhov siab tshaj plaws, uas sib npaug rau 1 ~ 1.5L/m2/h. Yog tias cov dej siv dej muaj 7mg/L oxygen, nws yuav muab 7 ~ 11mg/m2/h oxygen rau thaj chaw hauv paus. Qhov no sib npaug rau 17% ~ 25% ntawm qhov xav tau. Tau kawg, qhov no tsuas yog siv rau qhov xwm txheej uas cov dej siv hauv av uas tsis muaj oxygen txaus raug hloov los ntawm cov dej siv tshiab.

Ntxiv rau kev noj cov hauv paus hniav, cov kab mob me me hauv cov hauv paus hniav kuj noj cov pa oxygen. Nws nyuaj rau ntsuas qhov no vim tias tsis muaj kev ntsuas tau ua rau qhov no. Txij li thaum cov substrates tshiab raug hloov txhua xyoo, nws tuaj yeem xav tias cov kab mob me me ua lub luag haujlwm me me hauv kev siv oxygen.

Txhim kho qhov kub ntawm cov hauv paus hniav

Qhov kub ntawm ib puag ncig ntawm cov hauv paus hniav yog qhov tseem ceeb heev rau kev loj hlob thiab kev ua haujlwm ntawm cov hauv paus hniav, thiab nws kuj yog ib qho tseem ceeb uas cuam tshuam rau kev nqus dej thiab cov as-ham los ntawm cov hauv paus hniav.

Qhov kub ntawm cov substrate qis dhau (qhov kub ntawm cov cag) yuav ua rau muaj teeb meem nqus dej. Thaum 5 ℃, qhov nqus dej qis dua 70% ~ 80% piv rau thaum 20 ℃. Yog tias qhov kub ntawm cov substrate qis nrog rau qhov kub siab, nws yuav ua rau cov nroj tsuag qhuav. Kev nqus ion pom tseeb nyob ntawm qhov kub, uas cuam tshuam kev nqus ion ntawm qhov kub qis, thiab qhov rhiab ntawm cov khoom noj khoom haus sib txawv rau qhov kub thiab txias yog txawv.

Qhov kub ntawm cov substrate siab dhau kuj tsis muaj txiaj ntsig, thiab tej zaum yuav ua rau cov hauv paus loj dhau. Hauv lwm lo lus, muaj kev faib tawm tsis sib npaug ntawm cov khoom qhuav hauv cov nroj tsuag. Vim tias cov hauv paus loj dhau, kev poob tsis tsim nyog yuav tshwm sim los ntawm kev ua pa, thiab qhov no ntawm lub zog poob tuaj yeem siv rau qhov sau qoob loo ntawm cov nroj tsuag. Thaum qhov kub ntawm cov substrate siab dua, cov pa oxygen uas yaj hauv cov nroj tsuag qis dua, uas muaj kev cuam tshuam ntau dua rau cov pa oxygen hauv cov hauv paus ib puag ncig dua li cov pa oxygen uas cov kab mob me me noj. Cov hauv paus noj ntau cov pa oxygen, thiab txawm tias ua rau hypoxia hauv cov ntaub ntawv ntawm cov substrate lossis cov qauv av tsis zoo, yog li txo qhov nqus dej thiab ions.

Tswj kom muaj peev xwm tuav dej tau zoo ntawm lub matrix.

Muaj kev sib raug zoo tsis zoo ntawm cov dej thiab feem pua ​​ntawm cov pa oxygen hauv lub matrix. Thaum cov dej nce ntxiv, cov pa oxygen txo qis, thiab rov qab los. Muaj qhov sib txawv tseem ceeb ntawm cov dej thiab cov pa oxygen hauv lub matrix, uas yog, 80% ~ 85% cov dej (Daim Duab 5). Kev saib xyuas cov dej ntau dua 85% hauv lub substrate mus sij hawm ntev yuav cuam tshuam rau cov pa oxygen. Feem ntau ntawm cov pa oxygen (75% ~ 90%) yog los ntawm cov qhov hauv lub matrix.

Kev ntxiv dej rau cov pa oxygen hauv cov substrate

Tshav ntuj ntau dua yuav ua rau siv oxygen ntau dua thiab txo cov pa oxygen hauv cov cag (Daim Duab 6), thiab qab zib ntau dua yuav ua rau siv oxygen ntau dua thaum hmo ntuj. Kev nqus dej muaj zog, kev nqus dej ntau, thiab muaj cua ntau dua thiab ntau cov pa oxygen hauv cov substrate. Nws tuaj yeem pom los ntawm sab laug ntawm Daim Duab 7 tias cov pa oxygen hauv cov substrate yuav nce me ntsis tom qab dej ntws hauv qab qhov xwm txheej uas lub peev xwm tuav dej ntawm cov substrate siab thiab cov pa tsawg heev. Raws li pom ntawm sab xis ntawm daim duab 7, nyob rau hauv qhov xwm txheej ntawm kev pom kev zoo dua, cov pa hauv cov substrate nce ntxiv vim muaj dej ntau dua (lub sijhawm dej ntws tib yam). Qhov cuam tshuam ntawm kev ywg dej rau cov pa oxygen hauv cov substrate tsawg dua li lub peev xwm tuav dej (cov pa) hauv cov substrate.

Sib tham

Thaum tsim khoom tiag tiag, cov pa oxygen (cua) nyob rau hauv cov hauv paus qoob loo yooj yim raug saib tsis taus, tab sis nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav ua kom cov qoob loo loj hlob zoo thiab cov hauv paus loj hlob zoo.

Yuav kom tau txais txiaj ntsig ntau tshaj plaws thaum lub sijhawm cog qoob loo, nws yog ib qho tseem ceeb heev uas yuav tsum tiv thaiv cov hauv paus hniav kom zoo tshaj plaws li sai tau. Cov kev tshawb fawb tau qhia tias O₂Cov ntsiab lus nyob rau hauv lub hauv paus system ib puag ncig hauv qab 4mg / L yuav muaj kev cuam tshuam tsis zoo rau kev loj hlob ntawm cov qoob loo. Lub O₂Cov ntsiab lus hauv cov hauv paus hniav feem ntau yog cuam tshuam los ntawm kev ywg dej (qhov ntau npaum li cas thiab zaus ntawm kev ywg dej), cov qauv substrate, cov dej hauv substrate, lub tsev cog khoom thiab qhov kub ntawm substrate, thiab cov qauv cog sib txawv yuav txawv. Algae thiab cov kab mob me me kuj muaj qee qhov kev sib raug zoo nrog cov ntsiab lus oxygen hauv cov hauv paus hniav ntawm cov qoob loo hydroponic. Hypoxia tsis yog tsuas yog ua rau cov nroj tsuag qeeb qeeb xwb, tab sis kuj ua rau muaj kev nyuaj siab ntawm cov kab mob hauv paus hniav (pythium, phytophthora, fusarium) ntawm kev loj hlob ntawm cov hauv paus hniav.

Txoj kev siv dej muaj feem cuam tshuam loj rau O₂cov ntsiab lus hauv cov substrate, thiab nws kuj yog ib txoj hauv kev tswj tau ntau dua hauv cov txheej txheem cog. Qee qhov kev tshawb fawb cog paj noob hlis tau pom tias maj mam nce cov dej hauv cov substrate (thaum sawv ntxov) tuaj yeem tau txais lub xeev oxygen zoo dua. Hauv cov substrate uas muaj peev xwm tuav dej tsawg, cov substrate tuaj yeem tswj tau cov ntsiab lus oxygen siab, thiab tib lub sijhawm, nws yog qhov tsim nyog kom tsis txhob muaj qhov sib txawv ntawm cov dej ntawm cov substrates los ntawm kev ywg dej ntau zaus thiab lub sijhawm luv dua. Qhov qis dua qhov muaj peev xwm tuav dej ntawm cov substrates, qhov sib txawv ntau dua ntawm cov substrates. Cov substrate noo, qhov tsawg dua qhov zaus ywg dej thiab lub sijhawm ntev dua ua kom muaj kev hloov pauv huab cua ntau dua thiab cov xwm txheej oxygen zoo.

Qhov dej ntws ntawm cov substrate yog lwm yam uas muaj feem cuam tshuam loj rau qhov kev rov ua dua tshiab thiab qhov sib txawv ntawm cov pa oxygen hauv cov substrate, nyob ntawm hom thiab lub peev xwm tuav dej ntawm cov substrate. Cov kua dej yuav tsum tsis txhob nyob hauv qab ntawm cov substrate ntev dhau, tab sis yuav tsum tau tso tawm sai sai kom cov dej tshiab uas muaj oxygen tuaj yeem mus txog hauv qab ntawm cov substrate dua. Qhov ceev ntawm kev ntws tuaj yeem raug cuam tshuam los ntawm qee qhov kev ntsuas yooj yim, xws li qhov sib txawv ntawm cov substrate hauv cov lus qhia ntev thiab dav. Qhov sib txawv ntau npaum li cas, qhov ceev ntawm kev ntws sai dua. Cov substrates sib txawv muaj qhov qhib sib txawv thiab tus lej ntawm cov qhov tawm kuj sib txawv.

XAUS

[cov ntaub ntawv hais txog]

Xie Yuanpei. Cov teebmeem ntawm cov pa oxygen hauv cov qoob loo hauv tsev cog khoom rau kev loj hlob ntawm cov qoob loo [J]. Kev Siv Tshuab Ua Liaj Ua Teb, 2022,42 (31): 21-24.