Бул изилдөө жээкке жакын туздуу топурактарда күнөсканада помидор өстүрүүдө органикалык жер семирткичтин көлөмү гана эмес, аны топуракка кантип жана кайсы жерге жайгаштыруу да маанилүү болушу мүмкүн экенин көрсөтөт. Изилдөөчүлөр Кытайдын Бохай жээгиндеги туздуу аймакта эки жылдык күнөскана талаа экспериментин жүргүзүп, үч ыкманы салыштырышкан: органикалык жер семирткич отургузуу катары боюнча тилке түрүндө топтолгон тилкелүү органикалык жер семирткич берүү, ошол эле көлөмдөгү органикалык жер семирткич бүт бетке бирдей таралган салттуу бир тектүү органикалык жер семирткич берүү жана органикалык жер семирткич берилбеген контролдук вариант.
Изилдөөнүн негизги жыйынтыгы мындай: органикалык жер семирткичтин көлөмү бирдей болгонуна карабастан, аны отургузуу сызыгында топтоо топурактагы туз менен азык заттарынын мейкиндиктик бөлүштүрүлүшүн өзгөрткөн. Тилкелүү колдонуу помидор тамырлары жайгашкан 0–20 cm отургузуу топурагында органикалык затты жана агрегат туруктуулугун жогорулатып, туз курамын бир тектүү колдонууга салыштырмалуу өсүү мезгилине жараша болжол менен %28,22–39,89 төмөндөтүп, ал эми басуу жолу топурагында салыштырмалуу көбүрөөк туз топтолушуна алып келген. Башкача айтканда, тилкелүү органикалык жер семирткич берүү тузду тамыр зонасынан алыстатып, көбүрөөк катар аралык/жол топурагына багыттаган гетерогендүү топурак чөйрөсүн түзгөн.
Мындай гетерогендүү чөйрөдө помидор тамырлары тузу азыраак жана азык заттары жакшыраак болгон отургузуу зонасында көбүрөөк топтолуп өскөн. Жалбырактарда Na+ топтолушу азайып, K+/Na+ катышы жогорулап, өсүмдүк туз стрессин жакшыраак жөнгө сала алган. Натыйжада тилкелүү органикалык жер семирткич берүү түшүмдү көбөйтүп, ликопен сыяктуу маанилүү мөмө сапат компоненттерин да жогорулаткан. Изилдөөдө 2024-жылы мөмө сапатынын индекси контролдук вариантта 0,39, бир тектүү жер семирткич берүүдөн кийин 0,35 жана тилкелүү жер семирткич берүүдөн кийин 0,48 деп берилген. Бирок изилдөө рецензиядан өтпөгөн preprint; ошондуктан жыйынтыктар күчтүү талаа эксперименттик көрсөткүчү катары окулушу керек, бирок ар башка аймактар, топурактар жана сугаруу шарттары үчүн түз кепилдик катары кабыл алынбашы керек.
Жээкке жакын туздуу топурактар айыл чарба өндүрүшү үчүн татаал аймактар. Деңиз суусунун кирүүсү, тайыз туздуу жер астындагы суу, жогорку буулануу жана чектелген жаан-чачын сыяктуу факторлор топурак профилинде туздун топтолушун күчөтөт. Туз өсүмдүк үчүн жөн гана “топуракта минерал өтө көп” дегенди билдирбейт. Жогорку туздуулук өсүмдүктүн сууну сиңиришин кыйындатат, тамыр айланасындагы осмостук басымды жогорулатат жана өзгөчө Na+ менен Cl- сыяктуу иондордун топтолушу клеткаларга уулуу таасир бере алат. Бул өсүмдүктүн өсүшүнө, түшүмүнө, азык балансına жана мөмө сапатына таасир этет.
Изилдөөнүн борборундагы помидор тузга орточо чыдамдуу жашылча. Ошондуктан аны туздуу аймактарда өстүрүүгө болот; бирок туздуулук өскөн сайын түшүм жоготуу жана физиологиялык стресс тобокелдиги күчөйт. Помидордо кызыктуу көрүнүш бар: орточо туз стресси кээде мөмөдөгү эрүүчү кургак зат, органикалык кислоталар, кант же ликопен сыяктуу айрым сапат компоненттерин көбөйтүшү мүмкүн; бирок бул көбүнчө түшүмдүн азайышынын эсебинен болот. Башкача айтканда, өндүрүүчү үчүн классикалык түшүм-сапат карама-каршылыгы пайда болот. Стресси жогору чөйрө мөмөнүн айрым компоненттерин концентрациялуураак кылышы мүмкүн, бирок өсүмдүк азыраак түшүм берет.
Бул изилдөө дал ушул карама-каршылыкка көңүл бурат. Изилдөөчүлөрдүн суроосу мындай: органикалык жер семирткичти бүт топуракка бирдей чачуунун ордуна отургузуу катары боюнча тилке түрүндө жайгаштыруу, тамыр зонасындагы тузду азайтып түшүмдү көбөйтүп, ошол эле учурда мөмө сапатын сактап же жакшырта алабы?
Изилдөөнүн өзгөчө жагы органикалык жер семирткичтин көлөмүнөн көрө анын мейкиндиктик жайгашуусуна көңүл бурушу. Салттуу ыкмада органикалык жер семирткич көбүнчө бүт аянтка бирдей таралат. Бул ыкма жалпы топуракты жакшырта алат; бирок жээкке жакын туздуу топуракта өсүмдүк тамырлары, суунун кыймылы, туздун топтолушу жана азык заттарынын бөлүштүрүлүшү ансыз деле бир тектүү эмес. Тамырлар айрым зоналарда көбүрөөк өсөт, сугаруу суусу белгилүү жолдор менен жүрөт, туз өйдө-төмөн жана каптал багытта көчүшү мүмкүн. Ошондуктан органикалык жер семирткичти бардык жерге бирдей бөлүштүрүү дайыма эң натыйжалуу стратегия боло бербейт.
Тилкелүү органикалык жер семирткич берүүдө органикалык жер семирткич отургузуу катарынын жанындагы 0,3 m кең тилкелерге жайгаштырылып, тилкелердин ортосунда 0,6 m аралык калтырылган. Бир тектүү колдонууда ошол эле көлөмдөгү органикалык жер семирткич бүт участоктун бетине бирдей таралган. Контролдук вариантта топурак иштетилген, бирок органикалык жер семирткич берилген эмес. Ошентип изилдөө “көбүрөөк жер семирткичпи?” деген суроодон көрө “ошол эле жер семирткичти кайсы жерге коюу натыйжалуураак?” деген суроону текшерген.
Изилдөө жүргүзүлгөн аянт Кытайдын Hebei провинциясындагы Haixing районунда, Бохай булуңуна жакын жээк туздуу аймакта жайгашкан. Эксперимент Кытай Илимдер Академиясына караштуу Haixing Saline-Alkali Land Resources Efficient Utilization Experimental Station күнөскана шартында жүргүзүлгөн. Жер астындагы суунун деңгээли болжол менен 0,5–2,5 m тереңдикте, жер астындагы суунун туздуулугу 10–40 g/L диапазонунда болгон. Бул маалымат маанилүү; анткени тайыз жана туздуу жер астындагы суу буулануу аркылуу тузду топурактын үстүңкү катмарларына алып келе алат. Бул процесс өзгөчө жээк жана кургак/жарым кургак шарттарда айыл чарба өндүрүшүн кыйындатат.
Эксперименттик топурак ылайлуу чополуу саздак топурак катары мүнөздөлгөн. Топуракта чопо үлүшү %2,37, ылай үлүшү %83,47 жана кум үлүшү %14,16 деп берилген. Туз курамы 4–30 g/kg аралыгында болгон. Күнөскананын аба температурасы эксперименттерде 16,1°Cден 38,5°Cге чейин, аба нымдуулугу %63,5 деңгээлинен %86,7 деңгээлине чейин өзгөргөн. Бул шарттар изилдөө көзөмөлдөнгөн лабораториялык эксперимент эмес, реалдуу күнөскана өндүрүшүнө жакын талаа/күнөскана эксперименти экенин көрсөтөт.
Колдонулган органикалык жер семирткич чиритилген күрүч кабыгы менен уй кыгынын аралашмасы болгон. Органикалык зат курамы %75, pH 7,4, нымдуулугу %15, жалпы азык курамы, башкача айтканда N+P2O5+K2O эң аз дегенде 40 g/kg жана C/N катышы 25:1 деп берилген. Колдонулган помидор сорту 9616; эрте бышуучу, ооруга туруктуулугу күчтүү, бийик тегерек кызгылт мөмөлүү жана бир мөмөнүн салмагы 280–350 g аралыгында болгон сорт катары сүрөттөлөт.
Органикалык жер семирткич 0–0,2 m топурак катмарына 2023 жана 2024-жылдары ноябрь айында берилген. Тилкелүү да, бир тектүү да колдонууда органикалык жер семирткичтин өлчөмү 3,0 t/mu болуп бирдей болгон. Бул детал изилдөөнүн чечмеленишин күчөтөт; анткени түшүм жана сапат айырмалары көбүрөөк органикалык жер семирткич колдонулганынан эмес, ошол эле жер семирткичтин башкача жайгаштырылышынан чыккан. Помидор көчөттөрү 20 март 2023 жана 27 март 2024 даталарында отургузулуп, отургузуу тыгыздыгы 3000 өсүмдүк/mu деп берилген. Система тамчылатып сугаруу жана пластик пленка мульчасынын астында түз өстүрүү түрүндө болгон.
Экспериментте кошумча N-P2O5-K2O катышы 15%-15%-15% болгон негизги жер семирткич 140 kg/mu дозасында колдонулуп, мөмө чоңоюу мезгилинде жалбырак жер семирткичи берилген. Сугаруу таза суу менен жүргүзүлүп, көчүрүү, көчөт, гүлдөө жана мөмө мезгилдеринде тиешелүүлүгүнө жараша 10, 15, 20 жана 55 m3/mu суу берилген. Бул маалымат органикалык жер семирткич өзүнчө эмес, күнөскана помидору үчүн жергиликтүү колдонулган агротехникалык практикалар менен бирге бааланганын көрсөтөт.
Изилдөөдө топурак касиеттери 0–0,6 m тереңдик боюнча 0,2 m кадам менен изилденген. Топурактын органикалык заты, агрегат туруктуулугу, орточо салмактык диаметри, башкача айтканда MWD, жалпы көзөнөктүүлүк, щелочтук гидролизденүүчү азот, жеткиликтүү фосфор, жеткиликтүү калий жана эрүүчү туз иондору өлчөнгөн. Туздуулук Cl-, SO42-, HCO3-, Na+, K+, Ca2+ жана Mg2+ сыяктуу эрүүчү иондордун суммасы катары берилген.
Топурак агрегаттарынын туруктуулугун баалоо үчүн колдонулган орточо салмактык диаметр формуласы изилдөөдө төмөнкүдөй берилген:
\[ MWD = \sum X_i \times W_i \]
Бул жерде \(MWD\) орточо салмактык диаметрди, \(X_i\) ар бир агрегат өлчөм фракциясынын орточо диаметрин, \(W_i\) болсо тиешелүү фракциядагы топурак агрегаттарынын салмак үлүшүн билдирет. MWD чоңойгон сайын топуракта чоңураак жана туруктуураак агрегаттар бар экени түшүнүлөт. Туздуу топурактарда бул маанилүү; анткени жакшы агрегат түзүлүшү суунун топуракка киришине, аэрацияга, тамырдын жылышына жана туздун жуулушуна таасир этет.
Жалпы көзөнөктүүлүк үчүн колдонулган байланыш төмөнкүдөй:
\[ TP = (1 - \frac{BD}{d_s}) \times 100 \]
Бул жерде \(TP\) жалпы көзөнөктүүлүктү, \(BD\) топурактын көлөмдүк тыгыздыгын, \(d_s\) болсо бөлүкчө тыгыздыгын билдирет. Изилдөөдө бөлүкчө тыгыздыгы 2,65 g/cm3 деп кабыл алынган. Көзөнөктүүлүк топуракта канча боштук бар экенин көрсөтөт. Боштук түзүлүшү суунун кыймылы жана туздун ташылышы үчүн критикалык көрсөткүч.
Өсүмдүк жагында биомасса, түшүм, түшүм индекси, жалбырактагы азык заттары, жалбырак Na+, K+/Na+ катышы, пролин, эрүүчү кант, тамыр узундугунун тыгыздыгы, тамыр бетинин аянты, тамыр көлөмү, тамырдын орточо диаметри жана мөмө сапатынын параметрлери изилденген. Тамырлар 0–0,6 m тереңдикте жана горизонталдуу багытта 0,1 m кадам менен үлгүлөнүп, тазалангандан кийин WinRHIZO системасы менен талданган. Бул ыкма тамырлардын жалпы көлөмүн гана эмес, топурак профилинин кайсы бөлүгүндө көбүрөөк топтолгонун көрүүгө мүмкүндүк берет.
Түшүм индекси изилдөөдө түшүмдүн биомассага катышы катары колдонулган:
\[ HI = \frac{Yield}{Biomass} \]
Бул жерде \(HI\) түшүм индексин, \(Yield\) мөмө түшүмүн, \(Biomass\) болсо өсүмдүк биомассасын билдирет. Түшүм индекси өсүмдүк өндүргөн жалпы биомассанын канча бөлүгүн экономикалык продуктка, башкача айтканда мөмөгө айландыра алганын көрсөтөт. Өсүмдүк чоң жашыл масса түзүшү мүмкүн; бирок бул өсүш мөмөгө айланбаса, өндүрүүчү үчүн түшүм артыкчылыгы чектелүү болот.
Мөмө сапаты үчүн ликопен, C витамини, эрүүчү кант, эрүүчү кислота, эрүүчү катуу зат, Na+, Cl- жана булардан чыгарылган мөмө сапатынын индекси, башкача айтканда FQI эсептелген. FQI эсептөөсүндө ар бир сапат көрсөткүчү 0–1 диапазонуна нормалдаштырылган. Изилдөөдө берилген сызыктуу баалоо формуласы төмөнкүдөй:
\[ F_i = \frac{X_i - X_{min}}{X_{max} - X_{min}} \]
Бул жерде \(F_i\) тиешелүү сапат көрсөткүчүнүн нормалдаштырылган баллын, \(X_i\) өлчөнгөн сапат көрсөткүчүнүн маанисин, \(X_{max}\) ошол көрсөткүчтүн максималдуу маанисин, \(X_{min}\) болсо минималдуу маанисин билдирет. Бул формула ар башка бирдиктерде өлчөнгөн сапат көрсөткүчтөрүн жалпы 0–1 шкаласына айландырат.
Андан кийин мөмө сапатынын индекси төмөнкүдөй эсептелген:
\[ FQI = \sum_{i=1}^{n} F_i \times W_i \]
Бул жерде \(FQI\) мөмө сапатынын индексин, \(F_i\) ар бир сапат көрсөткүчүнүн баллын, \(W_i\) PCA жыйынтыгынан алынган салмак коэффициентин, \(n\) болсо баалоого киргизилген сапат көрсөткүчтөрүнүн санын билдирет. Изилдөөдө n = 6 деп берилген; ликопен, C витамини, эрүүчү кант, эрүүчү катуу зат, Na+ жана Cl- сапат индексине киргизилген.
Топурак жыйынтыктары тилкелүү органикалык жер семирткич берүү өзгөчө 0–20 cm отургузуу топурагында натыйжалуу болгонун көрсөтөт. Тилкелүү колдонууда отургузуу топурагындагы органикалык зат 27,5 g/kgга чейин жогоруласа, бир тектүү колдонууда бул маани 19,7 g/kg деп берилген. Бул күтүлгөн жыйынтык; анткени тилкелүү колдонууда ошол эле жалпы жер семирткич отургузуу сызыгында көбүрөөк концентрацияланган. Бул топтолуу тамыр активдүү пайдаланган зонанын физикалык жана химиялык касиеттерин бир тектүү колдонууга караганда күчтүүрөөк өзгөрткөн.
MWD мааниси да ошол багытта өзгөргөн. 0–20 cm отургузуу топурагында MWD тилкелүү колдонууда 4,25 mm, бир тектүү колдонууда 3,30 mm жана контролдо 2,41 mm болгон. Жогорку MWD жакшы агрегат туруктуулугун билдирет. Бул туздуу топурактар үчүн абдан баалуу; анткени түзүлүшү бузулган жана тыгыздалган топуракта суунун кыймылы начарлап, туздун жуулушу чектелет жана тамырдын өсүшү кыйындайт. Тилкелүү колдонуу тамыр активдүү пайдаланган зонада жакшыраак физикалык чөйрө түзгөн.
Бирок изилдөөнүн эң маанилүү жыйынтыгы топурактын органикалык заты көбөйгөнүндө гана эмес. Негизги маанилүү жагы — тилкелүү жер семирткич берүү топуракты бүт бойдон бирдей жакшыртуунун ордуна атайын гетерогендүүлүк жараткан. Отургузуу топурагында туз азайса, басуу жолу топурагында салыштырмалуу көбүрөөк туз топтолгон. Изилдөөдө 0–20 cm отургузуу топурагында тилкелүү колдонуудагы туз курамы бир тектүү колдонууга салыштырмалуу көчөт мезгилинде %28,22, гүлдөө мезгилинде %39,89 жана мөмө мезгилинде %38,11 төмөн болгон. Ал эми басуу жолу топурагында тилкелүү колдонууда туз курамы бир тектүү колдонууга караганда жогору болгон.
Бул жыйынтык изилдөө сунуштаган механизмдин өзөгүн түзөт. Тилкелүү органикалык жер семирткич берүү отургузуу катарындагы топурак түзүлүшүн жакшыртып, сугаруу суусунун бул зонага жакшыраак сиңишине жана туздун тамыр зонасынан алыстоосуна көмөк көрсөтүшү мүмкүн. Басуу жолу топурагы азыраак жакшыртылгандыктан, туз топтолгон зона сыяктуу иштеген. Күнүмдүк мисал менен айтканда, тилкелүү жер семирткич берүү өсүмдүк тамыры үчүн коопсузураак “тузу аз коридор” түзүп, туздун бир бөлүгүн өсүмдүк эң көп тамыр жайган зонанын сыртына багыттаган.
Азык элементтери жагынан да тилкелүү колдонуу отургузуу топурагында күчтүү артыкчылык жараткан. Тилкелүү колдонууда отургузуу топурагындагы щелочтук гидролизденүүчү азот, жеткиликтүү фосфор жана жеткиликтүү калий басуу жолу топурагына салыштырмалуу тиешелүүлүгүнө жараша %50,17, %47,22 жана %66,96 жогору болгон. Ошол эле учурда отургузуу топурагындагы Na+ жана Cl- курамы басуу жолу топурагына салыштырмалуу тиешелүүлүгүнө жараша %50,0 жана %58,53 төмөн болгон. Бул өсүмдүктүн тамыр зонасында азык көбүрөөк жана туз басымы азыраак экенин көрсөтөт.
Топурактагы K+/Na+ катышы да маанилүү көрсөткүч. Контрол, бир тектүү жана тилкелүү колдонууда отургузуу топурагындагы K+/Na+ катыштары тиешелүүлүгүнө жараша 6,4, 14,3 жана 18,7 деп берилген. Калий өсүмдүк клеткаларында фермент активдүүлүгү, осмостук тең салмак, устьица функциясы жана жалпы метаболизм үчүн критикалык элемент. Натрий болсо жогорку өлчөмдө топтолгондо калийдин функцияларын бузушу мүмкүн. Ошондуктан K+/Na+ катышынын жогорулашы өсүмдүктүн туз стрессин жакшыраак башкаруусу үчүн оң белги.
Өсүмдүк өсүшү жана түшүм жыйынтыктары топуракта түзүлгөн бул гетерогендүүлүк помидор өндүрүшүнө чагылдырылганын көрсөтөт. Тилкелүү органикалык жер семирткич берүү 2023 жана 2024-жылдары тең биомассаны жана түшүмдү олуттуу көбөйткөн. 2023-жылы тилкелүү колдонуу түшүмдү %47,8 көбөйтсө, бир тектүү колдонуу %17,3 көбөйткөн. 2024-жылы тилкелүү колдонуунун түшүм өсүшү %45,4, бир тектүү колдонууда %16,2 болгон. Мындан тышкары тилкелүү колдонууда түшүм индекси бир тектүү колдонууга караганда жогору болгон. Бул тилкелүү колдонуу өсүмдүктү жөн гана чоңойтпостон, өсүштү мөмө түшүмүнө натыйжалуураак айлантканын көрсөтөт.
Жалбырак физиологиясынын жыйынтыктары да бул чечмелөөнү колдойт. Тилкелүү колдонуу жалбырактагы калий курамын %45,9 көбөйтүп, жалбырактагы Na+ курамын контролдогу %0,60 маанисинен %0,36 деңгээлине түшүргөн. K+/Na+ катышы бир тектүү колдонууда контролго салыштырмалуу %46,6 жогору, тилкелүү колдонууда болсо контролго салыштырмалуу 1,47 эсе жогору болгон. Бул тилкелүү колдонуу өсүмдүктүн ион тең салмагын күчтүүрөөк жакшыртканын көрсөтөт.
Пролин жана эрүүчү кант жыйынтыктары да көңүл бурарлык. Пролин өсүмдүктөрдө туз жана кургакчылык сыяктуу стресс шарттарында көбөйө турган адаптациялык зат. Бир тектүү колдонуу пролин курамын %30,5 жогорулатып, эрүүчү кант курамын %47,0 төмөндөткөн. Тилкелүү колдонуу болсо пролин жана эрүүчү кантта маанилүү өзгөрүү жараткан эмес. Бул тилкелүү колдонууда өсүмдүк азыраак стресс сигналын берген деп чечмелениши мүмкүн. Башкача айтканда, тилкелүү колдонуу өсүмдүктү стресске түртүп коргонуу метаболизмин ашыкча иштеткендин ордуна, тамыр зонасындагы туз басымын азайтып, тең салмактуу физиологиялык абал түзгөн болушу мүмкүн.
Тамыр морфологиясы изилдөөнүн эң маанилүү биологиялык түшүндүрмөлөрүнүн бири. Бир тектүү жана тилкелүү органикалык жер семирткич берүү контролго салыштырмалуу тамыр узундугунун тыгыздыгын тиешелүүлүгүнө жараша %80,3 жана %83,7 көбөйтүп, тамыр бетинин аянтын эки колдонууда тең болжол менен 1,1 эсе жогорулаткан. Бирок тамырлардын топурактагы бөлүштүрүлүшү эки колдонууда ар башка болгон. Бир тектүү колдонууда тамырлар көбүрөөк бирдей тараса, тилкелүү колдонууда тамырлар өзгөчө 0–20 cm отургузуу топурагында топтолгон. Бул өсүмдүктүн тузу аз жана азык заттары көп зонаны “таап пайдаланганын” көрсөткөн тамыр пластикалуулугу.
Тамыр пластикалуулугу — өсүмдүктүн тамыр системасын айлана-чөйрөдөгү ресурстардын бөлүштүрүлүшүнө жараша өзгөртө алуу жөндөмү. Эгер топурактын бир зонасы азыраак туздуу, нымдуураак же азыкка бай болсо, өсүмдүк ошол зонада майда тамырларды жана тамыр бетин көбүрөөк өнүктүрө алат. Бул аркылуу суу жана азык сиңирүү жогорулап, зыяндуу иондорго тийүү азаят. Изилдөөдө тилкелүү колдонуудагы ийгилик негизинен ушул механизм менен түшүндүрүлөт: тамырлар тузу аз отургузуу тилкесинде топтолуп, тузу жогору зонадан жарым-жартылай качып, өсүмдүк жакшыраак ион тең салмагы менен жогорку түшүм түзгөн.
Мөмө сапаты жагынан тилкелүү колдонуу өзгөчө ликопендин көбөйүшү менен айырмаланган. Ликопен — помидорго кызыл/кызгылт түстөрдү берген каротиноиддердин бири жана помидор сапаты үчүн маанилүү компонент. Изилдөөдө ликопен курамы контролдо 13,38 mg/100 g, бир тектүү колдонууда 12,09 mg/100 g жана тилкелүү колдонууда 18,81 mg/100 g деп берилген. Тилкелүү колдонуу ликопен курамын контролго салыштырмалуу %40,6, бир тектүү колдонууга салыштырмалуу %55,6 көбөйткөн.
C витамини жана эрүүчү катуу зат да органикалык жер семирткич колдонуудан таасир алган. Бир тектүү колдонуу C витамининин курамын %45,7 жана эрүүчү катуу затты %14,6 көбөйткөн. Тилкелүү колдонуу да C витамини менен эрүүчү катуу затты маанилүү деңгээлде көбөйткөн; бирок бул эки параметрде бир тектүү жана тилкелүү колдонуу ортосунда маанилүү айырма болбогону айтылган. Ал эми тилкелүү колдонуу мөмөдөгү Na+ жана Cl- курамын ачыгыраак төмөндөткөн. Мөмөдөгү Na+ курамы контролдо 0,14 mg/g, бир тектүү колдонууда 0,11 mg/g, тилкелүү колдонууда 0,03 mg/g болгон. Cl- курамы болсо контролдо 0,083 mg/g, бир тектүү колдонууда 0,086 mg/g, тилкелүү колдонууда 0,054 mg/g деп өлчөнгөн.
Бул жыйынтыктар тилкелүү колдонуу классикалык түшүм-сапат карама-каршылыгын жарым-жартылай жеңе аларын көрсөтөт. Кадимки учурда туз стресси айрым сапат компоненттерин көбөйтө алат, бирок түшүмдү төмөндөтөт. Бул жерде болсо тилкелүү колдонуу тамыр зонасындагы туз стрессин азайтып, мөмөдөгү ликопенди жана сапат индексин жогорулаткан. Изилдөөчүлөр муну тамырлардын тузу аз жана азыкка бай микро-зонада топтолушу, K+ сиңирүүнүн жакшыршы, Na+ жана Cl- кирүүсүнүн чектелиши жана мөмөгө азык заттардын тең салмактуураак ташылышы менен түшүндүрүшөт.
Мөмө сапатынын индекси ушул комплекстүү таасирди жыйынтыктайт. 2024-жылы FQI мааниси контролдо 0,39, бир тектүү колдонууда 0,35 жана тилкелүү колдонууда 0,48 болгон. Бир тектүү колдонуу айрым сапат компоненттерин жогорулатканына карабастан жалпы сапат индексинде контролдон төмөн болушу, сапатты бир параметр менен эле баалоого болбой турганын көрсөтөт. Тилкелүү колдонуу ликопендин көбөйүшү жана мөмөдөгү Na+/Cl- азайышы сыяктуу таасирлер менен эң жогорку FQI маанисин берген.
Pearson корреляциялык анализи органикалык жер семирткич берүү биомасса, түшүм, тамыр бетинин аянты, мөмөдөгү C витамини жана эрүүчү катуу заттар менен күчтүү оң байланышта экенин көрсөткөн. Гетерогендүүлүк болсо биомасса, түшүм, жалбырак калийи жана K+/Na+ катышы менен оң; жалбырак Na+, мөмө Na+ жана мөмө Cl- менен терс байланышта болгон. Өзгөчө көңүл бурарлыгы — мөмөдөгү ликопен жана FQI менен гетерогендүүлүк ортосундагы байланыш органикалык жер семирткичтин жалпы өлчөмүнүн таасирине караганда күчтүүрөөк көрүнгөн. Бул изилдөөнүн негизги дооматын колдойт: маанилүүсү органикалык жер семирткич берүү гана эмес, жер семирткич аркылуу тамыр зонасында функционалдык мейкиндиктик гетерогендүүлүк түзүү.
Изилдөөнүн механизм схемасы да бул идеяны визуалдык түрдө жыйынтыктайт. Тилкелүү колдонууда отургузуу сызыгында органикалык затка бай, тузу азыраак топурак зонасы түзүлөт. Помидор тамырлары ушул зонага багытталып, бул жерде тыгызыраак өсөт. Азык сиңирүү көбөйүп, туз стресси азаят, K+/Na+ балансы жакшыртат. Натыйжада түшүм да, мөмө сапаты да жогорулайт. Бир тектүү колдонууда органикалык жер семирткич кеңири аянтка тарайт; топурак жалпы жакшырганы менен отургузуу сызыгында ушунчалык күчтүү тузу аз микро-зона түзүлбөйт. Контролдо болсо туз басымы күчтүүрөөк, тамыр системасы алсызыраак жана түшүм/сапат төмөнүрөөк.
Күнүмдүк жашоо жагынан ойлосок, бул изилдөө күнөскана помидор өндүрүшүндө “жер семирткичти көбүрөөк берүү” эмес, “жер семирткичти акылдуураак жайгаштыруу” идеясын алдыга чыгарат. Ошол эле көлөмдөгү органикалык жер семирткич менен жогорку түшүм жана жакшыраак мөмө сапатына жетүү, айрыкча туздуу топурактарда туруктуу өндүрүш үчүн маанилүү. Анткени туздуу топуракты жакшыртууда leaching, drainage же кеңири масштабдагы жер түзөтүү сыяктуу ыкмалар көп суу жана чыгым талап кылышы мүмкүн. Тилкелүү органикалык жер семирткич берүү болсо учурдагы күнөскана өндүрүш системаларына салыштырмалуу практикалык интеграциялана турган стратегиядай көрүнөт.
Тарыхый жактан туздуу топуракты жакшыртуу көбүнчө жууп-тазалоо, дренаж, гипс же жалпы органикалык зат берүү сыяктуу ыкмалар менен каралып келген. Бүгүн климаттын өзгөрүшү, суу тартыштыгы, жээк аймактарындагы туздануу жана айыл чарба жерлерине басым көбөйгөндүктөн так жана ресурсту үнөмдөөчү ыкмалар керек. Бул изилдөө топурактын бардык жерин бирдей кылууга аракет кылуунун ордуна өсүмдүктүн тамыр пластикалуулугун пайдаланып, тузу аз жана азыкка бай тамыр зонасын долбоорлоону сунуштайт. Келечекте бул ыкма так айыл чарба, максаттуу органикалык зат колдонуу, тамчылатып сугаруу, мульчалоо жана тузга чыдамдуу сорт тандоо менен бирге кеңири туздуу топуракты башкаруу стратегиясына айланышы мүмкүн.
Изилдөөнүн күчтүү жактарына эки жылдык күнөскана талаа эксперименти, бирдей органикалык жер семирткич өлчөмү менен ар башка жайгаштыруу стратегияларын салыштыруу, топурактын физикалык касиеттери, туздуулук, азык элементтери, тамыр морфологиясы, жалбырак ион балансы, түшүм жана мөмө сапатынын параметрлерин чогуу изилдөө кирет. Мындан тышкары изилдөө түшүм көбөйгөнүн гана эмес, бул өсүш тамыр бөлүштүрүлүшү жана топурактын туз гетерогендүүлүгү менен кантип байланыштуу болушу мүмкүн экенин түшүндүрүүгө аракет кылат.
Ошол эле учурда чектөөлөр да ачык белгилениши керек. Изилдөө рецензиядан өтпөгөн preprint. Эксперимент белгилүү бир аймакта, белгилүү күнөскана системасында, белгилүү помидор сортунда, белгилүү органикалык жер семирткич аралашмасында жана белгилүү сугаруу шарттарында жүргүзүлгөн. Жыйынтыктар башка топурак текстураларында, башка жер астындагы суу тереңдигинде, башка туз курамдарында, башка органикалык жер семирткич түрлөрүндө же ачык талаа шарттарында ошол эле түрдө кайталанат деп кепилдик берүүгө болбойт. Мындан тышкары изилдөө узак мөөнөттүү топурак туз топтолушу, гетерогендүүлүктүн жылдар арасында сакталуусу жана ар башка сугаруу режимдери менен өз ара аракеттенүүсү боюнча кошумча изилдөө керек экенин белгилейт.
Изилдөөнүн айтканы мындай: Бохай жээгиндеги туздуу күнөскана шарттарында ошол эле органикалык жер семирткич өлчөмүн отургузуу тилкесинде топтоо, аны бир тектүү чачууга караганда тамыр зонасындагы тузду көбүрөөк азайткан, азык жеткиликтүүлүгүн жогорулаткан, тамырларды тузу аз зонага багыттаган, жалбырак K+/Na+ балансын жакшырткан, түшүмдү жана айрым мөмө сапаты көрсөткүчтөрүн жогорулаткан. Изилдөөнүн айтпаганы болсо мындай: тилкелүү органикалык жер семирткич берүү ар бир туздуу топуракта, ар бир өсүмдүктө жана бардык шартта сөзсүз бирдей ийгилик берет. Ошондуктан жыйынтыктар практика үчүн үмүттөндүргөн так органикалык жер семирткич берүү стратегиясы катары окулуп, жергиликтүү эксперименттер, узак мөөнөттүү мониторинг жана ар башка башкаруу шарттары менен колдоого алынышы керек.
Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары
Изилдөөнүн ыкмасы жээкке жакын туздуу күнөскана топурагында ошол эле көлөмдөгү органикалык жер семирткичтин ар башка мейкиндиктик жайгашуусу помидор өндүрүшүнө кандай таасир этерин салыштырууга негизделген. Изилдөө тилкелүү органикалык жер семирткич берүү, бир тектүү органикалык жер семирткич берүү жана органикалык жер семирткичсиз контролду салыштырган.
Эксперимент аянты жана экологиялык шарттар:
| Өзгөчөлүк | Маани / Түшүндүрмө |
|---|---|
| Эксперимент аянты | Haixing Experimental Station, Hebei, Кытай |
| Аймак | Бохай булуңуна жакын жээк туздуу аймак |
| Координат диапазону | 117°57′17″–117°58′31″E; 38°16′83″–38°17′59″N |
| Бийиктик | 2,8 m |
| Жер астындагы суунун тереңдиги | 0,5–2,5 m |
| Жер астындагы суунун туздуулугу | 10–40 g/L |
| Топурак түрү | Ылайлуу чополуу саздак |
| Топурактагы туз курамы | 4–30 g/kg |
| Күнөскана температурасы | 16,1–38,5°C |
| Күнөскана нымдуулугу | %63,5–86,7 |
Органикалык жер семирткич жана өсүмдүк материалы:
| Өзгөчөлүк | Маалымат |
|---|---|
| Органикалык жер семирткич түрү | Чиритилген күрүч кабыгы + уй кыгы аралашмасы |
| Органикалык зат курамы | %75 |
| pH | 7,4 |
| Нымдуулук | %15 |
| Жалпы азык | N+P2O5+K2O ≥ 40 g/kg |
| C/N катышы | 25:1 |
| Помидор сорту | 9616 |
| Мөмө түрү | Бийик тегерек кызгылт түр, бир мөмөнүн салмагы 280–350 g |
Колдонмолор:
| Колдонмо | Түшүндүрмө | Органикалык жер семирткич өлчөмү |
|---|---|---|
| CK | Органикалык жер семирткичсиз контрол; топурак иштетилген, бирок органикалык жер семирткич берилген эмес. | 0 |
| UI | Бир тектүү органикалык жер семирткич берүү; жер семирткич участоктун бүт бетине бирдей таралган. | 3,0 t/mu |
| SI | Тилкелүү органикалык жер семирткич берүү; жер семирткич 0,3 m кең отургузуу тилкелерине берилген, тилкелер ортосунда 0,6 m аралык калтырылган. | 3,0 t/mu |
Өстүрүү шарттары:
- Органикалык жер семирткич 0–0,2 m топурак катмарына берилген.
- Помидор көчөттөрү 20 март 2023 жана 27 март 2024 даталарында отургузулган.
- Отургузуу тыгыздыгы 3000 өсүмдүк/mu деп берилген.
- Тамчылатып сугаруу жана пластик пленка мульчасы колдонулган.
- Негизги жер семирткич катары 15%-15%-15% N-P2O5-K2O, 140 kg/mu дозасында берилген.
- Сугаруу таза суу менен жүргүзүлгөн.
- Көчүрүү, көчөт, гүлдөө жана мөмө мезгилдеринде тиешелүүлүгүнө жараша 10, 15, 20 жана 55 m3/mu суу берилген.
Колдонулган негизги формулалар:
Орточо салмактык диаметр:
\[ MWD = \sum X_i \times W_i \]
Бул жерде \(X_i\) агрегат өлчөм фракциясынын орточо диаметрин, \(W_i\) тиешелүү фракциянын салмак үлүшүн көрсөтөт.
Жалпы көзөнөктүүлүк:
\[ TP = (1 - \frac{BD}{d_s}) \times 100 \]
Бул жерде \(BD\) көлөмдүк тыгыздыкты, \(d_s\) бөлүкчө тыгыздыгын, \(TP\) жалпы көзөнөктүүлүктү билдирет.
Түшүм индекси:
\[ HI = \frac{Yield}{Biomass} \]
Бул жерде \(Yield\) мөмө түшүмүн, \(Biomass\) өсүмдүк биомассасын көрсөтөт.
Мөмө сапатынын көрсөткүч баллы:
\[ F_i = \frac{X_i - X_{min}}{X_{max} - X_{min}} \]
Мөмө сапатынын индекси:
\[ FQI = \sum_{i=1}^{n} F_i \times W_i \]
Бул жерде \(F_i\) ар бир сапат көрсөткүчүнүн нормалдаштырылган баллын, \(W_i\) PCAдан алынган салмакты жана \(n\) колдонулган сапат көрсөткүчтөрүнүн санын билдирет.
Топурактын физикалык касиеттери боюнча жыйынтыктар:
| Өлчөм | CK | UI | SI | Түшүндүрмө |
|---|---|---|---|---|
| 0–20 cm отургузуу топурагындагы SOM | Изилдөөдө төмөнүрөөк | 19,7 g/kg | 27,5 g/kg | SI органикалык затты отургузуу сызыгында көбүрөөк жогорулаткан. |
| 0–20 cm отургузуу топурагындагы MWD | 2,41 mm | 3,30 mm | 4,25 mm | SI агрегат туруктуулугун эң көп жакшырткан. |
| Басуу жолу топурагындагы MWD | Референс | Жогору | UIдан %25,5 төмөн | SI жакшыртууну басуу жолуна эмес, көбүрөөк отургузуу тилкесине топтогон. |
| Басуу жолу топурагындагы TP | Референс | Жогору | UIдан %8,61 төмөн | SI гетерогендүү физикалык түзүлүш жараткан. |
Топурак туздуулугу боюнча жыйынтыктар:
| Мезгил | Салыштыруу | SI таасири |
|---|---|---|
| Көчөт мезгили | 0–20 cm отургузуу топурагында SI vs UI | SI туз курамын %28,22 төмөн деңгээлге түшүргөн. |
| Гүлдөө мезгили | 0–20 cm отургузуу топурагында SI vs UI | SI туз курамын %39,89 төмөн деңгээлге түшүргөн. |
| Мөмө мезгили | 0–20 cm отургузуу топурагында SI vs UI | SI туз курамын %38,11 төмөн деңгээлге түшүргөн. |
| Мөмө мезгилиндеги басуу жолу топурагы | SI, UI жана CK | SIда 8,40 g/kg; CKдан төмөн, бирок UIдагы 6,14 g/kg маанисинен жогору. |
Азык жана ион бөлүштүрүлүшү:
- SI колдонууда отургузуу топурагы басуу жолу топурагына салыштырмалуу азыкка бай болгон.
- SI шартында отургузуу топурагындагы AN, AP жана AK басуу жолу топурагына салыштырмалуу тиешелүүлүгүнө жараша %50,17, %47,22 жана %66,96 жогору болгон.
- SI шартында отургузуу топурагындагы Na+ жана Cl- басуу жолу топурагына салыштырмалуу тиешелүүлүгүнө жараша %50,0 жана %58,53 төмөн болгон.
- Отургузуу топурагындагы K+/Na+ катышы CK, UI жана SI үчүн тиешелүүлүгүнө жараша 6,4, 14,3 жана 18,7 болгон.
Түшүм жана биомасса боюнча жыйынтыктар:
| Жыл | UI түшүм өсүшү | SI түшүм өсүшү | Түшүндүрмө |
|---|---|---|---|
| 2023 | %17,3 | %47,8 | SI UIга караганда алда канча күчтүү түшүм өсүшүн берген. |
| 2024 | %16,2 | %45,4 | SI таасири экинчи жылы да уланган. |
Жалбырактагы ион тең салмак жана стресс көрсөткүчтөрү:
- SI жалбырактагы калий курамын %45,9 көбөйткөн.
- SI жалбырактагы Na+ курамын контролдогу %0,60 мааниден %0,36 деңгээлине түшүргөн.
- K+/Na+ катышы UIда контролго салыштырмалуу %46,6 жогору, SIда болсо контролго салыштырмалуу 1,47 эсе жогору болгон.
- UI пролин курамын %30,5 көбөйтүп, эрүүчү кант курамын %47,0 төмөндөткөн.
- SI пролин жана эрүүчү кант боюнча маанилүү өзгөрүү жараткан эмес; бул SI шартында туз стресси жакшыраак жеңилдетилгенин көрсөтөт.
Тамыр морфологиясы боюнча жыйынтыктар:
| Өлчөм | CK | UI | SI | Түшүндүрмө |
|---|---|---|---|---|
| RLD | 28,9±6,74 cm/cm3 | 52,1±19,4 cm/cm3 | 53,1±12,9 cm/cm3 | UI жана SI тамыр узундугунун тыгыздыгын жогорулаткан. |
| RSA | 2,9±0,7 cm2/cm3 | 6,2±1,6 cm2/cm3 | 6,2±1,7 cm2/cm3 | Органикалык жер семирткич тамыр бетинин аянтын жогорулаткан. |
| RAD | 0,019±0,001 mm | 0,025±0,012 mm | 0,022±0,012 mm | UI тамыр диаметри боюнча көбүрөөк таасир көрсөткөн. |
| RV | 0,025±0,006% | 0,094±0,08% | 0,061±0,018% | UI тамыр көлөмүн көбүрөөк жогорулаткан; SI болсо тамырларды отургузуу тилкесинде топтогон. |
Мөмө сапаты боюнча жыйынтыктар:
| Сапат параметри | CK | UI | SI | Түшүндүрмө |
|---|---|---|---|---|
| Ликопен | 13,38±0,47 mg/100 g | 12,09±0,53 mg/100 g | 18,81±0,69 mg/100 g | SI эң жогорку ликопен топтолушун камсыз кылган. |
| C витамини | 10,04±0,58 mg/100 g | 14,63±1,21 mg/100 g | 12,78±0,93 mg/100 g | UI жана SI CKга караганда жогору. |
| Эрүүчү кант | 3,87±0,41% | 4,03±0,36% | 3,82±0,62% | Колдонмолор ортосундагы ачык айырма чектелүү. |
| Эрүүчү кислота | 0,34±0,05% | 0,23±0,04% | 0,31±0,02% | UI кычкылдуулукту көбүрөөк төмөндөткөн. |
| Эрүүчү катуу зат | 5,40±0,37 mg/g | 6,19±0,21 mg/g | 6,39±0,54 mg/g | UI жана SI CKга караганда жогору. |
| Мөмө Na+ | 0,14±0,021 mg/g | 0,11±0,01 mg/g | 0,03±0,00 mg/g | SI мөмөдөгү натрийди эң көп төмөндөткөн. |
| Мөмө Cl- | 0,083±0,01 mg/g | 0,086±0,05 mg/g | 0,054±0,08 mg/g | SI мөмөдөгү хлоридди төмөндөткөн. |
| FQI | 0,39±0,09 | 0,35±0,09 | 0,48±0,07 | Эң жогорку мөмө сапаты индекси SIда болгон. |
Pearson корреляциялык анализинин мааниси:
- Органикалык жер семирткич берүү биомасса, түшүм, тамыр бетинин аянты, C витамини жана эрүүчү катуу заттар менен оң байланышта болгон.
- Гетерогендүүлүк биомасса, түшүм, жалбырак калийи жана K+/Na+ катышы менен оң байланышта болгон.
- Гетерогендүүлүк жалбырак Na+, мөмө Na+ жана мөмө Cl- менен терс байланышта болгон.
- Ликопен жана FQI боюнча гетерогендүүлүктүн таасири органикалык жер семирткичтин жалпы таасиринен ачыгыраак көрүнгөн.
Сүрөттөр жана таблицалар эмнени көрсөтөт:
- Эксперимент аянты жана колдонмолор схемасы Бохай жээгиндеги туздуу аймактагы күнөскана шарттарын жана SI, UI, CK колдонмолорунун мейкиндиктик айырмасын көрсөтөт.
- Топурактын органикалык заты, MWD жана көзөнөктүүлүк графиктери SI өзгөчө 0–20 cm отургузуу топурагында органикалык затты жана агрегат туруктуулугун жогорулатып, басуу жолу топурагында башка түзүлүш калтырганын көрсөтөт.
- Туз профили графиктери SI отургузуу топурагында тузду азайтып, басуу жолу топурагында салыштырмалуу туз топтолушун жаратканын көрсөтөт.
- Түшүм жана биомасса графиктери эки жылда тең SI UIга караганда күчтүүрөөк өндүрүш өсүшүн камсыз кылганын көрсөтөт.
- Жалбырак иондору жана стресс көрсөткүчтөрүнүн графиктери SI K+/Na+ балансын жакшыртып, Na+ топтолушун азайтканын көрсөтөт.
- Тамыр узундугунун бөлүштүрүү контур картасы SI шартында тамырлар тузу аз отургузуу зонасында көбүрөөк топтолгонун визуалдык жактан колдойт.
- Мөмө сапаты таблицасы SI өзгөчө ликопен, мөмө Na+, мөмө Cl- жана FQI боюнча айырмаланганын көрсөтөт.
- Механизм схемасы тилкелүү органикалык жер семирткич берүү тузу аз-азыгы көп тамыр зонасын түзүп, тамыр пластикалуулугун күчөтүп, түшүм менен сапатты бирге жогорулатканын жыйынтыктайт.
Жалпы техникалык жыйынтык: Тилкелүү органикалык жер семирткич берүү ошол эле жер семирткич өлчөмү менен бир тектүү колдонууга караганда тамыр зонасын натыйжалуураак жакшырткан. Бул таасир топурактын бардык жерин бирдей кылуудан эмес, өсүмдүк тамыр жайган зонада тузу аз жана азыкка бай микро-чөйрө түзүүдөн келип чыккан.
Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү
Бул макала Lu Li, Songnan Jia, Shaohui Kang, Fengcui Fan, Jingsong Li жана Shengyao Liu даярдаган “Heterogeneous organic fertilization improved the tomato yield and fruit quality in coastal saline land via altering soil salt distribution and plant root morphology” аттуу изилдөөнүн негизинде даярдалды. Изилдөө жээкке жакын туздуу күнөскана топурагында тилкелүү жана бир тектүү органикалык жер семирткич берүүнүн помидор түшүмүнө, тамыр морфологиясына, топурак туздуулугуна жана мөмө сапатына таасирин карайт.
Булак түрү — SSRNде жеткиликтүү болгон preprint изилдөө макаласы. Текстте ачык түрдө “This preprint research paper has not been peer reviewed” деп жазылгандыктан, изилдөө рецензиядан өтпөгөн. Ошондуктан жыйынтыктар рецензияланган акыркы басылма катары эмес, эки жылдык күнөскана талаа экспериментине негизделген preprint изилдөө катары бааланышы керек.
Бул мазмун изилдөөдө берилген эксперимент дизайны, органикалык жер семирткич берүү формалары, топурактын физикалык жана химиялык анализдери, туз профили өлчөөлөрү, өсүмдүк өнүгүүсү, тамыр морфологиясы, жалбырак ион балансы, мөмө сапаты параметрлери, FQI эсептөөсү, корреляциялык анализ жана механизм чечмелөөлөрүнө негизделип даярдалды. PDFде жок коммерциялык ийгилик, ар бир аймакта сөзсүз колдонууга болору, бардык туздуу топуракта ошол эле жыйынтык болору, узак мөөнөттүү туруктуулук кепилдиги же экономикалык кирешелүүлүк кепилдиги сыяктуу дооматтар кошулган жок.
Изилдөө белгилүү бир жээк туздуу аймакта, белгилүү күнөскана шарттарында, белгилүү помидор сортунда, белгилүү органикалык жер семирткич аралашмасында жана белгилүү сугаруу режиминде жүргүзүлгөн. Жыйынтыктарды башка топурак түрлөрүндө, башка климатта, башка жер астындагы суу туздуулугунда, башка органикалык жер семирткич түрлөрүндө же ачык талаа шарттарында текшерүү үчүн кошумча эксперименттер керек.
Изилдөөнүн жыйынтыктары тилкелүү органикалык жер семирткич берүү тамыр зонасынын туздуулугун азайтып, помидор тамырларынын тузу аз жана азыкка бай отургузуу топурагында топтолушун камсыз кылуу аркылуу түшүм менен мөмө сапатын бирге жакшыртышы мүмкүн экенин көрсөтөт. Бирок изилдөө preprint болгондуктан жыйынтыктар кылдат окулуп, жергиликтүү колдонуу чечимдери үчүн талаа шарттарына ылайык кошумча текшерүүлөр жүргүзүлүшү керек.
Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген