stringtranslate.com

решение Хогланда

Раствор Хогланда — это гидропонный питательный раствор , который был недавно разработан Хогландом и Снайдером в 1933 году, [1] модифицирован Хогландом и Арноном в 1938 году, [2] и пересмотрен Арноном в 1950 году. [3] Это один из самых популярных стандартных составов растворов для выращивания растений , по крайней мере, в научном мире , с более чем 20 000 ссылок, перечисленных Google Scholar . [4] Раствор Хогланда содержит все необходимые элементы для питания растений и подходит для поддержки нормального роста большого количества видов растений. [5]

Модификации

Искусственный раствор, описанный Деннисом Хогландом в 1933 году [1], известный как раствор Хогланда (0), был модифицирован несколько раз, в основном для добавления хелатов железа , чтобы эффективно удерживать железо в растворе, [6] и для оптимизации состава и концентрации других микроэлементов , некоторые из которых, как правило, не выполняют функцию в питании растений. [7] В рецептах питательных веществ Хогланда 1938 года, называемых раствором Хогланда (1, 2), количество микроэлементов было впоследствии сокращено до общепринятых основных элементов ( B , Mn , Zn , Cu , Mo , Fe и Cl ). [2] Более поздние исследования подтвердили, что их концентрации были скорректированы для оптимального роста растений. [8]

В пересмотре Арнона 1950 года только одна концентрация (Mo 0,011 ppm ) была изменена по сравнению с 1938 годом (Mo 0,048 ppm), в то время как концентрация макроэлементов в растворах Хогланда (0), (1) и (2) осталась прежней с 1933 года, за исключением кальция (160 ppm) в растворе (2). [3] Основное различие между раствором (1) и раствором (2) заключается в различном использовании исходных растворов на основе нитрата - азота и аммония - азота для приготовления соответствующего интересующего раствора Хогланда. Соответственно, исходные концентрации 1933 года и измененные концентрации 1938 и 1950 годов для каждого основного элемента и натрия показаны ниже, расчет последних значений получен из таблиц 1 и 2: [9]

Приложения

Питательные вещества для растений обычно поглощаются из почвенного раствора. [10] Раствор Хогланда, изначально предназначенный для имитации богатого (питательными веществами) почвенного раствора , [11] имеет высокие концентрации N и K, поэтому он очень хорошо подходит для развития крупных растений, таких как томаты и болгарский перец . [12] Например, раствор макроэлементов (1) Хогланда половинной крепости можно объединить с полным раствором микроэлементов Лонг Эштона и раствором ЭДТА железной кислоты в десятой степени крепости для удобрения рассады томатов . [13] Благодаря относительно высоким концентрациям в водных исходных растворах (см. Таблицы 1 и 2) раствор Хогланда также очень хорош для роста растений с более низкими потребностями в питательных веществах, таких как салат и водные растения , с последующим разбавлением препарата до 1 ⁄ 4 или 1 ⁄ 5 модифицированного раствора. [14]

Компоненты

Соли , кислоты и комплексные ионы для приготовления гидропонных растворов Хогланда (1) и (2): [15]

  1. Нитрат калия, KNO3
  2. Кальция нитрат тетрагидрат, Ca(NO 3 ) 2 •4H 2 O
  3. Гептагидрат сульфата магния, MgSO 4 ·7H 2 O
  4. Дигидрофосфат калия , KH2PO4 или
  5. Дигидрофосфат аммония , ( NH4 ) H2PO4
  6. Борная кислота , H3BO3
  7. Тетрагидрат хлорида марганца, MnCl 2 •4H 2 O
  8. Гептагидрат сульфата цинка, ZnSO 4 ·7H 2 O
  9. Пентагидрат сульфата меди, CuSO 4 •5H 2 O
  10. Моногидрат молибденовой кислоты, H 2 MoO 4 •H 2 O или
  11. Дигидрат молибдата натрия, Na 2 MoO 4 ·2H 2 O
  12. Тартрат железа или железо(III)-ЭДТА − или хелат железа (Fe-EDDHA − )

Компоненты для раствора Хогланда (1)

Для приготовления исходных растворов и полного раствора Хогланда (1) [2]

Компоненты для раствора Хогланда (2)

Для приготовления исходных растворов и полного раствора Хогланда (2) [3]

Альтернативы для некоторых компонентов

Хелат железа Sprint 138 производится как Na -Fe- EDDHA ( C18H16FeN2NaO6 ) , в то время как оригинальные формулы растворов Хогланда содержат тартрат железа ( C12H12Fe2O18 ) , но не содержат ионы натрия. [ 1 ] [ 2] [3] Синтез комплекса железа без натрия с ЭДТА ( C10H12FeN2O8− ) в лаборатории иногда предпочтительнее покупки готовых продуктов . [ 6] [ 9 ] Переменные микроэлементы ( например, Co, Ni ) и довольно несущественные элементы (например, Pb, Hg), упомянутые в публикации Хогланда 1933 года [ 1 ] (известные как «Растворы AZ a и b» [16] ), больше не включены в его более поздние циркуляры. [2] [3] Большинство этих металлических элементов , а также органических соединений , не являются необходимыми для нормального питания растений. [17] В качестве исключения, есть данные, что, например, некоторым водорослям требуется кобальт для синтеза витамина B12 . [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Хогланд, DR; Снайдер, WC (1933). «Питание растений клубники в контролируемых условиях. (a) Влияние дефицита бора и некоторых других элементов, (b) восприимчивость к повреждениям от солей натрия». Труды Американского общества садоводческой науки . 30 : 288–294.
  2. ^ abcde Хогланд и Арнон (1938). Метод водной культуры для выращивания растений без почвы (Circular (California Agricultural Experiment Station), 347. ed.). Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет, Колледж сельского хозяйства, Сельскохозяйственная экспериментальная станция. OCLC  12406778.
  3. ^ abcde Hoagland & Arnon (1950). Метод водной культуры для выращивания растений без почвы. (Circular (California Agricultural Experiment Station), 347. ed.). Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет, Колледж сельского хозяйства, Сельскохозяйственная экспериментальная станция. (Пересмотр) . Получено 1 октября 2014 г.
  4. ^ "Метод водной культуры для выращивания растений без почвы". Google Scholar . Получено 3 февраля 2020 г.
  5. ^ Смит, GS; Джонстон, CM; Корнфорт, IS (1983). «Сравнение питательных растворов для роста растений в песчаной культуре». The New Phytologist . 94 (4): 537–548. doi : 10.1111/j.1469-8137.1983.tb04863.x . ISSN  1469-8137.
  6. ^ ab Jacobson, L. (1951). «Поддержание запаса железа в питательных растворах путем однократного добавления тетраацетата этилендиамина железа и калия». Физиология растений . 26 (2): 411–413. doi :10.1104/pp.26.2.411. PMC 437509. PMID  16654380. 
  7. ^ Арнон, DI (1938). «Микроэлементы в экспериментах с культуральными растворами высших растений». Американский журнал ботаники . 25 (5): 322–325. doi :10.2307/2436754. JSTOR  2436754.
  8. ^ van Delden, SH; Nazarideljou, MJ; Marcelis, LFM (2020). «Питательные растворы для Arabidopsis thaliana: исследование состава питательного раствора в гидропонных системах». Plant Methods . 16 (72): 1–14. doi : 10.1186/s13007-020-00606-4 . PMC 7324969. PMID  32612669 . 
  9. ^ ab Nagel, KA; Lenz, H.; Kastenholz, B.; Gilmer, F.; Averesch, A.; Putz, A.; Heinz, K.; Fischbach, A.; Scharr, H.; Fiorani, F.; Walter, A.; Schurr, U. (2020). «Платформа GrowScreen-Agar позволяет идентифицировать фенотипическое разнообразие признаков роста корней и побегов растений, выращенных в агаре». Plant Methods . 16 (89): 1–17. doi : 10.1186/s13007-020-00631-3 . PMC 7310412 . PMID  32582364. 
  10. ^ "Важность почвенного раствора". Plantlet . Получено 26 августа 2020 г. .
  11. ^ Аррениус, О. (1922). «Поглощение питательных веществ и рост растений в зависимости от концентрации ионов водорода». Журнал общей физиологии . 5 (1): 81–88. doi :10.1085/jgp.5.1.81. PMC 2140552. PMID  19871980. 
  12. ^ Генцель, Ф.; Дике, М. Д.; Юнкер-Фрон, Л. В.; Нойвонер, А.; Тиле, Б.; Путц, А.; Узадель, Б.; Вормит, А.; Визе-Клинкенберг, А. (2021). «Влияние умеренного холодового и солевого стресса на накопление антиоксидантных флавоноидов в листьях двух сортов перца стручкового». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 69 (23): 6431–6443. doi : 10.1021/acs.jafc.1c00908 . PMID  34081868. S2CID  235335939.
  13. ^ He, F.; Thiele, B.; Watt, M.; Kraska, T.; Ulbrich, A.; Kuhn, AJ (2019). «Влияние охлаждения корней на рост растений и качество плодов коктейльных томатов в течение двух последовательных сезонов». Журнал качества пищевых продуктов . Идентификатор статьи 3598172: 1–15. doi : 10.1155/2019/3598172 .
  14. ^ "Решение Хогландса для гидропонного выращивания". Наука в гидропонике . Получено 1 октября 2014 г.
  15. ^ Эпштейн Э. (1972). Минеральное питание растений: принципы и перспективы . John Wiley & Sons, Нью-Йорк, стр. 412.
  16. ^ Шропп, В.; Аренц, Б. (1942). «Über die Wirkung der AZ-Lösungen nach Hoagland und einiger ihrer Bestandteile auf das Pflanzenwachstum». Журнал питания растений и почвоведения . 26 (4–5): 198–246. дои : 10.1002/jpln.19420260403.
  17. ^ Мурашиге, Т.; Скуг, Ф. (1962). «Пересмотренная среда для быстрого роста и биоанализа с культурами табачной ткани». Physiologia Plantarum . 15 (3): 473–497. doi :10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x. S2CID  84645704.
  18. ^ Кумудха, А.; Сельвакумар, С.; Дилшад, П.; Вайдьянатан, Г.; Тхакур, М.С.; Сарада, Р. (2015). «Метилкобаламин - форма витамина B12, идентифицированная и охарактеризованная у Chlorella vulgaris». Пищевая химия . 170 : 316–320. doi :10.1016/j.foodchem.2014.08.035. ПМИД  25306351.

Внешние ссылки