Дефицит давления пара (ВДП) в гидропонике – Наука в гидропонике

Если вы читали книги или статьи о контроле окружающей среды в теплицах, вы, вероятно, слышали о дефиците давления паров, также известном как VPD. Это важная переменная для измерения, поскольку она помогает нам понять условия, в которых находятся наши растения, оценить потребление ими воды и даже предсказать, будем ли мы получать лучшие или худшие урожаи. Сегодня я расскажу о дефиците давления пара в гидропонике, о том, что означает эта переменная, что нужно для ее контроля и почему так важно понимать и даже изменять это значение для получения лучших результатов.

–

–

Дефицит давления пара, измеряемый в кПа, в основном измеряет, какое давление водяного пара нам нужно было бы создать в помещении с определенной влажностью и температурой, чтобы достичь точки, при которой относительная влажность составляет 100%. Чем больше VPD, тем больше воды вам нужно добавить в воздух, чтобы он стал насыщенным, а чем ниже VPD, тем ближе воздух к полному насыщению. Поскольку воздух содержит больше воды с повышением температуры, это означает, что при фиксированной относительной влажности VPD прямо пропорционален температуре в помещении. Это просто означает, что чем жарче в помещении, тем выше VPD и чем холоднее в помещении, тем меньше VPD, если влажность остается постоянной.

Проблема с очень низким VPD — в помещении, где влажность близка к 100% — двоякая. Во-первых, любому организму трудно испарять воду, а во-вторых, вода легко конденсируется на любой поверхности, даже если температура немного понизится. Для человека это в основном означает необходимость носить футболку, пропитанную собственным потом, но для растений это означает как неспособность охлаждать свою поверхность, так и неспособность доставлять питательные вещества к своим листьям. Низкий VPD вызывает большой стресс, потому что растения не могут правильно транспортировать воду.

Высокий VPD также проблематичен, поскольку это означает, что растениям нужно много испаряться. Если воздух может удерживать много дополнительного водяного пара, это означает, что растения будут терять больше воды через устьица, и эта постоянная потеря заставляет корни транспортировать все больше и больше воды. Если корневая масса недостаточно велика или доступность воды недостаточна, тогда растения столкнутся с серьезными проблемами и будут просто склонны к увяданию, поскольку воздух забирает больше воды, чем то, что растение может эффективно транспортировать через свои ткани. На самом деле вы часто можете создавать модели, используя VPD, для прогнозирования использования воды культурой (см. изображение ниже).

–

–

На первом графике в этом посте (который я взял из этого исследования томатов) показана оптимальная VPD (выделена зеленым цветом) в зависимости от влажности и температуры для выращивания томатов в теплицах. В общем, диапазон от 0,5 до 1,1, по-видимому, работает лучше всего, но окно, в котором возможны эти условия, сужается по мере повышения температуры. В идеале мы хотели бы, чтобы температура была где-то около 20-25°C, при которой мы должны поддерживать значения влажности в пределах 65-70%. Это даст нам значение VPD между 0,7-0,8, которое обычно считается наиболее полезным для тепличных культур в нормальных условиях.

Однако оптимальная VPD также может меняться в зависимости от условий освещения и других источников добавок. Например, оптимальная VPD в течение дня обычно выше, чем оптимальная VPD в ночное время. В целом, лучше иметь снижение ДПБ в ночное время по сравнению с ДПБ, которое сохраняется в течение дня. Снижение скорости обмена углекислого газа в растительном покрове может быть связано с увеличением VPD в течение этого времени (см. здесь исследование об этом на соевых бобах). Если вы добавляете углекислый газ, что создает дополнительный транспирационный стресс для растений, оптимальная VPD также, вероятно, будет ниже, чем если бы вы вообще не использовали никаких добавок (вы можете увидеть практическое применение этого здесь).

Изменение VPD может быть сложной задачей, но в закрытых средах это сделать намного проще. Вы можете уменьшить влажность с помощью осушителя, чтобы увеличить VPD, и вы можете использовать увлажнитель, чтобы увеличить VPD. В идеале вы захотите использовать блок переменного тока, чтобы поддерживать температуру именно на том значении, которое вы хотите, и затем вы можете использовать увлажнитель/осушитель, чтобы контролировать точную точку, в которой вы хотите, чтобы ваш VPD находился, контролируя значение вашего относительного влажности при фиксированной температуре, обеспечиваемой блоком переменного тока.