Published March 1, 2024 | Version v1
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Rice husk ash based growing media impact on cucumber and melon growth and quality

Creators

  • 1. Xinyang College of Agriculture and Forestry
  • 2. South China Agricultural University
  • 3. National University of Malaysia
  • 4. INTI International University

Description

Abstract Rice husk, an agricultural waste from the rice industry, can cause serious environmental pollution if not properly managed. However, rice husk ash (RHA) has been found to have many positive properties, making it a potential replacement for non-renewable peat in soilless planting. Thus, this study investigated the impact of a RHA composite substrate on the growth, photosynthetic parameters, and fruit quality of cucumber (Yuyi longxiang variety) and melon (Yutian yangjiaomi variety). The RHA, peat, vermiculite, and perlite were blended in varying proportions, with the conventional seedling substrate (peat:vermiculite:perlite = 1:1:1 volume ratio) serving as the control (CK). All plants were cultivated in barrels filled with 10L of the mixed substrates. The results from this study found that RHA 40 (RHA:peat:vermiculite:perlite = 4:4:1:1 volume ratio) significantly enhanced substrate ventilation and positively influenced the stem diameter, root activity, seedling index, chlorophyll content, net photosynthetic rate ( P n), stomatal conductance ( G s), and transpiration rate ( T r) of cucumber and melon plants. Additionally, plant planted using RHA 40, the individual fruit weight of cucumber and melon found to increase by 34.62% and 21.67%, respectively, as compared to the control. Aside from that, both cucumber and melon fruits had significantly higher sucrose, total soluble sugar, vitamin C, and soluble protein levels. This subsequently improved the activity of sucrose synthase and sucrose phosphate synthase in both cucumber and melon. In conclusion, the RHA 40 found to best promote cucumber and melon plant growth, increase plant leaf photosynthesis, and improve cucumber and melon fruit quality, making it a suitable substrate formula for cucumber and melon cultivation in place of peat.

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Translated Description (Arabic)

يمكن أن يسبب قشر الأرز، وهو نفايات زراعية من صناعة الأرز، تلوثًا بيئيًا خطيرًا إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح. ومع ذلك، فقد وجد أن رماد قشر الأرز (RHA) له العديد من الخصائص الإيجابية، مما يجعله بديلاً محتملاً للخث غير المتجدد في الزراعة بدون تربة. وهكذا، بحثت هذه الدراسة في تأثير ركيزة مركب RHA على النمو، ومعلمات التمثيل الضوئي، وجودة الفاكهة للخيار (صنف Yuyi longxiang) والبطيخ (صنف Yutian yangjiaomi). تم خلط RHA والخث والفيرميكوليت والبيرلايت بنسب متفاوتة، مع ركيزة الشتلات التقليدية (الخث:الفيرميكوليت: البيرلايت = 1: 1:1 نسبة الحجم) بمثابة عنصر التحكم (CK). تمت زراعة جميع النباتات في براميل مملوءة بـ 10 لتر من الركائز المختلطة. وجدت نتائج هذه الدراسة أن RHA 40 (RHA:الخث: الفيرميكوليت:البيرلايت = 4:4:1:1 نسبة الحجم) عززت بشكل كبير تهوية الركيزة وأثرت بشكل إيجابي على قطر الساق، ونشاط الجذر، ومؤشر الشتلات، ومحتوى الكلوروفيل، ومعدل التمثيل الضوئي الصافي ( Pn)، والتوصيل الفموي ( Gs)، ومعدل النتح ( T r) لنباتات الخيار والبطيخ. بالإضافة إلى ذلك، فإن النبات المزروع باستخدام RHA 40، وجد أن وزن الفاكهة الفردي للخيار والبطيخ يزداد بنسبة 34.62 ٪ و 21.67 ٪ على التوالي، مقارنة بالمجموعة الضابطة. بصرف النظر عن ذلك، كان لكل من ثمار الخيار والبطيخ سكروز أعلى بكثير، وسكر إجمالي قابل للذوبان، وفيتامين C، ومستويات بروتين قابلة للذوبان. أدى ذلك لاحقًا إلى تحسين نشاط سينسيز السكروز وفوسفات السكروز في كل من الخيار والبطيخ. في الختام، وجد RHA 40 أنه يعزز بشكل أفضل نمو نبات الخيار والبطيخ، ويزيد من التمثيل الضوئي لأوراق النبات، ويحسن جودة ثمار الخيار والبطيخ، مما يجعله تركيبة ركيزة مناسبة لزراعة الخيار والبطيخ بدلاً من الخث.

Translated Description (French)

Résumé L'enveloppe de riz, un déchet agricole de l'industrie du riz, peut causer une grave pollution de l'environnement si elle n'est pas correctement gérée. Cependant, il a été constaté que les cendres de balle de riz (RHA) ont de nombreuses propriétés positives, ce qui en fait un remplacement potentiel de la tourbe non renouvelable dans les plantations hors sol. Ainsi, cette étude a étudié l'impact d'un substrat composite RHA sur la croissance, les paramètres photosynthétiques et la qualité des fruits du concombre (variété Yuyi longxiang) et du melon (variété Yutian yangjiaomi). La RHA, la tourbe, la vermiculite et la perlite ont été mélangées dans des proportions variables, le substrat de semis conventionnel (rapport volumique tourbe :vermiculite : perlite = 1:1:1) servant de témoin (CK). Toutes les plantes ont été cultivées dans des barriques remplies de 10L de substrats mélangés. Les résultats de cette étude ont révélé que le ratio volumique RHA 40 (RHA :tourbe :vermiculite :perlite = 4:4:1:1) améliorait significativement la ventilation du substrat et influençait positivement le diamètre de la tige, l'activité racinaire, l'indice des semis, la teneur en chlorophylle, le taux net de photosynthèse ( P n), la conductance stomatique ( G s) et le taux de transpiration ( T r) des plants de concombre et de melon. De plus, la plante plantée à l'aide de RHA 40, le poids individuel des fruits de concombre et de melon a augmenté de 34,62 % et 21,67 %, respectivement, par rapport au témoin. En dehors de cela, les fruits du concombre et du melon présentaient des niveaux significativement plus élevés de saccharose, de sucre soluble total, de vitamine C et de protéines solubles. Cela a par la suite amélioré l'activité de la saccharose synthase et de la saccharose phosphate synthase à la fois dans le concombre et le melon. En conclusion, la RHA 40 s'est avérée la meilleure pour favoriser la croissance des plantes de concombre et de melon, augmenter la photosynthèse des feuilles des plantes et améliorer la qualité des fruits de concombre et de melon, ce qui en fait une formule de substrat appropriée pour la culture du concombre et du melon à la place de la tourbe.

Translated Description (Spanish)

Resumen La cáscara de arroz, un residuo agrícola de la industria arrocera, puede causar una grave contaminación ambiental si no se gestiona adecuadamente. Sin embargo, se ha descubierto que la ceniza de cáscara de arroz (RHA) tiene muchas propiedades positivas, lo que la convierte en un posible sustituto de la turba no renovable en la plantación sin suelo. Por lo tanto, este estudio investigó el impacto de un sustrato compuesto de RHA en el crecimiento, los parámetros fotosintéticos y la calidad de la fruta del pepino (variedad Yuyi longxiang) y el melón (variedad Yutian yangjiaomi). El RHA, la turba, la vermiculita y la perlita se mezclaron en proporciones variables, con el sustrato de plántula convencional (turba:vermiculita:perlita = relación de volumen 1:1:1) como control (CK). Todas las plantas se cultivaron en barriles llenos con 10L de los sustratos mezclados. Los resultados de este estudio encontraron que RHA 40 (relación de volumen RHA:turba:vermiculita:perlita = 4:4: 1:1) mejoró significativamente la ventilación del sustrato e influyó positivamente en el diámetro del tallo, la actividad de la raíz, el índice de plántulas, el contenido de clorofila, la tasa fotosintética neta ( P n), la conductancia estomática ( G s) y la tasa de transpiración ( T r) de las plantas de pepino y melón. Además, la planta plantada usando RHA 40, el peso individual del fruto de pepino y melón aumentó en un 34.62% y 21.67%, respectivamente, en comparación con el control. Aparte de eso, tanto las frutas de pepino como las de melón tenían niveles significativamente más altos de sacarosa, azúcar soluble total, vitamina C y proteínas solubles. Esto posteriormente mejoró la actividad de la sacarosa sintasa y la sacarosa fosfato sintasa tanto en el pepino como en el melón. En conclusión, se descubrió que el RHA 40 promueve mejor el crecimiento de las plantas de pepino y melón, aumenta la fotosíntesis de las hojas de las plantas y mejora la calidad de los frutos de pepino y melón, lo que lo convierte en una fórmula de sustrato adecuada para el cultivo de pepino y melón en lugar de turba.

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Translated title (Arabic)
تأثير وسائل الإعلام المتنامية القائمة على رماد قشر الأرز على نمو وجودة الخيار والبطيخ
Translated title (French)
Impact des milieux de culture à base de cendres de balle de riz sur la croissance et la qualité du concombre et du melon
Translated title (Spanish)
Impacto de los medios de cultivo a base de ceniza de cáscara de arroz en el crecimiento y la calidad del pepino y el melón

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392388691
DOI
10.1038/s41598-024-55622-4

Is supplement to
https://openalex.org/W2899364203 (Other)
https://openalex.org/W2381497244 (Other)
https://openalex.org/W2381327224 (Other)
https://openalex.org/W2374313206 (Other)
https://openalex.org/W2358256164 (Other)
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https://openalex.org/W2272773029 (Other)
https://openalex.org/W2026388236 (Other)
https://openalex.org/W1548879179 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1982994209
  • https://openalex.org/W2095888004
  • https://openalex.org/W2117645822
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  • https://openalex.org/W3042612131
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  • https://openalex.org/W3125765354
  • https://openalex.org/W3135364180
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  • https://openalex.org/W3197597015
  • https://openalex.org/W3202654405
  • https://openalex.org/W3206403869
  • https://openalex.org/W4200280800
  • https://openalex.org/W4213076195
  • https://openalex.org/W4221092976
  • https://openalex.org/W4281477109
  • https://openalex.org/W4309288299
  • https://openalex.org/W4367047564
  • https://openalex.org/W4367057996
  • https://openalex.org/W4381742116
  • https://openalex.org/W4382197359
  • https://openalex.org/W4386222443
  • https://openalex.org/W4387842181