Tolerance plodin vůči mořské vodě - Crop tolerance to seawater - Wikipedia
Tolerance plodin vůči mořské vodě je schopnost zemědělská plodina vydržet vysoké slanost vyvolané zavlažováním pomocí mořská voda, nebo směs čerstvé vody a mořská voda. Existují plodiny, na kterých mohou růst mořská voda a demonstrační farmy prokázaly proveditelnost.[1] Nizozemská vláda uvádí průlom v zajišťování potravin, jelikož se zdá, že se konkrétním odrůdám brambor, mrkve, červené cibule, bílého zelí a brokolice daří, pokud jsou zavlažovány slanou vodou.[2]
Salt Farm Texel
Solná farma Texel, farma na ostrově Texel Nizozemsko testuje snášenlivost solí plodin v podmínkách kontrolovaného pole. Existuje 56 experimentálních ploch o délce 160 m2 každá z nich je ošetřena v osmi replikách se sedmi různými koncentracemi solí. Těchto koncentrací se dosáhne intenzivním kapkovým zavlažováním denně 10 nebo více mm (tj. Více než 10 litrů na m2 za den) s vodou s koncentrací soli vyjádřenou v elektrická vodivost (EC) 2, 4, 8, 12, 16, 20 a 35 dS / m.[3] Rozsah hodnot EC se získá smícháním čerstvé vody s příslušným množstvím mořská voda mající slanost odpovídající hodnotě EC asi 50 dS / m. Po výsadbě byly plodiny před zahájením ošetření solí ponechány vyklíčit za podmínek sladké vody.
Slanost půdy
The slanost půdy je vyjádřeno v elektrické vodivosti extraktu nasycené půdní pasty (ECe v dS / m).[4]
Autor Schleiff představil klasifikaci tolerance solí plodin na základě ECe v dS / m [5] které lze shrnout takto:
| Tolerance solí ECe (dS / m) ^) | Klasifikace tolerance |
|---|---|
| < 2 | velmi citlivý |
| 2 – 4 | citlivý |
| 4 – 6 | mírně citlivý |
| 6 – 8 | mírně tolerantní |
| 8 – 10 | tolerantní |
| > 10 | velmi tolerantní |
^) Plodina funguje dobře (bez snížení výnosu) až do úrovně slanosti půdy uvedené v tabulce. Za touto úrovní klesá výnos.
Hlavní rozdíl oproti klasifikaci publikované Richardsem v USDA Agriculture Handbook No. 60, 1954 [4] je, že třídy jsou užší s kroky 2 dS / m místo 4.
V tomto příkladu má plodina toleranci (prahovou hodnotu) solí ECe = 7 dS / m, nad kterou výnos klesá.
Modelování
Salt Farm Texel používá Maas – Hoffmanův model pro reakci plodiny na slanost půdy.[6] Model používá funkci odezvy začínající vodorovnou čárou připojenou dále k klesající čáře. Bod připojení se také nazývá prahová hodnota nebo tolerance. Až do prahové hodnoty není plodina ovlivněna slaností půdy, zatímco za ní začne výnos klesat. Model je k datům přizpůsoben po částech lineární regrese.[7]
Výsledek
| Oříznutí | Odrůda ^) | Práh *) (ECe v dS / m) | Třída |
|---|---|---|---|
| Brambor X) | Mignonne #) | 4.1 | mírně citlivý |
| Achilles | 2.9 | citlivý | |
| Foc | 2.1 | citlivý | |
| Se setkal | 1.9 | velmi citlivý | |
| "927" | 3.4 | citlivý | |
| Mrkev | Cas | 4.5 | mírně citlivý |
| Ner | 3.6 | citlivý | |
| Nat | < 1 | velmi citlivý | |
| Ben | < 1 | velmi citlivý | |
| "101" | 3.0 | citlivý | |
| "102" | 5.0 | mírně citlivý | |
| Pri | 2.1 | citlivý | |
| Cibule | Alo | 2.4 | citlivý |
| Červené | 5.9 | mírně citlivý | |
| San | 3.2 | citlivý | |
| Hyb | 3.4 | citlivý | |
| Listový salát | Batavia H | < 1 | velmi citlivý |
| Batavia S | 2.3 | citlivý | |
| Butterhead L. | 1.8 | velmi citlivý | |
| Zelí | bílé zelí #) | 4.6 | mírně citlivý |
| Brokolice | 5.6 | mírně citlivý | |
| Ječmen | Que 2014 | 3.3 | citlivý +) |
| Que 2015 | 1.7 | velmi citlivý +) |
^) Mnoho názvů odrůd je neobvyklých, protože se skládají pouze ze 3 písmen
*) Není známo, jaké by byly výsledky, kdyby se výsadba neprováděla za podmínek sladké vody, ale za fyziologického roztoku.
#) Grafy s rozptylovými grafy se zobrazují ve zprávě pouze pro tyto dvě varianty. Vykazují značné rozdíly jak ve směru Y (výtěžek), tak ve směru X (ECe).
X) U brambor je v literatuře známa pouze jedna srovnatelná hodnota, a to u velmi citlivé odrůdy bílá růže s prahovou hodnotou 1,7 dS / m [8]
+) U ječmene naproti tomu americká laboratoř slanosti uvádí prahovou hodnotu ECe = 8 dS / m, což z ní činí tolerantní plodinu [9]
souhrn
Nejvyšší tolerance se vyskytuje u odrůdy cibule „Red“, která se klasifikuje jako mírně citlivá. Všechny plodiny se klasifikují v rozmezí od velmi citlivých přes citlivé až po mírně citlivé. Neexistuje žádná plodina klasifikovaná jako tolerantní, ani mírně tolerantní.
S-křivka model
Ve zprávě Texel také Model Van Genuchten-Gupta (poskytující S-křivku) byl použit k nalezení slanosti půdy v 90% výtěžku. Důvod pro to nebyl uveden.
Čočka
Středomořský agronomický institut, Valenzano, Bari, Itálie Jižní pobřeží rostlo 5 kultivary z čočka zavlažováno mořskou vodou různých úrovní slanosti. Slaná voda byla připravena smícháním čerstvé vody (EC = 0,9 dS / m) s mořskou vodou (EC = 48 dS / m), aby bylo dosaženo úrovní slanosti 3,0, 6,0, 9,0 a 12,0 dS / m.[Citace je zapotřebí ] Některé z výsledků jsou uvedeny v následující tabulce:
| Slanost (dS / m) | Relativní délka sazenice v% (kontrola = 100%) kultivarem | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| ILL4400 | ILL5582 | ILL5845 | ILL5883 | ILL8006 | |
| 3 | 98 | 83 | 82 | 98 | 96 |
| 6 | 70 | 43 | 78 | 90 | 83 |
| 9 | 57 | 48 | 63 | 52 | 62 |
| 12 | 36 | 40 | 38 | 30 | 43 |
Halofyty
Halofyty, nebo rostliny milující sůl, lze zavlažovat čistou mořskou vodou za účelem pěstování krmných plodin. Pokus provedli Glenn et al. používat halofyty ke krmení ovcí a došlo k závěru, že zvířatům se dobře dařilo.[10]
Nastavení výnosu z vojtěška (vojtěška) krmná plodina zavlažovaná čerstvou vodou (2 kg / m2) při 100% byly získány následující výsledky pro výnos halofytických plodin zavlažovaných mořskou vodou:
| Oříznutí | Relativní výnos (%) |
|---|---|
| Atriplex lentiformis, Quailbush | 90 |
| Okurka, Želví | 89 |
| Suaeda „Mořský blit | 88 |
| Sklenice, Salicornia | 87 |
| Sesuvium, Portulaka mořská | 85 |
| Distichlis palmeri , Palmers tráva | 65 |
| Atriplex cinerea , Pobřežní solný keř | 45 |
Ječmen
Po výběru nejvíce tolerantní soli kmeny, Kalifornská univerzita v Davisu se rozrostla ječmen zavlažován čistou mořskou vodou a získal polovinu běžného výnosu na akr, tj. polovinu průměrného výnosu na akr na národní úrovni.[11] Experiment byl proveden v Bodega Bay na sever od San Franciska v laboratoři v Tichém oceánu.
Rýže
Tým vedený Liu Shiping, profesorem zemědělství na univerzitě v Jang-čou, vytvořil odrůdy rýže, které lze pěstovat ve slané vodě, a dosáhlo výnosů 6,5 až 9,3 tuny na hektar.[12][13]
Salát, mangold a čekanka
V nedávné studii porovnávající tři mořské a sladkovodní směsi (tj. 5% –10% –15% mořské vody) někteří vědci zjistili, že produktivita salátu byla negativně ovlivněna 10% a 15% mořské vody, zatímco růst mangoldu a čekanky nebyl ovlivněn jakoukoli směsí. Zajímavé je, že spotřeba vody poklesla a WUE se u každé testované plodiny významně obrátil odpovídajícím způsobem se zvýšenou koncentrací mořské vody. Došli k závěru, že určité množství mořské vody lze v hydroponii prakticky využít, což umožňuje úsporu sladké vody a zvyšuje určité koncentrace minerálních živin.[14]
Reference
- ^ Monica Nicks, 2014. Zvažte slané brambory. In: Moderní farmář. On-line: [1]
- ^ Vláda Nizozemska, 2017. Nizozemské znalosti v oblasti solného zemědělství přinášejí průlom v zajišťování potravin. Novinky | 23-02-2017 | 12:13. On-line: [2]
- ^ Salt Farm Texel, 2017. Brožura o toleranci vůči plodinám. On-line: [3]
- ^ A b L. A. Richards, redaktor, 1954, Diagnostika a zlepšení solného a alkalického půdy, Příručka pro zemědělství č. 60, USDA. [4]
- ^ Uwe Schleiff, Výzkum tolerance solí plodin při brakickém zavlažování. On-line: [5]
- ^ Maas EV, Hoffman GJ, 1977. Posouzení snášenlivosti solných plodin - proud. Journal of the Irrigation and Drainage Division, American Society of Civil Engineers 103: 115–134.
- ^ PennState Eberly College of Science. Kusy lineární regrese. On-line: [6]
- ^ Bernstein, L., Ayers, A.D. & Wadleigh, C.H. 1951. Tolerance solení bílých růžových brambor. Dopoledne. Soc. Hort. Sci., 57: 231–236.
- ^ US Salinity Laboratory, United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Tolerance solí vláken, obilí a speciálních plodin. On-line: [7][trvalý mrtvý odkaz ]
- ^ Edward P. Glenn, J. Jed Brown a James W. O’Leary, 1998, Zavlažování plodin mořskou vodou. In: Scientific American, srpen 1998. On-line: [8]
- ^ A. Rossiter, 1977. Vědci pěstují ječmen zavlažováním mořskou vodou.. Washingtonský příspěvek. On-line: [9]
- ^ Čínští vědci vytvořili druh rýže, která může růst ve slané vodě
- ^ Čínští vědci vyvíjejí rýži, která může růst v mořské vodě, což potenciálně vytvoří dostatek jídla pro 200 milionů lidí
- ^ Atzori, G., Guidi Nissim W., Caparrotta S., Vignolini P., Masi E., Azzarello E., Pandolfi C., Gonnelli C., Mancuso S. (2016). „Potenciál a omezení různých mořských a sladkovodních směsí jako růstových médií pro tři rostlinné plodiny“, Agricultural Water Management, 176: 255-262 https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.06.016