Tolerancja upraw na wodę morską - Crop tolerance to seawater

Tolerancja upraw na wodę morską to zdolność upraw rolnych do wytrzymania wysokiego zasolenia wywołanego nawadnianiem wodą morską lub mieszanką wody słodkiej i morskiej . Istnieją uprawy, które mogą rosnąć w wodzie morskiej, a farmy demonstracyjne wykazały wykonalność. Rząd Holandii donosi o przełomie w bezpieczeństwie żywnościowym, ponieważ określone odmiany ziemniaków, marchwi, czerwonej cebuli, białej kapusty i brokułów wydają się dobrze rozwijać, jeśli są nawadniane słoną wodą.

Farma Solna Texel

The Salt Farm Texel, farma na wyspie Texel w Holandii, testuje tolerancję upraw na sól w kontrolowanych warunkach polowych. Istnieje 56 poletek doświadczalnych o powierzchni 160 m 2 każda, które są traktowane w ośmiu replikach z siedmioma różnymi stężeniami soli. Stężenia te uzyskuje się intensywne płukania dziennie ściekowych 10 lub więcej mm (to jest więcej niż 10 litrów na m 2 razy dziennie) z wody, w której stężenie soli wyrażone w przewodnictwie elektrycznym (WE), 2, 4, 8, 12, 16, 20 i 35 dS/m. Zakres wartości EC uzyskuje się przez zmieszanie świeżej wody z odpowiednią ilością wody morskiej o zasoleniu odpowiadającym wartości EC około 50 dS/m. Po zasadzeniu uprawom pozwolono kiełkować w warunkach słodkiej wody, zanim rozpoczęto traktowanie solą.

Zasolenie gleby

Zasolenie gleby jest wyrażona w przewodnictwie elektrycznym ekstraktu nasyconego pasty gleby (ECE dS / m).

Autor Schleiff przedstawił klasyfikację tolerancji upraw na sól opartą na ECe w dS/m, którą można podsumować w następujący sposób:

Tolerancja soli
ECe (dS/m) ^)		 Klasyfikacja tolerancji
    < 2 bardzo wrażliwy
    2 – 4 wrażliwy
    4 – 6 lekko wrażliwy
    6 – 8 umiarkowanie tolerancyjny
    8 – 10 tolerancyjny
    > 10 bardzo tolerancyjny

^) Uprawa osiąga dobre wyniki (brak spadku plonów) do poziomu zasolenia gleby podanego w tabeli. Powyżej tego poziomu wydajność spada.

Główna różnica w stosunku do klasyfikacji opublikowanej przez Richardsa w USDA Agriculture Handbook nr 60, 1954 polega na tym, że klasy są węższe z krokiem 2 dS/m zamiast 4.

Model Maasa-Hoffmana dopasowany do zbioru danych.
W tym przykładzie uprawa ma tolerancję na zasolenie (próg) ECe=7 dS/m, powyżej której plony spadają.
Dane z broszury Salt Farm. Dodano granice (żółty) i zakresy błędów (brązowy). Rozrzut jest dość wysoki. Nie wiadomo, czy procenty plonu zostały obliczone rok po roku (A), czy dla wszystkich lat łącznie (B). W przypadku B zakresy błędów są jeszcze większe ze względu na roczne różnice w plonach. Nie przeprowadzono żadnej analizy wariancji (Anova), aby udowodnić, że model Maasa-Hoffmana rzeczywiście jest statystycznie istotną poprawą w stosunku do prostego, prostego modelu regresji liniowej o nachyleniu w dół.
The Salt Farm Texel opublikował również wykres stosunku plonu do zasolenia kapusty białej. Linie graniczne zostały dodane osobno w kolorze czerwonym. Granice sugerują, że nachylenie elipsy obejmującej obszar ufności punktu przerwania powinno być skierowane w górę w prawo, a nie w lewo. Jednak dokument Texel nie podaje wyjaśnienia budowy elipsy.

Modelowanie

Salt Farm Texel wykorzystuje model Maasa-Hoffmana do odpowiedzi upraw na zasolenie gleby. Model wykorzystuje funkcję odpowiedzi rozpoczynającą się od linii poziomej połączonej z linią opadającą w dół. Punkt połączenia nazywany jest również progiem lub tolerancją. Aż do progu plon nie jest narażony na zasolenie gleby, natomiast po przekroczeniu tego progu plony zaczynają spadać. Model jest dopasowywany do danych za pomocą odcinkowej regresji liniowej.

Wyniki

Przyciąć Odmiana   ^ ) Próg *)
(ECe w dS/m)		 Klasa
Ziemniak   x ) Mignon      # ) 4.1 lekko wrażliwy
Achilles 2,9 wrażliwy
Skupić 2,1 wrażliwy
Spotkał 1,9 bardzo wrażliwy
„927” 3.4 wrażliwy
Marchewka Cas 4,5 lekko wrażliwy
Ner 3,6 wrażliwy
Nat < 1 bardzo wrażliwy
Ben < 1 bardzo wrażliwy
„101” 3,0 wrażliwy
„102” 5.0 lekko wrażliwy
Pri 2,1 wrażliwy
Cebula Alo 2,4 wrażliwy
czerwony 5,9 lekko wrażliwy
San 3.2 wrażliwy
Hyb 3.4 wrażliwy
Sałata Batavia H < 1 bardzo wrażliwy
Batavia S 2,3 wrażliwy
Masłowy L 1,8 bardzo wrażliwy
Kapusta   Kapusta biała   # )   4,6 lekko wrażliwy
brokuły 5,6 lekko wrażliwy
Jęczmień Que 2014 3,3 wrażliwy           + )
Que 2015 1,7 bardzo wrażliwy   + )

^ ) Wiele nazw odmian jest rzadko spotykanych, ponieważ składają się tylko z 3 liter
*) Nie wiadomo, jakie byłyby wyniki, gdyby sadzenie nie odbywało się w słodkiej wodzie, ale w warunkach zasolonych.
# ) Wykresy z wykresami punktowymi są pokazane w raporcie tylko dla tych dwóch odmian. Wykazują znaczne zróżnicowanie zarówno w kierunku Y (Plon) jak i X (ECe).
x ) Dla ziemniaka znana jest w literaturze tylko jedna porównywalna wartość, a mianowicie dla bardzo wrażliwej odmiany białej róży o wartości progowej 1,7 dS/m
+ ) Dla jęczmienia natomiast, US Salinity Laboratory podaje wartość progową ECe = 8 dS /m, co sprawia, że ​​jest to uprawa tolerancyjna

Streszczenie

Najwyższą tolerancję charakteryzuje odmiana cebuli „Czerwona”, która jest klasyfikowana jako mało wrażliwa. Wszystkie rośliny uprawne są klasyfikowane w przedziale od bardzo wrażliwej przez wrażliwe do lekko wrażliwej. Nie ma żadnej uprawy sklasyfikowanej jako tolerancyjna, nawet umiarkowanie tolerancyjna.

Model z krzywą S

W raporcie Texel zastosowano również model Van Genuchtena-Gupty ( zakładający krzywą S) do określenia zasolenia gleby przy granicy plastyczności 90%. Nie podano uzasadnienia tego.

soczewica

soczewica

The Mediterranean Agronomic Institute, Valenzano, Bari, Włochy Południowe wybrzeże wzrosła 5 odmian z soczewicy nawadniane wodą morską różnych poziomów zasolenia. Słoną wodę przygotowano przez zmieszanie świeżej wody (EC = 0,9 dS/m) z wodą morską (EC = 48 dS/m) do osiągnięcia poziomów zasolenia 3,0, 6,0, 9,0 i 12,0 dS/m. Niektóre wyniki przedstawiono w poniższej tabeli:

Zasolenie
(dS/m)		 Względna długość sadzonek w % (kontrola = 100%)
według odmiany
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

Halofity

Żółw

Halofity lub rośliny kochające sól można nawadniać czystą wodą morską w celu uprawy roślin pastewnych. Próbę przeprowadzili Glenn i in. używać halofitów do karmienia owiec i stwierdzono, że zwierzęta dobrze się rozwijają.

Ustawienie uzysk lucerna uprawy (lucerna) Pasze nawadniane świeżą wodą (2 kg / m 2 ) 100%, uzyskano następujące wyniki uzyskano dla plonów słonorośli podlewano słoną:

Przyciąć Wydajność względna (%)
Atriplex lentiformis , przepiórka 90
Marynowany , Turtleweed 89
Suaeda , Morska zaraza 88
Szklanka zwyczajna , Salicornia 87
Sezuw , portulaka morska 85
Distichlis palmeri , trawa palmersa 65
Atriplex cinerea , Nadbrzeżny krzew solny 45
Jęczmień (Hordeum vulgare)

Jęczmień

Po wybraniu najbardziej odpornych na sól szczepów , Uniwersytet Kalifornijski w Davis wyhodował jęczmień nawadniany czystą wodą morską i uzyskał połowę normalnego plonu z akra, tj. połowę średniego plonu z akra na poziomie krajowym. Eksperyment przeprowadzono w Bodega Bay, na północ od San Francisco, w laboratorium na Oceanie Spokojnym.

Ryż

Zespół kierowany przez Liu Shipinga, profesora rolnictwa na Uniwersytecie Yangzhou, stworzył odmiany ryżu, które można uprawiać w słonej wodzie i osiągają plony od 6,5 do 9,3 ton z hektara.

Sałata, Boćwina i Cykoria

W niedawnym badaniu porównującym trzy mieszanki wody morskiej i słodkiej (tj. 5%-10%-15% wody morskiej) niektórzy naukowcy odkryli, że na produktywność sałaty negatywnie wpływało 10% i 15% wody morskiej, podczas gdy boćwina i cykoria nie były zaburzone. przez dowolną mieszankę. Co ciekawe, zużycie wody spadło, a WUE znacząco wzrosło w każdej testowanej uprawie, odpowiednio do wzrostu stężenia wody morskiej. Doszli do wniosku, że pewne ilości wody morskiej można praktycznie wykorzystać w hydroponice, umożliwiając oszczędzanie wody słodkiej i zwiększając stężenie niektórych składników mineralnych.

Zobacz też

Bibliografia