ความทนทานต่อเกลือของพืชผล

พืชข้าวสาลีในเขตชลประทานในอียิปต์มีความทนทานต่อเกลือที่ ECe=7.6 dS/m ซึ่งสูงกว่านั้นซึ่งผลผลิตจะลดลง เก็บข้อมูลในพื้นที่นาของเกษตรกร[1]

ความทนทานต่อเกลือของพืชคือระดับเกลือสูงสุดที่พืชทนได้โดยไม่สูญเสียผลผลิตในขณะที่ได้รับผลกระทบในทางลบในระดับที่สูงขึ้น ระดับเกลือมักถือเป็นความเค็มของดินหรือความเค็มของน้ำ ชลประทาน

ความทนทานต่อเกลือมีความสำคัญในพื้นที่ชลประทานในพื้นที่กึ่งแห้งแล้ง ซึ่งปัญหาความเค็มของดินอาจเกิดขึ้นอย่างกว้างขวางอันเป็นผลมาจากความเค็มที่เกิดขึ้นที่นี่ ครอบคลุมพื้นที่หลายร้อยล้านเฮกตาร์[2]การกระจายตัวของพื้นที่น้ำเค็ม 3,230,000 ตารางกิโลเมตรทั่วโลกในภูมิภาคนี้แสดงในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากเกลือโดยอ้างอิงจากแผนที่ดินโลกของ FAO/UNESCO

นอกจากนี้ ในพื้นที่ที่มีการชลประทานแบบสปริงเกอร์ น้ำสปริงเกอร์ที่มีรสเค็มอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างมากจากการเผาใบ ไม่ว่าดินจะเป็นดินเค็มหรือไม่ก็ตาม[3]

ประวัติศาสตร์

หนึ่งในการศึกษาวิจัยครั้งแรกเกี่ยวกับความเค็มของดินและการตอบสนองของพืชได้รับการตีพิมพ์ในคู่มือการเกษตรของ USDA ฉบับที่ 60, 1954 [4] มากกว่า 20 ปีต่อมา Maas และ Hoffman ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความทนทานต่อเกลือ[5]ในปี พ.ศ. 2544 การศึกษาของแคนาดาได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมจำนวนมาก[6]การสำรวจความคลาดเคลื่อนที่ครอบคลุมทั่วโลกจัดทำโดย FAO ในปี พ.ศ. 2545 [7]

การศึกษาส่วนใหญ่ทำด้วยการทดลองในหม้อหรือถัง หรือในไลซิมิเตอร์ภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม การรวบรวมข้อมูลภาคสนามภายใต้เงื่อนไขของเกษตรกรนั้นหาได้ยาก อาจเนื่องมาจากความพยายามที่มากขึ้นและค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น การขาดการควบคุมสภาพการปลูกพืชนอกเหนือจากความเค็มของดิน และความแปรผันแบบสุ่มที่มากขึ้นในผลผลิตพืชผลและความเค็มของดิน แต่ด้วยวิธีการทางสถิติ จึงสามารถตรวจจับระดับความคลาดเคลื่อนจากข้อมูลภาคสนามได้[1] [8] [9]ฟาร์มเกลือ Texel ซึ่งเป็นบริษัทวิจัยที่มีฐานอยู่ในเนเธอร์แลนด์ได้ระบุพืชผลต่างๆ ที่มีความทนทานต่อเกลือได้ในปริมาณมาก[10]

แบบจำลองมาส-ฮอฟฟ์แมนสำหรับ การผลิต ข้าวสาลีและความเค็มของดินในพื้นที่เกษตรกรรม ความทนทานต่อเกลือ (เบรกพอยต์ ขีดจำกัด) มีค่าประมาณ ECe = 3.3 dS/m

การจัดหมวดหมู่

ความเค็มของดินและน้ำสามารถแสดงได้หลายวิธี พารามิเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในความเค็มของดินคือค่าการนำไฟฟ้าของสารสกัด (ECe) ของดินเหนียวอิ่มตัวในหน่วยเดซิซีเมนส์ต่อเมตร (dS/m) (ก่อนหน้านี้วัดเป็นมิลลิฮอสต่อเซนติเมตร (มม.โฮ/ซม.)) เบิร์นสไตน์นำเสนอการจำแนกดินตาม ECe ใน dS/m: [11]

ECe 0–2 ดินที่ไม่เค็ม
ECe 2–4 ดินเค็มเล็กน้อย ผลผลิตของพืชที่ละเอียดอ่อนลด
ECe 4–8 ดินเค็มปานกลาง ผลผลิตพืชหลายชนิดลดลง
ECe 8–16 น้ำเกลือ ผลผลิตปกติสำหรับพืชทนเค็มเท่านั้น
ECe > 16 พืชที่เหมาะสม ให้ผลผลิตเฉพาะพืชที่มีความทนทานสูงเท่านั้น

แบบจำลอง Van Genuchten–Gupta สำหรับ การผลิต แครอทและความเค็มของดินในแปลง
แบบจำลองซิกมอยด์ลอจิสติกส์สำหรับ การผลิต แครอทและความเค็มของดินในแปลงนา[12]

การสร้างแบบจำลอง

วิธีทั่วไปในการนำเสนอข้อมูลพืชผล-ความเค็มเป็นไปตามแบบจำลองของมาส-ฮอฟฟ์แมน (ดูรูปด้านบน) โดยเริ่มแรกเป็นเส้นแนวนอนที่เชื่อมต่อกับเส้นลาดเอียงลง เบรกพอยต์เรียกอีกอย่างว่าเกณฑ์หรือความอดทน สำหรับข้อมูลภาคสนามที่มีการแปรผันแบบสุ่ม ระดับที่ยอมรับได้สามารถพบได้ด้วยการถดถอยแบบแบ่งส่วน[13]เนื่องจากแบบจำลองมาส-ฮอฟฟ์แมนถูกติดตั้งเข้ากับข้อมูลด้วยวิธีกำลังสองน้อยที่สุดข้อมูลที่ส่วนท้ายจะมีอิทธิพลต่อตำแหน่งของเบรกพอยต์

อีกวิธีหนึ่งอธิบายโดย Van Genuchten และ Gupta [14]ใช้เส้นโค้งรูปตัว S กลับหัวดังแสดงในรูปด้านซ้าย รุ่นนี้รับรู้ว่าส่วนท้ายอาจมีความลาดเอียงมากกว่าส่วนตรงกลาง มันไม่ได้ให้ระดับความอดทนที่คมชัด

การใช้แบบจำลอง Maas–Hoffman ในสถานการณ์ที่มีแนวโน้มคงที่ในส่วนท้ายอาจนำไปสู่จุดพักที่มีค่า ECe ต่ำ เนื่องจากการใช้เงื่อนไขเพื่อลดความเบี่ยงเบนของค่าแบบจำลองจากค่าที่สังเกตได้โดยรวมให้น้อยที่สุด โดเมน (เช่น รวมถึงส่วนท้าย)

การใช้ ฟังก์ชัน ลอจิสติกซิกมอยด์สำหรับข้อมูลเดียวกันที่ใช้ในแบบจำลอง van Genuchten-Gupta ความโค้งจะเด่นชัดยิ่งขึ้นและได้ความพอดีที่ดีขึ้น

แบบจำลองที่สามมีพื้นฐานอยู่บนวิธีการถดถอยบางส่วน[15]โดยที่เราจะพบการยืดแนวนอนที่ยาวที่สุด (ช่วงที่ไม่มีผลกระทบ ) ของความสัมพันธ์ของผลผลิต-ECe ในขณะที่เกินนั้นจะทำให้ผลผลิตลดลงที่กำหนดไว้ (รูปด้านล่าง) ด้วยวิธีนี้ แนวโน้มที่ส่วนท้ายจะไม่มีบทบาทใดๆ ด้วยเหตุนี้ ระดับความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ (เบรกพอยต์ เกณฑ์) จึงมีมากกว่า (4.9 dS/m) มากกว่าตามแบบจำลอง Maas-Hoffman (3.3 dS/m ดูรูปที่สองด้านบนด้วยข้อมูลเดียวกัน) นอกจากนี้ยังได้ขนาดที่พอดียิ่งขึ้นอีกด้วย[16] [17]

การถดถอยบางส่วนใช้เพื่อตรวจจับช่วงสูงสุดที่ไม่มีอิทธิพลในทุ่งข้าวสาลี ความคลาดเคลื่อนประมาณ ECe=5 dS/m

การเพิ่มความอดทน

ปัจจุบันมีการวิจัยจำนวนมากเพื่อพัฒนาพืชผลทางการเกษตรที่มีความทนทานต่อเกลือที่สูงขึ้น เพื่อปรับปรุงการเพาะปลูกพืชในภูมิภาคที่มีความเค็ม[18]

ความเสียหายของใบ

ในประเทศออสเตรเลีย มีการพัฒนาการจำแนกประเภทของความเค็มของน้ำชลประทานแบบสปริงเกอร์ดังต่อไปนี้: [3]

ความไว คลอไรด์ (มก./ลิตร) โซเดียม (มก./ลิตร) พืชผลที่ได้รับผลกระทบ
อ่อนไหว <178 <114 อัลมอนด์ แอปริคอท ส้ม พลัม
อ่อนไหวปานกลาง 178–355 114–229 พริก องุ่น มันฝรั่ง มะเขือเทศ
มีความอดทนปานกลาง 355–710 229–458 ข้าวบาร์เลย์ แตงกวา ข้าวโพดหวาน
ใจกว้าง >710 >458 ดอกกะหล่ำ ฝ้าย
ดอกคำฝอย งา ข้าวฟ่าง ทานตะวัน

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  1. ↑ ab HJ Nijland และ S. El Guindy, ผลผลิตพืชผล, ความลึกของแหล่งน้ำ และความเค็มของดินในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ ประเทศอียิปต์ ใน: รายงานประจำปี 1983, สถาบันระหว่างประเทศเพื่อการบุกเบิกและปรับปรุงที่ดิน (ILRI), Wageningen, เนเธอร์แลนด์ [1]
  2. R.Brinkman, 1980. ดินเค็มและดินโซดิก ใน: การถมที่ดินและการจัดการน้ำ, น. 62–68. สถาบันระหว่างประเทศเพื่อการถมทะเลและปรับปรุงที่ดิน (ILRI), Wageningen, เนเธอร์แลนด์
  3. ↑ ab รัฐบาลออสเตรเลียตะวันตก, กรมวิชาการเกษตรและอาหารความเค็มของน้ำและการชลประทานของพืช [2]
  4. LA Richards, บรรณาธิการ, 1954, Diagnosis and Improvement of saline and alkalidins , Agriculture Handbook No. 60, USDA [3]
  5. Maas EV, Hoffman GJ, 1977. การประเมินความทนทานต่อเกลือพืชในปัจจุบัน วารสารกองชลประทานและการระบายน้ำ สมาคมวิศวกรโยธาแห่งอเมริกา 103: 115–134
  6. กระทรวงเกษตรและป่าไม้อัลเบอร์ตา, 2544, ความทนทานต่อเกลือของพืช [4]
  7. ทันจิ เคเค, คีเลน เอ็นซี. 2545. การจัดการน้ำระบายน้ำเพื่อการเกษตรในพื้นที่แห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง . เอกสารชลประทานและการระบายน้ำของ FAO 61. FAO, โรม [5]
  8. DP Sharma, KN Singh และ KVGK Rao (1990), การผลิตพืชผลและความเค็มของดิน: การประเมินข้อมูลภาคสนามจากอินเดีย บทความที่ตีพิมพ์ใน Proceedings of the Symposium on Land Drainage for Salinity Control in Arid and Semi-Arid Regions, 25 กุมภาพันธ์ถึง 2 มีนาคม 1990, ไคโร, อียิปต์, ฉบับที่ 3, เซสชั่น V, หน้า. 373 – 383. ออนไลน์: [6]
  9. RJ Oosterbaan, ผลผลิตพืช, ความเค็มของดินและความลึกของตารางน้ำในปากีสถาน ใน: รายงานประจำปี 2524, น. 50-54. ILRI, Wageningen, เนเธอร์แลนด์ พิมพ์ซ้ำใน Indus 24 (1983) 2, p. 29 – 33. ออนไลน์: [7]
  10. เดอ วอส เอ, บรูนิง บี, ฟาน สตราเทน จี, ออสสเตอร์บาน อาร์, โรเซมา เจ, ฟาน โบเดกอม พี (2016) "ความทนทานต่อเกลือของพืชผล" (PDF )
  11. Bernstein, L., 1964. ความทนทานต่อเกลือของพืช . ใน: เกษตร. ข้อมูล กระดานข่าว. เลขที่. 283, USDA
  12. วิธีการถดถอยแบบซิกมอยด์ (S-curve)
  13. วิธีการสำหรับการถดถอยแบบแบ่งส่วน
  14. ฟาน เกนุชเทน เอ็ม.ธ. และ สเคคุปตะ. 1993. การประเมินฟังก์ชันตอบสนองต่อความทนทานต่อพืชผลอีกครั้ง . วารสารสมาคมวิทยาศาสตร์ดินแห่งอินเดีย ฉบับที่ 41 ฉบับที่ 4 หน้า 730–737
  15. "วิธีการถดถอยแบบแบ่งส่วนบางส่วน".
  16. ผู้เขียนหลายคนผลผลิตพืชผล และความเค็มของดินในนาของเกษตรกร; ข้อมูลจากอียิปต์ อินเดีย และปากีสถาน เคยค้นหาความทนทานต่อเกลือของพืชที่วัดในนาของเกษตรกร [8]
  17. ออสเตอร์บาน, อาร์เจ (ตุลาคม 2018) "ความทนทานของพืชต่อความเค็มของดิน การวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลที่วัดในพื้นที่เกษตรกรรม" (PDF ) วารสารวิทยาศาสตร์เกษตรนานาชาติ . 3 : 57–66.
  18. ดอกไม้, ทีเจ (2004) "การปรับปรุงความทนทานต่อเกลือของพืชผล" วารสารพฤกษศาสตร์ทดลอง . 55 (396): 307–319. ดอย : 10.1093/jxb/ erh003 ISSN  1460-2431. PMID14718494  .
แปลจาก "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Salt_tolerance_of_crops&oldid=1170683846"