Устойчивость сельскохозяйственных культур к морской воде - это способность сельскохозяйственных культур выдерживать высокую соленость, вызванную орошением. с морской водой или смесью пресной и морской воды. Есть культуры, которые можно выращивать в морской воде, и демонстрационные фермы показали возможность их выращивания. Правительство Нидерландов сообщает о прорыве в области продовольственной безопасности, поскольку определенные сорта картофеля, моркови, красного лука, белокочанной капусты и брокколи, кажется, хорошо растут, если их поливать соленой водой.
Salt Farm Texel, ферма на острове Texel, Нидерланды, испытывает солеустойчивость сельскохозяйственных культур в контролируемых полевых условиях. Имеется 56 экспериментальных площадок по 160 м каждая, которые обрабатываются в восьми повторностях с семью различными концентрациями соли. Эти концентрации достигаются при интенсивном ежедневном капельном орошении 10 или более мм (т. Е. Более 10 литров на м в день) водой, имеющей концентрацию соли, выраженную в электропроводности (EC). 2, 4, 8, 12, 16, 20 и 35 дСм / м. Диапазон значений ЕС получается путем смешивания пресной воды с соответствующим количеством морской воды, имеющей соленость, соответствующую значению ЕС около 50 дСм / м. После посадки растениям давали прорасти в условиях пресной воды до начала обработки солью.
Засоленность почвы выражается в электропроводности экстракта насыщенной почвенной пасты (ECe в дСм / м).
Автор Шлейф представил классификацию солеустойчивости сельскохозяйственных культур на основе ECe в дСм / м, которую можно резюмировать следующим образом:
Солеустойчивость. ECe (дСм / м) ^) | Классификация толерантности |
---|---|
< 2 | очень чувствительный |
2-4 | чувствительный |
4-6 | малочувствительный |
6-8 | умеренно толерантный |
8 - 10 | толерантный |
>10 | очень толерантный |
^) Урожай хорошо растет (без снижения урожайности) до уровня засоления почвы, указанного в таблице. Выше этого уровня доходность снижается.
Основное отличие от классификации, опубликованной Ричардсом в Справочнике по сельскому хозяйству Министерства сельского хозяйства США № 60, 1954 г., заключается в том, что классы уже с шагом 2 дСм / м вместо 4.
Модель Мааса – Хоффмана соответствует набору данных.. В этом примере культура имеет солевой толерантность (порог) ECe = 7 dS / m, при превышении которого урожайность снижается. Данные из брошюры Salt Farm. Добавлены границы (желтый) и диапазоны ошибок (коричневый). Разброс довольно большой. Неизвестно, рассчитывались ли проценты доходности по годам (A) или за все годы вместе (B). В случае B диапазон ошибок еще больше из-за разницы в годовой доходности. дисперсионный анализ (Anova) не проводился, чтобы доказать, что модель Мааса-Хоффмана действительно является статистически значимым улучшением по сравнению с простой, прямой, нисходящей моделью линейной регрессии. Компания Salt Farm Texel также опубликовала график зависимости урожайности белокочанной капусты от солености. Граничные линии добавлены отдельно красным цветом. Границы предполагают, что наклон эллипса, охватывающего доверительную область контрольной точки, должен быть направлен вверх, а не влево. Однако документ Texel не дает объяснения построения эллипса.Соляная ферма Texel использует модель Мааса – Хоффмана для сельскохозяйственных культур. реакция на засоление почвы. В модели используется функция отклика, начинающаяся с горизонтальной линии, соединенной далее с наклонной вниз линией. Точка подключения также называется порогом или допуском. До порога засоление почвы не влияет на урожай, а после него урожайность начинает снижаться. Модель аппроксимируется данными с помощью кусочно-линейной регрессии.
Урожай | Разновидность ^) | Порог *). (ECe в дСм / м) | Класс |
---|---|---|---|
Картофель) | Миньонн) | 4.1 | слабочувствительный |
Ахиллес | 2.9 | чувствительный | |
Foc | 2,1 | чувствительный | |
Met | 1.9 | очень чувствительный | |
"927" | 3.4 | чувствительный | |
Морковный | Cas | 4,5 | слегка чувствительный |
Ner | 3,6 | чувствительный | |
Nat | < 1 | очень чувствительный | |
Бен | < 1 | очень чувствительный | |
"101" | 3.0 | чувствительный | |
"102" | 5.0 | слабочувствительный | |
Pri | 2.1 | чувствительный | |
Лук | Alo | 2.4 | чувствительный |
Красный | 5.9 | слабочувствительный | |
San | 3.2 | чувствительный | |
Hyb | 3.4 | чувствительный | |
салат | Batavia H | < 1 | очень чувствительный |
Batavia S | 2.3 | чувствительный | |
Butterhead L | 1.8 | очень чувствительный | |
Капуста | Капуста белокочанная) | 4. 6 | слегка чувствительный |
Брокколи | 5,6 | слегка чувствительный | |
Барли | Que 2014 | 3,3 | чувствительный) |
Que 2015 | 1,7 | очень чувствительный) |
^) Многие названия разновидностей необычны, поскольку состоят только из 3 букв. *)Неизвестно, каковы результаты было бы, если бы посев производился не в условиях пресной воды, а в условиях засоления..) Графики с диаграммами рассеяния показаны в отчете только для этих двух сортов. Они демонстрируют значительные различия как в направлении Y (урожайность), так и в направлении X (ECe)..) Для картофеля в литературе известно только одно сопоставимое значение, а именно для очень чувствительного сорта белая роза, имеющего пороговое значение 1,7 дСм / м.) Для ячменя, напротив, Лаборатория солености США указывает пороговое значение ECe = 8 дСм / м, что делает его толерантной культурой
Наивысший допуск обнаружен для сорт лука "Красный", относящийся к слабочувствительным. Все культуры классифицируются в диапазоне от очень чувствительных до слегка чувствительных. Нет культур, классифицируемых как толерантные, даже умеренно толерантные.
В отчете Texel также модель Ван Генухтена-Гупта (дающая S-образную кривую) использовалась для определения засоленности почвы на Предел текучести 90%. Обоснования этого не было дано.
Средиземноморский агрономический институт, Валенцано, Бари, Италия. Южное побережье выращивает 5 сортов из чечевицы орошаемой с морской водой разной степени солености. Соленую воду готовили путем смешивания пресной воды (ЕС = 0,9 дСм / м) с морской водой (ЕС = 48 дСм / м) для достижения уровней солености 3,0, 6,0, 9,0 и 12,0 дСм / м. Некоторые результаты показаны в следующей таблице:
Засоление. (dS/m) | Относительная длина проростков в% (контроль = 100%). по сорту | ||||
---|---|---|---|---|---|
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 |
Галофиты, или сололюбивые растения, можно орошать чистой морской водой для выращивания кормовых культур. Испытание было проведено Glenn et al. использовать галофиты для кормления овец, и был сделан вывод, что животные хорошо росли.
Определение урожайности люцерны (люцерна) кормовой культуры, орошаемой пресной водой (2 кг / м3) при 100%, следующие результаты были получены для урожайности галофитных культур, орошаемых морской водой:
Урожай | Относительная урожайность (%) |
---|---|
Atriplex lentiformis, Quailbush | 90 |
Пиклвей, Водоросль | 89 |
Суэда, Морской блит | 88 |
Стеклозуб, Саликорния | 87 |
Sesuvium, морской портулак | 85 |
Distichlis palmeri, трава Палмерса | 65 |
Atriplex cinerea, Прибрежный солончак | 45 |
После отбора наиболее солеустойчивых штаммов Калифорнийский университет в Дэвисе вырастил ячмень орошали чистой морской водой и получали половину нормальной урожайности с акра, то есть половину средней урожайности с акра на национальном уровне. Эксперимент проводился в заливе Бодега, к северу от Сан-Франциско, в лаборатории на берегу Тихого океана.
Команда под руководством Лю Шипинга, профессора сельского хозяйства Университета Янчжоу, создала сорта риса, которые можно выращивать в соленой воде, и достигли урожайности от 6,5 до 9,3 тонны с гектара.
В недавнем исследовании, в котором сравнивались три смеси морской и пресной воды (т.е. 5–10–15% морской воды), некоторые ученые обнаружили, что продуктивность салата снизилась. на 10% и 15% морской воды, тогда как на рост мангольда и цикория никакая смесь не повлияла. Интересно отметить, что потребление воды снизилось, а WUE значительно вырос в каждой тестируемой культуре соответственно с увеличением концентрации морской воды. Они пришли к выводу, что определенное количество морской воды можно практически использовать в гидропонике, позволяя экономить пресную воду и повышать концентрацию определенных питательных минеральных веществ.