Солеустойчивость сельскохозяйственных культур - это максимальный уровень соли, который культура переносит без потери урожайности, в то время как на нее негативно влияет более высокая концентрация. Уровень соли часто принимается как засоленность почвы или соленость оросительной воды.
Солеустойчивость имеет важное значение на орошаемых землях в (полу) засушливых регионах, где проблема засоления почвы может быть серьезной в результате засоления, происходящего здесь. Это касается сотен миллионов гектаров. Региональное распределение 3 230 000 км² засоленных земель во всем мире показано в зоне засоления на основании Почвенной карты мира ФАО / ЮНЕСКО.
Кроме того, в районах, где практикуется дождевание, соленая спринклерная вода может нанести значительный ущерб из-за ожогов листьев, независимо от того, является ли почва засоленной или нет.
Одно из первых исследований засоления почвы и реакции растений было опубликовано в Справочнике Министерства сельского хозяйства США № 60, 1954 г. Более 20 лет позднее Маас и Хоффман опубликовали результаты обширного исследования солеустойчивости. В 2001 году канадское исследование предоставило значительное количество дополнительных данных. В 2002 году ФАО провела всесторонний обзор допусков, о которых сообщается во всем мире.
Большинство исследований проводилось с экспериментами в горшках или барабанах или лизиметрами в контролируемых условиях. Сбор полевых данных в условиях фермеров проводился редко, вероятно, из-за больших усилий и более высоких затрат, отсутствия контроля за условиями выращивания растений, кроме засоления почвы, и большего случайного разброса урожайности сельскохозяйственных культур и засоленности почвы. Тем не менее, с помощью статистических методов можно определить уровень допуска по полевым данным. Голландская исследовательская компания Salt Farm Texel выявила различные культуры, которые обладают значительной солеустойчивостью.
Модель Мааса – Хоффмана для производства пшеницы и засоления почвы на сельскохозяйственных угодьях. Солевой толерантность (контрольная точка, порог) составляет примерно ECe = 3,3 дСм / мСоленость почвы и воды может быть выражена различными способами. Наиболее часто используемым параметром засоления почвы является электрическая проводимость экстракта (ECe) насыщенной почвенной пасты в децисименсах на метр (dS / m) (ранее измерялась в миллимхосах на сантиметр (mmho / см)). Бернштейн представил следующую классификацию почв на основе ECe в дСм / м:
ECe 0–2 незасоленная почва. ECe 2–4 слабозасоленная, урожай чувствительных культур снижен. ECe 4–8 умеренно засоленный, снижение урожайности многих культур. засоление ECe 8–16, нормальный урожай только для солеустойчивых культур. ECe>16 разумная урожайность только для очень устойчивых культур
Модель Ван Генухтена – Гупты для производство моркови и засоление почвы в поле Логистическая сигмовидная модель для выращивания моркови и засоление почвы в поле.
Обычный способ представления урожая - засоление данные соответствуют модели Мааса – Хоффмана (см. рисунок выше): изначально горизонтальная линия соединена с наклонной вниз линией. Точка останова также называется порогом или допуском. Для полевых данных со случайным изменением уровень допуска можно найти с помощью сегментированной регрессии. Поскольку модель Мааса-Хоффмана подбирается к данным методом наименьших квадратов, данные в конце влияют на положение точки останова.
Другой метод был описан Ван Генухтеном и Гуптой. Он использует перевернутую S-образную кривую, как показано на левом рисунке. Эта модель учитывает, что задняя часть может иметь более пологий наклон, чем средняя часть. Это не обеспечивает строгого уровня допуска.
Использование модели Мааса – Хоффмана в ситуациях с плоским трендом в хвостовой части может привести к точке излома с низким значением ECe из-за использования условия для минимизации отклонений значений модели от наблюдаемые значения по всей области (т. е. включая хвостовую часть).
Используя логистическую сигмоидальную функцию для тех же данных, что и в модели ван Генухтена-Гупта, кривизна становится более выраженной и достигается лучшее соответствие.
Третья модель основана на методе частичной регрессии, в соответствии с которым можно найти самый длинный горизонтальный участок (диапазон отсутствия эффекта) отношения доходность-ECe, а за пределами этого участка начинается снижение урожайности (рисунок ниже). При использовании этого метода тренд в хвостовой части не играет никакой роли. В результате уровень допуска (контрольная точка, порог) больше (4,9 дСм / м), чем в соответствии с моделью Мааса-Хоффмана (3,3 дСм / м, см. Второй рисунок выше с теми же данными). Также достигается лучшая посадка.
Частичная регрессия используется для определения максимального диапазона отсутствия влияния на пшеничных полях. Переносимость составляет около ECe = 5 дСм / мВ настоящее время проводится значительный объем исследований по выведению сельскохозяйственных культур с более высокой солеустойчивостью для улучшения выращивания сельскохозяйственных культур в засоленных регионах.
В Австралии была разработана следующая классификация солености воды для полива дождеванием:
Чувствительность | Хлорид (мг / л) | Натрий (мг / л) | Пораженные культуры |
---|---|---|---|
Чувствительные | <178 | <114 | Миндаль, абрикос, цитрусовые, сливы |
Умеренно чувствительные | 178–355 | 114–229 | Стручковый перец, виноград, картофель, помидоры |
Умеренно толерантный | 355–710 | 229–458 | Ячмень, огурец, сладкая кукуруза |
Толерантность | >710 | >458 | Цветная капуста, хлопок, сафлор,. кунжут, сорго, подсолнечник |