Salttolerans för grödor
Salttolerans för grödor är den maximala saltnivå en gröda tolererar utan att förlora sin produktivitet samtidigt som den påverkas negativt vid högre nivåer. Saltnivån tas ofta som markens salthalt eller salthalten i bevattningsvattnet .
Salttolerans är av betydelse i bevattnade marker i (halv)torra områden där salthaltsproblemet i marken kan vara omfattande till följd av den försaltning som sker här. Det handlar om hundratals miljoner hektar. En regional fördelning av den 3 230 000 km² salthaltiga marken över hela världen visas i saltpåverkat område baserat på FAO/UNESCOs jordkarta över världen .
Dessutom, i områden där sprinklerbevattning praktiseras, kan salt sprinklervatten orsaka avsevärd skada genom lövbränning, oavsett om jorden är salthaltig eller inte.
Historia
En av de första studierna som gjordes på markens salthalt och växtrespons publicerades i USDA Agriculture Handbook nr. 60, 1954. Mer än 20 år senare publicerade Maas och Hoffman resultaten av en omfattande studie om salttolerans. 2001 gav en kanadensisk studie en betydande mängd ytterligare data. En omfattande undersökning av toleranser som rapporterats över hela världen gjordes av FAO 2002.
De flesta studier gjordes med kruka- eller trumexperiment eller i lysimetrar under kontrollerade förhållanden. Insamlingen av fältdata under jordbrukarnas förhållanden var sällsynt, troligtvis på grund av de större ansträngningarna och de högre kostnaderna, bristen på kontroll av andra växtförhållanden än jordens salthalt och den större slumpmässiga variationen i skördeavkastning och marksalthalt. Ändå är det med statistiska metoder möjligt att detektera toleransnivån från fältdata. Salt Farm Texel, ett holländskt forskningsföretag har identifierat olika grödor som har en betydande salttolerans.
Klassificering
Salthalt i mark och vatten kan uttryckas på olika sätt. Den vanligaste parametern som används i markens salthalt är den elektriska ledningsförmågan för extraktet (ECe) av en mättad jordpasta i enheter av deciSiemens per meter (dS/m) (tidigare mätt i millimhos per centimeter (mmho/cm)). Bernstein presenterade följande jordklassificering baserad på ECe i dS/m:
ECe 0–2 icke-salthaltig jord ECe 2–4 svagt salthalt, skörden av känsliga grödor minskad ECe 4–8 måttlig salthalt, skördeminskning av många grödor ECe 8–16 saltlösning, normal skörd för salttoleranta grödor endast ECe > 16 rimlig skörd ger endast för mycket toleranta grödor
Modellering
Ett vanligt sätt att presentera gröda – salthaltsdata är enligt Maas–Hoffman-modellen (se ovanstående figur): initialt en horisontell linje kopplad till en nedåtlutande linje. Brytpunkten kallas även tröskel eller tolerans. För fältdata med slumpmässig variation kan toleransnivån hittas med segmenterad regression . Eftersom Maas-Hoffman-modellen är anpassad till data med metoden minsta kvadrater , påverkar data vid bakänden brytpunktens position.
En annan metod beskrevs av Van Genuchten och Gupta. Den använder en inverterad S-kurva som visas i den vänstra bilden. Denna modell inser att bakänden kan ha en plattare lutning än mittdelen. Det ger inte en skarp toleransnivå.
Att använda Maas–Hoffman-modellen i situationer med en platt trend i bakkanten kan leda till en brytpunkt med ett lågt ECe-värde, på grund av användningen av villkoret för att minimera avvikelserna mellan modellvärdena från de observerade värdena över hela domän (dvs. inklusive tail-end).
Genom att använda den logistiska sigmoidfunktionen för samma data som tillämpas i van Genuchten-Gupta-modellen blir krökningen mer uttalad och en bättre passform erhålls.
En tredje modell är baserad på metoden för partiell regression, varvid man finner den längsta horisontella sträckan (intervallet för ingen effekt ) av avkastning-ECe-relationen medan skördeminskningen inträder bortom den sträckan (figur nedan). Med denna metod spelar trenden i bakkanten ingen roll. Som ett resultat av detta är toleransnivån (brytpunkt, tröskel) större (4,9 dS/m) än enligt Maas-Hoffman-modellen (3,3 dS/m, se den andra figuren ovan med samma data). En bättre passform uppnås också.
Öka toleransen
För närvarande bedrivs en betydande mängd forskning för att utveckla jordbruksgrödor med högre salttolerans för att förbättra odling av grödor i salthaltsdrabbade regioner.
Bladskador
I Australien utvecklades följande klassificering av sprinklerbevattningsvattensalthalt:
| Känslighet | Klorid (mg/L) | Natrium (mg/L) | Berörd gröda |
|---|---|---|---|
| Känslig | <178 | <114 | Mandel, aprikos, citrus, plommon |
| Måttligt känslig | 178–355 | 114–229 | Capsicum, vindruva, potatis, tomat |
| Måttligt tolerant | 355–710 | 229–458 | Korn, gurka, majs |
| Tolerant | >710 | >458 |
Blomkål, bomull, safflor, sesam, sorghum, solros |
Se även
- Biosalinitet – Användning av saltvatten för bevattning
- Grödtolerans mot havsvatten
- Halofyt – Salttolerant växt
- Halotolerans – Anpassning till hög salthalt
- Havsnivåhöjning – Ökning av havsnivån på grund av klimatförändringar
- Natrium i biologi – Användning av natrium av organismer
- Markens salthalt – Salthalt i jorden
- Marksalthaltskontroll – Kontrollerar problemet med markens salthalt