Prečo časté zavlažovanie znižuje odolnosť plodín voči suchu a ako to opraviť

Prečo môže časté zavlažovanie znížiť toleranciu sucha?

Časté zavlažovanie v kvapkacích systémoch môže znížiť toleranciu plodín voči suchu. Tento efekt bol potvrdený mnohými štúdiami a praktickými prípadmi od autoritatívnych poľnohospodárskych inštitúcií a podnikov. Hlavným dôvodom je interakcia medzi distribúciou vody, rastom koreňov, pôdnymi podmienkami a fyziológiou plodín. Časté zavlažovanie má tendenciu koncentrovať vodu v plytkých vrstvách pôdy, čo povzbudzuje korene, aby zostali blízko povrchu, a nie rástli hlbšie, čo nakoniec vytvára začarovaný kruh: časté zavlažovanie vedie k plytkej distribúcii vody, čo vyvoláva plytký rast koreňov a potom znižuje schopnosť plodiny absorbovať hlbokú pôdnu vodu, čím sa stáva zraniteľnejšou voči stresu zo sucha.

JeČasté kvapkové zavlažovanie poškodzuje rast koreňov?

⒈ Plytká distribúcia vody obmedzuje penetráciu koreňov

Po prvé, časté zavlažovanie môže ľahko spôsobiť, že pôdna vlhkosť zostane koncentrovaná v plytkej vrstve, čo priamo obmedzuje prenikanie koreňov. Podľa výsledkov výskumu v článku „Vplyv frekvencie kvapkovej závlahy na distribúciu koreňov a odolnosť bavlny voči suchu“ (Journal of Cotton Research, 2023), keď frekvencia zavlažovania prekročí jedenkrát denne, pôdna vlhkosť vo vrstve 0~30 cm zostáva dlhodobo v nasýtenom stave, zatiaľ čo obsah vlhkosti vo vrstve pôdy pod 50 cm je výrazne nižší.

Z pohľadu systému kvapkovej závlahy sa korene plodín prirodzene prispôsobujú dostupnosti vody a sústreďujú sa skôr vo vlhkej plytkej pôdnej vrstve, než aby rástli hlbšie do pôdneho profilu. Napríklad v poľnom experimente s bavlnou pod filmovou kvapkovou závlahou je hustota dĺžky koreňa v 0 až 25 cm vrstve bavlny zavlažovanej denne 2,3-krát väčšia ako hustota bavlny zavlažovanej raz za 3 dni, zatiaľ čo hustota dĺžky koreňa vo vrstve 50 až 80 cm je len 45 % druhej. Toto plytké rozloženie koreňov sťažuje plodinám získavanie vody z hlbokej pôdy, keď sa zavlažovanie zastaví, a príznaky vädnutia sa objavia rýchlo. V fertigačných systémoch môže byť tento efekt ešte zosilnený, pretože živiny sa pohybujú s vodou, čím sa podporuje ešte väčšia koncentrácia koreňov v hornej vrstve pôdy.

⒊ Mohlo by príliš veľa vody spôsobiť hnilobu koreňov?

Po tretie, ak sa zavlažovanie aplikuje príliš často, pôdne póry zostanú nasýtené po dlhšiu dobu, čím sa zníži dostupnosť kyslíka v koreňovej zóne. To obmedzuje dýchanie koreňov a celkovú koreňovú aktivitu a môže znížiť účinnosť príjmu živín a vody. V závažných prípadoch môže dlhotrvajúca hypoxia koreňov viesť k poškodeniu koreňov, hnilobe koreňov a zvýšenej náchylnosti na pôdne-choroby. S klesajúcou aktivitou koreňov sa znižuje schopnosť rastliny absorbovať vodu a živiny, čím sa ďalej znižuje jej odolnosť v obdobiach sucha. Napríklad v oblasti pestovanej a zavlažovanej sivej púštnej pôdy, ak sa zavlažovanie kukurice vykonáva dvakrát denne, rýchlosť dýchania koreňov sa po 15 dňoch zníži o 28 % a suchá hmotnosť koreňov sa zníži o 19 % v porovnaní so zavlažovaním raz za 3 dni. Keď nastane sucho, kukurica s hypoxickými koreňmi zvädne o 2 ~ 3 dni skôr ako kukurica s normálnou koreňovou aktivitou.

⒋ Aká je najlepšia hĺbka odkvapkávacej línie pre plodiny?

Okrem toho nesprávna hĺbka zasypania žiariča v kombinácii s vysokou frekvenciou zavlažovania ešte viac zhorší citlivosť plodín na sucho. Keď sú odkvapové vedenia zakopané v malej hĺbke menšej ako 30 cm, zavlažovacia voda má tendenciu zostať koncentrovaná v hornej vrstve pôdy a má obmedzenú schopnosť infiltrovať do hlbších pôdnych profilov. Pre poľné plodiny, ako je kukurica a bavlna, je odporúčaná hĺbka uloženia žiariča 30–40 cm. Pre ovocné stromy je vo všeobecnosti vhodnejšia hlbšia inštalácia 40–50 cm. Táto hĺbka môže zabezpečiť, že zavlažovacia voda môže do určitej miery preniknúť do hlbokej pôdy a viesť koreňový systém k rastu smerom nadol. V skutočných{10}poľnohospodárskych postupoch sa však odkvapkávacie potrubia často inštalujú príliš plytko (15 – 25 cm) a v kombinácii s častým zavlažovaním to vedie k nadmernej koncentrácii koreňov vo vrstve ornice. Poľné pokusy Rivulisa v jabloňových sadoch ukazujú, že keď sú kvapkadlá zakopané vo výške 25 cm a denne zavlažované, korene zostávajú koncentrované vo vrstve pôdy 0–30 cm a pokles plodov v podmienkach sucha dosahuje 27 %. Keď sa hĺbka zakopania zväčší na 45 cm a zavlažovanie sa zníži na raz za 3 dni, hĺbka prenikania koreňov sa zlepší o 52 % a rýchlosť padania ovocia klesne na 8 %.

Je potrebné zdôrazniť, že zásada „malé množstvo a časté časy“ neznamená, že frekvenciu zavlažovania možno bez obmedzenia zvyšovať. Podľa služby poľnohospodárskeho rozšírenia Severnej Dakoty (NDSU) by sa frekvencia zavlažovania mala upraviť na základe štruktúry pôdy, typu plodiny a štádia rastu. Piesočnaté pôdy, ktoré majú nízku retenciu vody, môžu vyžadovať častejšie zavlažovanie, ale zvyčajne nie viac ako raz denne. Naproti tomu hlinité a hlinité pôdy s vyššou schopnosťou zadržiavať vodu- by sa mali zavlažovať menej často, zvyčajne raz za 2 až 3 dni. Pretože povrchová vlhkosť pôdy sa ľahko stráca odparovaním, najmä pri častom plytkom zavlažovaní, plodiny s plytkými koreňovými systémami budú po zastavení zavlažovania pravdepodobnejšie zažívať rýchly stres z vody. Preto by sa plánovanie zavlažovania malo skombinovať s postupmi mulčovania a ochrany pôdnej vlhkosti, aby sa znížilo vyparovanie a znížila sa závislosť od častého zavlažovania.