Заболачивание (сельское хозяйство)

Насыщение почвы водой

Урожайность (Y) и глубина уровня грунтовых вод (X в дм ). На небольшой глубине урожайность снижается.

Античные голландские ветряные мельницы перекачивали воду в обвалованную реку, чтобы предотвратить затопление низменностей ( польдеров ) позади них.

Переувлажнение – это насыщение почвы водой . ^[1] Почву можно считать переувлажненной, если она большую часть времени почти насыщена водой, так что ее воздушная фаза ограничена и преобладают анаэробные условия. В крайних случаях длительного переувлажнения возникает анаэробиоз, страдают корни мезофитов , а подземная восстановительная атмосфера приводит к таким процессам, как денитрификация , метаногенез , восстановление оксидов железа и марганца. ^[2]

Всем растениям, включая сельскохозяйственные культуры , необходим воздух (в частности, кислород ) для дыхания, производства энергии и поддержания жизни своих клеток. В сельском хозяйстве переувлажнение почвы обычно блокирует доступ воздуха к корням. ^[3] За исключением риса ( Oryza sativa ), ^{[4] [5]} большинство культур, таких как кукуруза и картофель , ^{[6] [7] [8]} поэтому крайне нетерпимы к заболачиванию. Растительные клетки используют различные сигналы, такие как концентрация кислорода, ^[9] растительные гормоны , такие как этилен , ^{[10] [11]} энергия и статус сахара ^{[12] [13]} , чтобы адаптироваться к кислородному голоданию, вызванному заболачиванием. Корни могут пережить заболачивание, образуя аэренхиму , вызывая анаэробный метаболизм и изменяя архитектуру корневой системы. ^[14]

На орошаемых сельскохозяйственных угодьях заболачивание часто сопровождается засолением почв , поскольку заболоченные почвы препятствуют вымыванию солей, приносимых оросительной водой.

С точки зрения садоводства , заболачивание – это процесс, при котором почва затвердевает до такой степени, что ни воздух, ни вода не могут проникнуть через нее.

Смотрите также

• Дренаж
• Исследование дренажа
• Дренажная система (сельское хозяйство)
• Влияние погоды на спорт
• Воздействие орошения на окружающую среду
• Польдер
• Контроль засоления почвы
• Болото
• Контроль уровня воды

Рекомендации

1. «Заболачивание - определение затопления на английском языке | Оксфордские словари» . Оксфордские словари | Английский . Проверено 10 марта 2017 г.^{[ мертвая ссылка ]}
2. Гилель, Дэниел (2004). Введение в физику почв . Соединенные Штаты Америки: Elsevier Academic Press. стр. 441. ISBN. 0-12-348655-6.
3. Сасидхаран, Рашми; Хартман, Сьон; Лю, Цзегуан; Мартопавиро, Шенис; Саджив, Никита; ван Вин, Ганс; Юнг, Элейн; Воесенек, Лаврентий ACJ (февраль 2018 г.). «Динамика сигналов и взаимодействие во время стресса от наводнения». Физиология растений . 176 (2): 1106–1117. дои : 10.1104/стр.17.01232. ПМЦ 5813540 . ПМИД  29097391. 
4. Хаттори, Йоко; Нагай, Кейсуке; Фурукава, Шизука; Сун, Сиань-Цзюнь; Кавано, Рицуко; Сакакибара, Хитоши; Ву, Цзяньчжун; Мацумото, Такаши; Ёсимура, Ацуши; Китано, Хидеми; Мацуока, Макото; Мори, Хитоши; Асикари, Мотоюки (август 2009 г.). «Факторы реакции на этилен SNORKEL1 и SNORKEL2 позволяют рису адаптироваться к глубокой воде». Природа . 460 (7258): 1026–1030. Бибкод : 2009Natur.460.1026H. дои : 10.1038/nature08258. PMID  19693083. S2CID  4428878.
5. Сюй, Кенонг; Сюй, Ся; Фукао, Такеши; Канлас, Патрик; Магиранг-Родригес, Рейсель; Хойер, Сигрид; Исмаил, Абдельбаги М.; Бейли-Серрес, Джулия; Рональд, Памела С.; Макилл, Дэвид Дж. (август 2006 г.). «Sub1A — это ген, подобный фактору реакции на этилен, который придает рису устойчивость к погружению в воду». Природа . 442 (7103): 705–708. Бибкод : 2006Natur.442..705X. дои : 10.1038/nature04920. PMID  16900200. S2CID  4404518.
6. Санклементе, Мария-Анжелика; Ма, Фанфанг; Лю, Пэн; Делла Порта, Адриана; Сингх, Джагприт; Ву, Шан; Колкухун, Томас; Джонсон, Тимоти; Гуань, Цзян-Чжоу; Кох, Карен Э (15 марта 2021 г.). «Сахарная модуляция сетей анаэробного ответа в кончиках корней кукурузы». Физиология растений . 185 (2): 295–317. doi : 10.1093/plphys/kiaa029. ПМЦ 8133576 . ПМИД  33721892. 
7. Хартман, Сьон (15 марта 2021 г.). «Предотвратив сладкую смерть: сахара меняют транскрипционную реакцию гипоксии в корнях кукурузы». Физиология растений . 185 (2): 280–281. doi : 10.1093/plphys/kiaa053. ПМЦ 8133570 . ПМИД  33721906. 
8. Хартман, Сьон; ван Донген, Нинке; Реннеберг, Доминик MHJ; Велшен-Эвертман, Роб А.М.; Коциемба, Джоанна; Сасидхаран, Рашми; Воесенек, Лаврентий ACJ (13 августа 2020 г.). «Этилен по-разному модулирует реакцию и толерантность к гипоксии у разных видов Solanum». Растения . 9 (8): 1022. doi : 10.3390/plants9081022 . ПМЦ 7465973 . ПМИД  32823611. 
9. Гиббс, Дэниел Дж.; Ли, Сын Чо; мкр Иса, Нурулхикма; Грамулья, Сильвия; Фукао, Такеши; Бассель, Джордж В.; Коррейя, Кристина Соуза; Корбино, Франсуаза; Теодулу, Фредерика Л.; Бейли-Серрес, Джулия; Холдсворт, Майкл Дж. (ноябрь 2011 г.). «Гомеостатическая реакция на гипоксию у растений регулируется путем правила N-конца». Природа . 479 (7373): 415–418. Бибкод : 2011Natur.479..415G. дои : 10.1038/nature10534. ПМК 3223408 . ПМИД  22020279. 
10. Хартман, Сьон; Сасидхаран, Рашми; Воесенек, Лаврентий ACJ (январь 2021 г.). «Роль этилена в метаболической адаптации к низкому содержанию кислорода». Новый фитолог . 229 (1): 64–70. дои : 10.1111/nph.16378. ПМЦ 7754284 . ПМИД  31856295. 
11. Лю, Цзегуан; Хартман, Сьон; ван Вин, Ганс; Чжан, Хунтао; Лиггангерс, Хендрика АКФ; Мартопавиро, Шенис; Босман, Фемке; де Деуг, Флориан; Су, Пэн; Хаммел, Морин; Ранкенберг, Том; Хассалл, Кирсти Л; Бейли-Серрес, Джулия; Теодулу, Фредерика Л; Воесенек, Лаврентий ACJ; Сасидхаран, Рашми (30 мая 2022 г.). «Этилен повышает устойчивость корней к гипоксии за счет прекращения роста и улучшения содержания активных форм кислорода». Физиология растений . 190 (2): 1365–1383. doi : 10.1093/plphys/kiac245. ПМЦ 9516759 . ПМИД  35640551. 
12. Чо, Синь-И; Лорети, Елена; Ши, Минг-Че; Перата, Пьердоменико (январь 2021 г.). «Передача сигналов энергии и сахара во время гипоксии». Новый фитолог . 229 (1): 57–63. дои : 10.1111/nph.16326 . PMID  31733144. S2CID  208086520.
13. Шмидт, Роми Р.; Фульда, Мартин; Пол, Мелани В.; Андерс, Макс; Плам, Фредерик; Вейтс, Дэниел А.; Космач, Моника; Ларсон, Тони Р.; Грэм, Ян А.; Бимстер, Геррит Т.С.; Ликаузи, Франческо; Гейгенбергер, Питер; Шипперс, Джос Х.; ван Донген, Йост Т. (18 декабря 2018 г.). «Реакция на низкий уровень кислорода запускается АТФ-зависимым сдвигом в олеоил-КоА у арабидопсиса». Труды Национальной академии наук . 115 (51): Е12101–Е12110. Бибкод : 2018PNAS..11512101S. дои : 10.1073/pnas.1809429115 . ПМК 6304976 . ПМИД  30509981. 
14. Дэниел, Кевин; Хартман, Сьон (23 августа 2023 г.). «Как корни растений реагируют на переувлажнение». Журнал экспериментальной ботаники . дои : 10.1093/jxb/erad332.

Внешние ссылки

• На сайте http://www.waterlog.info можно бесплатно загрузить программное обеспечение и статьи по дренажу земель для борьбы с заболачиванием.