Hvorfor hyppig drypvanding sænker afgrødens tørkemodstand, og hvordan man løser det

Hvorfor hyppig drypvanding kan reducere tørketolerancen?

Hyppig vanding i drypsystemer kan reducere afgrødernes tørketolerance. Denne effekt er blevet bekræftet af adskillige undersøgelser og praktiske sager fra autoritative landbrugsinstitutioner og virksomheder. Hovedårsagen er samspillet mellem vandfordeling, rodvækst, jordbundsforhold og afgrødens fysiologi. Hyppig kunstvanding har en tendens til at koncentrere vandet i de lavvandede jordlag, hvilket tilskynder rødderne til at forblive nær overfladen i stedet for at vokse dybere, hvilket til sidst danner en ond cirkel: hyppig kunstvanding fører til lavvandsfordeling, som inducerer lavvandet rodvækst og derefter reducerer afgrødens evne til at absorbere dybt jordvand, hvilket gør den mere sårbar for tørkestress.

ErHyppig drypvanding skader rodvæksten?

⒈ Fordeling af lavt vand begrænser rodgennemtrængning

For det første kan hyppig drypvanding nemt få jordfugtigheden til at forblive koncentreret i det lave lag, hvilket direkte begrænser rodgennemtrængning. Ifølge forskningsresultaterne i artiklen "Effects of Drip Irrigation Frequency on Root Distribution and Drought Resistance of Cotton" (Journal of Cotton Research, 2023), når vandingshyppigheden overstiger én gang dagligt, forbliver jordfugtigheden i 0~30 cm-laget i en mættet tilstand i lang tid, mens fugtindholdet i jordlaget under 50 cm er væsentligt lavere.

Fra et drypvandingssystems perspektiv tilpasser afgrødens rødder sig naturligt til vandtilgængeligheden, idet de koncentrerer sig i det fugtede lavvandede jordlag i stedet for at vokse dybere ned i jordprofilen. For eksempel i felteksperimentet med bomuld under filmdrypvanding er rodlængdetætheden i 0~25 cm-laget af bomuld, der vandes dagligt, 2,3 gange den for bomuld, der vandes en gang hver 3. dag, mens rodlængdetætheden i 50~80 cm-laget kun er 45% af sidstnævnte. Denne overfladiske rodfordeling gør det vanskeligt for afgrøder at få vand fra dyb jord, når vanding stoppes, og visnesymptomer vil hurtigt vise sig. I gødningssystemer kan denne effekt forstærkes yderligere, fordi næringsstoffer bevæger sig med vandet, hvilket tilskynder til endnu mere rodkoncentration i det øverste jordlag.

⒊ Kan for meget vand forårsage rodråd?

For det tredje, hvis vanding påføres for ofte, forbliver jordens porer mættede i længere perioder, hvilket reducerer ilttilgængeligheden i rodzonen. Dette begrænser rodrespiration og overordnet rodaktivitet og kan reducere effektiviteten af ​​næringsstof- og vandoptagelse. I alvorlige tilfælde kan langvarig rodhypoksi føre til rodskader, rodråd og øget modtagelighed for-jordbårne sygdomme. Efterhånden som rodaktiviteten aftager, falder plantens evne til at optage vand og næringsstoffer, hvilket yderligere reducerer dens modstandsdygtighed i tørkeperioder. For eksempel, i det dyrkede og vandede grå ørkenjordområde, hvis majsdrypvanding udføres to gange om dagen, vil rodrespirationshastigheden falde med 28% efter 15 dage, og rodtørrevægten vil falde med 19% sammenlignet med kunstvanding en gang hver 3. dag. Når der opstår tørke, vil majsen med hypoxiske rødder visne 2~3 dage tidligere end majsen med normal rodaktivitet.

⒋ Hvad er den bedste dryplinjedybde til afgrøder?

Derudover vil ukorrekt emitterbegravelsesdybde kombineret med høj vandingsfrekvens yderligere forværre afgrødernes tørkefølsomhed. Når drypledninger begraves i en lav dybde på mindre end 30 cm, har vandingsvand en tendens til at forblive koncentreret i det øverste jordlag og har begrænset evne til at infiltrere i dybere jordprofiler. For markafgrøder som majs og bomuld er en anbefalet emittergravdybde 30-40 cm. For frugttræer er en dybere installation på 40–50 cm generelt mere passende. Denne dybde kan sikre, at kunstvandingsvandet til en vis grad kan trænge ned i den dybe jord og lede rodsystemet til at vokse nedad. Men i den virkelige{10}}landbrugspraksis er dryplinjer ofte installeret for lavt (15-25 cm), og når det kombineres med hyppig kunstvanding, fører dette til for høj rodkoncentration i muldjordslaget. Markforsøg udført af Rivulis i æbleplantager viser, at når dryplinjer begraves ved 25 cm og vandes dagligt, forbliver rødderne koncentreret i jordlaget på 0-30 cm, og frugtfaldet under tørkeforhold når 27%. Når nedgravningsdybden øges til 45 cm, og vanding reduceres til én gang hver 3. dag, forbedres rodgennemtrængningsdybden med 52 %, og frugtfaldet falder til 8 %.

Det skal understreges, at princippet om "lille mængder og hyppige tidspunkter" ikke betyder, at vandingsfrekvensen kan øges uden begrænsning. Ifølge North Dakota State University (NDSU) Agricultural Extension Service bør vandingsfrekvensen justeres baseret på jordstruktur, afgrødetype og vækststadie. Sandjord, som har lav vandretention, kan kræve hyppigere vanding, men typisk ikke mere end én gang om dagen. I modsætning hertil bør muldjord og lerjord med højere vandholdeevne-vandes sjældnere, generelt en gang hver 2.-3. dag. Fordi overfladejordfugtighed let går tabt gennem fordampning, især under hyppig overfladisk vanding, er afgrøder med lavvandede rodsystemer mere tilbøjelige til at opleve hurtig vandstress, efter at kunstvandingen stopper. Derfor bør vandingsplanlægning kombineres med mulching og jordfugtighedsbevaringspraksis for at reducere fordampning og mindske afhængigheden af ​​hyppig kunstvanding.