Потеря воды растениями. Засоленность

Вы находитесь: Потеря воды растениями

Во всех орошаемых районах мира почва становится более соленой. Высокие концентрации NaCl и других солей в оросительной воде повреждают растения, так как осмотические эффекты тормозят поглощение воды, а натрий ингибирует ферменты в цитоплазме. Поэтому при накоплении соли растения становятся чахлыми и в конце концов перестают расти.

Поскольку в условиях сухого климата фактически вся поливная вода испаряется, засоленность почвы увеличивается несмотря даже на то, что оросительная вода обычно содержит лишь незначительные концентрации солей. Соли остаются в почве, и их количество медленно возрастает до тех пор, пока концентрация не начнет повреждать растения. В этот момент нужно либо прекратить сельскохозяйственное использование почвы, либо промыть ее избыточным количеством воды для удаления соли. Однако большие количества воды, необходимые для промывания, часто недоступны в зонах, требующих орошения.

Для того чтобы обойти эту проблему, можно использовать два пути. Первый путь - капельное орошение, обеспечивающее достаточным количеством воды отдельные растения, но не увлажняющее почву между ними. Оно осуществляется путем прокладки трубы вдоль каждого ряда растений. Отверстия в трубе расположены так, чтобы каждое растение получало необходимую ему воду, а на полив свободных участков вода не тратилась. Оросительная вода, даже если в ней содержится небольшое количество соли, имеет тенденцию вымывать соли в самую глубину корнеобитаемого слоя, в самом же этом слое вода остается пресной, так что накопление соли меньше вредит растениям. Капельное орошение используют для плодовых деревьев или таких растений, как салат, но оно неприменимо для культур сплошного сева, например пшеницы. Ясно, что этот метод может лишь отложить час расплаты, если климат абсолютно сухой. Однако в некоторых засушливых областях бывает и дождливый сезон, что приводит к промыванию почвы; в таких случаях описанный метод не только сохраняет воду во время сухого сезона, но даже позволяет использовать умеренно соленую воду, которая была бы вредна при орошении путем дождевания или затопления.

Другой путь - селекция на солеустойчивость. Солеустойчивые растения, галофиты, встречаются в природе. Они справляются с проблемой засоленности путем поглощения значительных количеств соли, в результате чего водный потенциал их клеток позволяет им всасывать воду даже из засоленной почвы. При этом соль накапливается в клеточных вакуолях, так что высокое содержание натрия не влияет на цитоплазматические ферменты. Опыты показали, что специальные линии некоторых растений, обычно не рассматриваемых как галофиты, могут обладать значительной устойчивостью к засолению. Например, солеустойчивая линия ячменя, выведенная Эмануэлем Эпштейном (Калифорнийский университет в Дэвисе), дает урожай в условиях такой засоленности, при которой обычный ячмень погибает. Дальнейшая селекция этой линии может дать сорт для выращивания на засоленных почвах.