Заболачивание (сельское хозяйство)

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 ) за ними.

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 они крайне нетерпимы к заболачиванию. Растительные клетки используют различные сигналы, такие как концентрация кислорода, ^[9] растительные гормоны, такие как этилен , ^[10]^[11] энергетический и сахарный статус ^[12]^[13] акклиматизироваться 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.

См. также

Ссылки

^ «Заболачивание - определение затопления на английском языке | Оксфордские словари» . Оксфордские словари | Английский . Проверено 10 марта 2017 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Гилель, Дэниел (2004). Введение в физику почв . Соединенные Штаты Америки: Elsevier Academic Press. стр. 441 . ISBN 0-12-348655-6 .
^ 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 .
^ Хаттори, Кейсуке, Шизука; Сун, Сянь-Джун; Сакакибара, Хитоши; Мацумото, Ацуши; Китано, Хидеми; позволяют рису адаптироваться к глубокой воде». Бибкод и SNORKEL2 на этилен SNORKEL1 Ашикари, Мотоюки ( август : 2009Natur.460.1026H doi : 2009 г.). «Факторы реакции 10.1038 / . nature08258 19693083 . S2CID 4428878 .
^ 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 . ПМИД 16900200 . S2CID 4404518 .
^ Санклементе, Мария-Анжелика; Ма, Фанфанг; Лю, Пэн; Делла Порта, Адриана; Сингх, Джагприт; Ву, Шан; Колкухун, Томас; Джонсон, Тимоти; Гуань, Цзян-Чоу; Кох, Карен Э (15 марта 2021 г.). «Сахарная модуляция сетей анаэробного ответа в кончиках корней кукурузы» . Физиология растений . 185 (2): 295–317. дои : 10.1093/plphys/kiaa029 . ПМЦ 8133576 . ПМИД 33721892 .
^ Хартман, Сьон (15 марта 2021 г.). «Предотвратив сладкую смерть: сахара меняют транскрипционную реакцию гипоксии в корнях кукурузы» . Физиология растений . 185 (2): 280–281. дои : 10.1093/plphys/kiaa053 . ПМЦ 8133570 . ПМИД 33721906 .
^ 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 .
^ 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 . ПМЦ 3223408 . ПМИД 22020279 .
^ 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 .
^ 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 активности активных форм кислорода» . Физиология растений . 190 (2): 1365–1383. дои : 10.1093/plphys/kiac245 . ПМЦ 9516759 . ПМИД 35640551 .
^ Чо, Син-И; Лорети, Елена; Ши, Минг-Че; Перата, Пьердоменико (январь 2021 г.). «Энергетическая и сахарная сигнализация при гипоксии» . Новый фитолог . 229 (1): 57–63. дои : 10.1111/nph.16326 . hdl : 11382/566392 . ПМИД 31733144 . S2CID 208086520 .
^ 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 .
^ Дэниел, Кевин; Хартман, Сьон (23 августа 2023 г.). «Как корни растений реагируют на переувлажнение». Журнал экспериментальной ботаники . 75 (2): 511–525. дои : 10.1093/jxb/erad332 . ПМИД 37610936 .

Внешние ссылки

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

[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, Кейсуке, Шизука; Сун, Сянь-Джун; Сакакибара, Хитоши; Мацумото, Ацуши; Китано, Хидеми; позволяют рису адаптироваться к глубокой воде». Бибкод и SNORKEL2 на этилен SNORKEL1 Ашикари, Мотоюки ( август : 2009Natur.460.1026H doi : 2009 г.). «Факторы реакции 10.1038 / . nature08258 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 . ПМИД 16900200 . S2CID 4404518 .

[6] Санклементе, Мария-Анжелика; Ма, Фанфанг; Лю, Пэн; Делла Порта, Адриана; Сингх, Джагприт; Ву, Шан; Колкухун, Томас; Джонсон, Тимоти; Гуань, Цзян-Чоу; Кох, Карен Э (15 марта 2021 г.). «Сахарная модуляция сетей анаэробного ответа в кончиках корней кукурузы» . Физиология растений . 185 (2): 295–317. дои : 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. дои : 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 . ПМЦ 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 активности активных форм кислорода» . Физиология растений . 190 (2): 1365–1383. дои : 10.1093/plphys/kiac245 . ПМЦ 9516759 . ПМИД 35640551 .

[12] Чо, Син-И; Лорети, Елена; Ши, Минг-Че; Перата, Пьердоменико (январь 2021 г.). «Энергетическая и сахарная сигнализация при гипоксии» . Новый фитолог . 229 (1): 57–63. дои : 10.1111/nph.16326 . hdl : 11382/566392 . ПМИД 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 . 75 (2): 511–525. дои : 10.1093/jxb/erad332 . ПМИД 37610936 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]