เหตุใดการชลประทานแบบหยดบ่อยครั้งจึงช่วยลดความต้านทานต่อความแห้งแล้งของพืชผลได้ และวิธีแก้ไข

เหตุใดการชลประทานแบบหยดบ่อยครั้งจึงสามารถลดความทนทานต่อความแห้งแล้งได้

การชลประทานบ่อยครั้งในระบบน้ำหยดสามารถลดความทนทานต่อความแห้งแล้งของพืชผลได้ ผลกระทบนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาและกรณีปฏิบัติจำนวนมากจากสถาบันและองค์กรเกษตรกรรมที่เชื่อถือได้ สาเหตุหลักคือปฏิสัมพันธ์ระหว่างการกระจายน้ำ การเจริญเติบโตของราก สภาพดิน และสรีรวิทยาของพืช การชลประทานบ่อยครั้งมีแนวโน้มที่จะรวมน้ำไว้ในชั้นดินตื้น ซึ่งกระตุ้นให้รากอยู่ใกล้ผิวน้ำแทนที่จะเติบโตลึกลงไป ซึ่งในที่สุดจะก่อให้เกิดวงจรอุบาทว์ การชลประทานบ่อยครั้งทำให้เกิดการกระจายตัวของน้ำตื้น ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการเติบโตของรากตื้น และจากนั้นลดความสามารถของพืชในการดูดซับน้ำในดินลึก ทำให้มีความเสี่ยงต่อความเครียดจากภัยแล้งมากขึ้น

เป็นการชลประทานแบบหยดบ่อยครั้งส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของรากหรือไม่?

⒈ การกระจายน้ำตื้นจำกัดการแทรกซึมของราก

ประการแรก การชลประทานแบบหยดบ่อยครั้งอาจทำให้ความชื้นในดินยังคงอยู่ในชั้นตื้นซึ่งจำกัดการแทรกซึมของรากโดยตรง จากผลการวิจัยในบทความเรื่อง "ผลของความถี่การให้น้ำหยดต่อการแพร่กระจายของรากและการต้านทานความแห้งแล้งของฝ้าย" (วารสารวิจัยฝ้าย, 2023) เมื่อความถี่ของการชลประทานเกินวันละครั้ง ความชื้นในดินในชั้น 0~30 ซม. จะยังคงอยู่ในสถานะอิ่มตัวเป็นเวลานาน ในขณะที่ปริมาณความชื้นในชั้นดินที่ต่ำกว่า 50 ซม. จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

จากมุมมองของระบบการให้น้ำแบบหยด รากพืชจะปรับตามความพร้อมของน้ำตามธรรมชาติ โดยมุ่งเน้นไปที่ชั้นดินตื้นที่เปียกชื้น แทนที่จะเติบโตลึกลงไปในดิน ตัวอย่างเช่น ในการทดลองภาคสนามของฝ้ายภายใต้การให้น้ำแบบหยดฟิล์ม ความหนาแน่นของความยาวรากในชั้นฝ้าย 0 ~ 25 ซม. ที่ได้รับการชลประทานทุกวันคือ 2.3 เท่าของความหนาแน่นของฝ้ายที่ชลประทานทุกๆ 3 วัน ในขณะที่ความหนาแน่นของความยาวรากในชั้น 50 ~ 80 ซม. เป็นเพียง 45% ของความหนาแน่นอย่างหลัง การกระจายตัวของรากที่ตื้นนี้ทำให้พืชได้รับน้ำจากดินลึกได้ยากเมื่อหยุดการชลประทาน และอาการเหี่ยวเฉาจะปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว ในระบบการให้ปุ๋ย ผลกระทบนี้อาจรุนแรงขึ้นอีกเนื่องจากสารอาหารเคลื่อนที่ไปพร้อมกับน้ำ ส่งผลให้รากมีความเข้มข้นมากขึ้นในชั้นดินชั้นบน

⒊ น้ำมากเกินไปอาจทำให้รากเน่าได้หรือไม่?

ประการที่สาม หากใช้การชลประทานบ่อยเกินไป รูพรุนของดินจะยังคงอิ่มตัวเป็นเวลานาน ส่งผลให้ความพร้อมของออกซิเจนในบริเวณรากลดลง สิ่งนี้จะจำกัดการหายใจของรากและกิจกรรมโดยรวมของราก และอาจลดประสิทธิภาพการดูดซึมสารอาหารและน้ำ ในกรณีที่รุนแรง การขาดออกซิเจนของรากเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดความเสียหายของราก รากเน่า และเพิ่มความไวต่อโรคที่เกิดจากดิน- เมื่อการทำงานของรากลดลง ความสามารถของพืชในการดูดซับน้ำและสารอาหารจะลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการฟื้นตัวในช่วงฤดูแล้งลดลงอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ดินทะเลทรายสีเทาที่ได้รับการเพาะปลูกและการชลประทาน หากการให้น้ำแบบหยดข้าวโพดดำเนินการวันละสองครั้ง อัตราการหายใจของรากจะลดลง 28% หลังจากผ่านไป 15 วัน และน้ำหนักแห้งของรากจะลดลง 19% เมื่อเทียบกับการชลประทานทุกๆ 3 วัน เมื่อเกิดภัยแล้ง ข้าวโพดที่มีรากขาดออกซิเจนจะเฉาเร็วกว่าข้าวโพดที่มีการทำงานของรากตามปกติ 2~3 วัน

⒋ ความลึกของเส้นหยดน้ำที่ดีที่สุดสำหรับพืชผลคืออะไร?

นอกจากนี้ ความลึกของการฝังตัวปล่อยที่ไม่เหมาะสมรวมกับความถี่ของการชลประทานที่สูงจะทำให้ความอ่อนไหวต่อความแห้งแล้งของพืชผลรุนแรงขึ้นอีก เมื่อฝังแนวหยดไว้ที่ระดับความลึกตื้นน้อยกว่า 30 ซม. น้ำชลประทานมีแนวโน้มที่จะยังคงมีความเข้มข้นในชั้นดินด้านบนและมีความสามารถในการแทรกซึมเข้าไปในชั้นดินที่ลึกลงไปได้อย่างจำกัด สำหรับพืชไร่ เช่น ข้าวโพดและฝ้าย ความลึกของการฝังตัวปล่อยที่แนะนำคือ 30–40 ซม. สำหรับไม้ผล โดยทั่วไปการติดตั้งที่ลึกกว่า 40–50 ซม. จะเหมาะสมกว่า ความลึกนี้สามารถมั่นใจได้ว่าน้ำชลประทานสามารถแทรกซึมลงสู่ดินลึกได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นแนวทางให้ระบบรากเติบโตลงไปด้านล่าง อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ-การทำฟาร์มในโลกจริง เส้นหยดมักจะถูกติดตั้งตื้นเกินไป (15–25 ซม.) และเมื่อรวมกับการให้น้ำบ่อยๆ จะทำให้รากมีความเข้มข้นมากเกินไปในชั้นดินชั้นบน การทดลองภาคสนามโดย Rivulis ในสวนแอปเปิลแสดงให้เห็นว่าเมื่อฝังแนวหยดไว้ที่ 25 ซม. และรดน้ำทุกวัน รากจะยังคงกระจุกตัวอยู่ในชั้นดิน 0-30 ซม. และผลไม้จะร่วงหล่นภายใต้สภาวะแห้งแล้งถึง 27% เมื่อความลึกของการฝังเพิ่มขึ้นเป็น 45 ซม. และการชลประทานลดลงทุกๆ 3 วัน ความลึกของการเจาะรากจะดีขึ้น 52% และอัตราการร่วงของผลจะลดลงเหลือ 8%

ควรเน้นย้ำว่าหลักการ "ปริมาณน้อยและบ่อยครั้ง" ไม่ได้หมายความว่าสามารถเพิ่มความถี่ในการชลประทานได้โดยไม่มีข้อจำกัด จากข้อมูลของบริการส่งเสริมการเกษตรของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทดาโกตา (NDSU) ความถี่ในการชลประทานควรปรับตามเนื้อดิน ประเภทพืช และระยะการเจริญเติบโต ดินทรายที่มีการกักเก็บน้ำต่ำ อาจต้องการการชลประทานบ่อยกว่าปกติ แต่โดยทั่วไปจะไม่เกินวันละครั้ง ในทางตรงกันข้าม ดินดินร่วนและดินเหนียวที่มีความสามารถในการอุ้มน้ำสูง-ควรได้รับการชลประทานให้น้อยลง โดยทั่วไปทุกๆ 2–3 วัน เนื่องจากความชื้นในดินผิวดินสูญเสียไปได้ง่ายผ่านการระเหย โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การชลประทานแบบตื้นบ่อยครั้ง พืชที่มีระบบรากแบบตื้นจึงมีแนวโน้มที่จะประสบกับความเครียดจากน้ำอย่างรวดเร็วหลังจากการหยุดชลประทาน ดังนั้นการจัดกำหนดการชลประทานควรผสมผสานกับการคลุมดินและการอนุรักษ์ความชื้นในดินเพื่อลดการระเหยและลดการพึ่งพาการชลประทานบ่อยครั้ง