田區淹水的土壤狀態

隨著近年來氣候巨幅變遷,不管是梅雨或是颱風季節,都容易帶來瞬間的強降雨,而排水性較差的園區,在作物根部長時間浸水的情況下,容易發生落花落果、葉片蜷縮老化,嚴重者甚至開始落葉,最後植株死亡。

這是因為田區淹水時,會使土壤含氧量逐漸降低,短時間的淹水會形成所謂的低氧狀況,隨著淹水時間拉長,土壤內氧氣逐漸耗盡,則會形成無氧環境⛈

因此部分的淹水逆境可視為作物的缺氧逆境來做討論,以下我們整理幾項缺氧逆境時,對作物產生的影響來和大家分享。

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(一)土壤生物相和理化性的改變

田區淹水初期,原本富含氧氣的土壤孔隙,會逐漸由水分佔據,並阻礙土壤和大氣間的氣體交換。

當土壤內的氧氣含量降低,厭氧微生物會逐漸取得生存優勢,而部分厭氧微生物代謝過程,會持續產生對作物有毒性的化學分子如硫化氫,進而傷害作物。

(二)氣孔關閉和固碳作用減少

植物透過光合作用將大氣中的二氧化碳轉化固定為醣類,做為各種生理反應所需的能量。

當植物遇到淹水逆境時,普遍最早出現現象是氣孔關閉,當氣孔關閉後,植物和大氣中的二氧化碳及氧氣交換量減少,而導致植物的固碳效率降低,使植物的生長受到抑制。

(三)活性氧物質產生

活性氧物質種類繁多,一般情況,活性氧物質會以低濃度存在於生命體內,並協助各種生理作用。

但當作物面對環境逆境時,活性氧物質的濃度便會上升到足以傷害植物細胞的濃度,這些高活性的分子容易攻擊細胞,並對細胞造成氧化傷害。

此外高濃度活性氧物質會抑制光合作用中非常重要的一個過程-卡爾文循環,因此亦會對植物生長造成負面影響。

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以上簡單列舉關於淹水逆境對作物可能造成的傷害,不同植物對於淹水逆境,卻有不同的耐受性,是什麼幫助作物能夠有更強的能力抵抗淹水逆境,我們將會在下一篇貼文和大家分享✍️

參考文獻:

1.Muhammad Arslan Ashraf (2012) Waterlogging stress in plants: A review

2.Jiawei Pan (2021) Mechanisms of Waterlogging Tolerance in Plants: Research Progress and Prospects

3.國立台灣大學農藝學系-高景輝 教授 (2008) 淹水逆境下之植物生理

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