連續下雨與水分含量過高的田區條件

 

   2018年六月,是南明尼蘇達州有紀錄以來,在作物成長季節時,降雨最多的紀錄之一。持續性的降雨使得難以控制雜草,而淹水或田間水分過飽和的狀況會影響植物健康。而這期間的大雨,也使得該地區的玉米及大豆受到淹水逆境。

1. 玉米的考量因素

    此地區大規模的栽培,生育期隨著定植日期不同而有所差異,但大致上約在V8-V10生育期。玉米在V6時期對積水和洪水敏感,這是由於生長點還位於土壤下。

    半淹水植株較完全淹水植株的存活率高。作物存活率與大水退去的速度、大水時的溫度有關。21-24℃或較冷的溫度有較高的存活率,一般而言,玉米能忍受數天的淹水,但當淹水次數變多時,情況變得複雜。淹水時根部死亡,新的根系生長受到阻礙,直到土壤乾燥。但若淹水過後緊接著乾旱發生,則植株將遭受乾旱逆境。

2. 氮肥管理的考量因素

    除了尿素硝銨溶液(urea ammonium nitrate solution,UAN)有25%的總氮(硝酸態氮),與硝酸銨(ammonium nitrate)有50%的總氮(硝酸態氮),目前商業肥料多以銨態氮或容易轉換成銨態氮的肥料(無水氨與尿素)為主。

    土壤水分飽和時會造成春天或更早期施用的氮肥流失。銨態氮(NH4+)容易保留在土壤顆粒或有機質中。一些需要氧氣的細菌會將銨態氮轉換成硝酸態氮,因此大雨前使用的銨態氮肥料,當土壤水分飽和時呈現缺氧狀態,細菌將氮肥變成硝酸態氮所造成的損失較少。唯一要留意的是尿素易溶水,在排水良好的田區,使用尿素肥料後是否會發生大量降雨而流失。在排水良好的田區(如沙地),每150毫米的降雨量會使硝酸態或尿素肥移動約30公分,但在黏土只會移動15公分。

    蒸散作用發生時,硝酸態氮則會往上移動至土壤表面,就如同植物的蒸散作用也能帶動土壤中的硝酸態氮吸收。另外,在排水良好的情況下,水飽和的土壤其脫硝作用(denitrification)增加,微生物利用硝酸鹽時產生氣態氮逸散到空氣中。在高溫高含水率的土壤中,可能會喪失5%的硝酸態氮。

    玉米從萌發到V6時期僅使用5%總生育期氮肥,從V8時期開始大量累積氮肥,從V8時期到吐絲期,大約吸收總生育期60%的氮。因此盡早發現缺氮區域進行氮素的補充是相當重要的。

3. 大豆的考量因素

    一般大豆能耐48小時的淹水,當經過4-6天,會開始倒伏、降低活力與最終產量。淹水的時間、溫度、排水速度、經歷淹水時的株齡對植株淹水逆境後的反應與回復很重要。

    淹水少於48小時對於產量沒有明顯的影響,超過6天的淹水會延緩植株生育,降低株高,減少莖節數。超過一周的淹水會明顯降低產量並倒伏。高溫會使淹水中的植株消耗更多的儲存能量,此外,對土壤中的高CO2含量更敏感,高溫也讓微生物消耗更多氧氣,製造更高的CO2含量。更快速的排水率能增加植株的存活率。更大株齡遭遇洪水對產量的影響更大。洪水對大豆的主要間接影響是根病、氮缺乏、營養元素的不平衡。

 

來源:http://blog-crop-news.extension.umn.edu/2018/06/continued-rainfall-and-excessively-wet.html

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