Землеробство на засолених ґрунтах

Землеробство на засолених ґрунтах — це виробництво та вирощування рослин у засолених ґрунтових водах та/або ґрунтах.

Передумови

У місцях з дефіцитом води солоність становить серйозну загрозу для сільського господарства через свою токсичність для більшості рослин. Абіотичні стресори, такі як солоність, екстремальні температури та посуха, ускладнюють ріст рослин у багатьох кліматичних(інші мови) регіонах. Інтеграція засолених розчинів стає необхідною в посушливому та напівпосушливому кліматі, де запаси прісної води низькі, а морської води достатньо. Солестійкі рослини, які процвітають в умовах високої солоності, називаються галофітами. Впровадження галофітів має потенціал для відновлення середовища, багатих на солі, забезпечення глобального попиту на продукти харчування, виробництва ліків та біопалива, а також збереження прісної води.

Історія

До середини 20-го ст. основними методами землеробства на засолених ґрунтах були меліроративні заходи, і лише незначна увага приділялась вибору культур.

Відмінності між сортами у солестійкості сільськогосподарських культур відомі з 1930-х років. У 1970–1980-х роках було доведено можливість внутрішньовидового відбору за ознакою солестійкості, зокрема для рису та ячменю.

З 1964 по 1969 Хуго та Елізабет Бойко провели дослідження використання солоної води в землеробстві. Вони стверджували, що можуть зрошувати посіви солоною водою за умови, що субстратом є пісок або гравій. Однак успішність використання морської води для вирощування звичайних сільськогосподарських культур не була продемонстрована, а опубліковані результати не дозволили оцінити продуктивність. Також не можна оцінити важливість дощу чи туману.

Потенційне застосування галофітних рослин як кормових культур було вперше продемонстровано до 1969 року Клайвом Малкольмом. Подальші дослідження, проведені Петою Дж. Муді, засвідчили можливість вирощування солестійких рослин із використанням морської води. На основі цих робіт Джеймс Аронсон у своїй публікації уклав перелік із понад 1560 видів рослин, придатних для вирощування в умовах високої засоленості. Ключовим критерієм відбору було встановлено відому або передбачувану толерантність до ґрунту з електропровідністю насиченого екстракта з на рівні не менше ніж 7,8 дСм·м⁻¹ протягом тривалих періодів життя рослини. Потенціал галофітів як перспективних овочевих, кормових та олійних культур, а також їх роль у використанні засолених сільськогосподарських стічних вод, було систематизовано в огляді, підготовленому наприкінці XX століття Едом Гленном і його колегами. З’явилася значна кількість інших оглядових праць, присвячених застосуванню морської води та солестійких рослин у сільському господарстві, садівництві та відновленні деградованих земель.У подальшому на основі праці Джеймса Ааронсона створена електронна база даних eHALOPH, яка містить таксономію, екологіогічні характеристики та можливе економічне використання.

З 1980-х років почались дослідження можливості генетичної модифікації рослин з метою покращення солестійкості.

Використання

• Культури: Різні галофіти, такі як Mesembryanthemum crystallinum та Soda inermis(інші мови), є овочами, які можна вирощувати для споживання людиною. Інші галофіти, такі як Bassia hyssopifolia та Panicum turgidum(інші мови), можна використовувати як фураж або корм для годівлі худоби, такий же ефективний, як і звичайні корми. Salicornia dolichostachya(інші мови) вже вирощується на експериментальній фермі на землях, покритих морською водою.
• Опріснення/відновлення: Землеробство на засолених ґрунтах може бути сталим рішенням для традиційного сільського господарства, оскільки воно дозволяє відновити екосистему. Галофіти мають властивості опріснення, поглинання важких металів у ґрунті та не потребують прісної води для виробництва. Завдяки багаторазовій посадці галофітів ґрунт можна відновити до здоровішого стану для традиційного сільськогосподарського використання. Відновлення екосистеми може відбуватися шляхом перенесення галофіту на чутливі до солі рослини. Це підвищує солестійкість глікофітів, чутливих до солі видів, які становлять більшість сільськогосподарських культур.
• Ліки: Землеробство на засолених ґрунтах може використовуватися для вирощування рослин з протизапальними, антиоксидантними та протираковими властивостями. Прикладами таких видів є Arthrocnemum indicum(інші мови) та Limoniastrum monopetalum^[en]. Крім того, різні галофіти, такі як Heliotropium curassavicum^[en], можуть сприяти загоєнню ран.
• Біопаливо: Тривають дослідження переваг використання галофітів у виробництві біопалива. Ricinus communi виробляє майже 40 % олії на насінину, а такі види, як Karelinia caspia(інші мови), можуть виробляти велику кількість метану.

Див. також

• Лужні ґрунти^[en]
• Arabidopsis thaliana responses to salinity^[en]
• Толерантність культур до морської води^[en]
• Толерантність культур до солі

Коментарі

1. децисіменс на метр