Water op aarde
Zeewater
Belangrijke ionen in waterzoetwater tov. zeewater
Verzouting
• (Te) Hoge zoutconcentratie : meststof - natuur
zoutconcentratie - elektrische geleidbaarheid
1 S = 1 Ω -1 = 1 / Ω
1g MgSO4.7H2O ->0,6 mS/cm;
1g K2SO4 ->1,5 mS/cm
1g (NH4)2SO4 ->1,9 mS/cm.
• vermindering van de groei
• verlaging van de opbrengst
• vermindering van de kwaliteit van het geoogste product
oorzaken
• Een voor de plant te hoge osmotische druk van het bodemvocht -> osmotisch effect
• Het opnemen door de plant van een toxische hoeveelheid van een of ander ion;
• Het belemmeren van de opname van een of ander essentieel voedingselement.
osmotisch effect • een vermindering van het verschil in osmotische
druk tussen de bodemoplossing en de plant• een te hoge osmostische druk van de bodem-
oplossing• Bij een hoog zoutgehalte in de bodemoplossing
kunnen verschillen in effecten tussen de zouten ontstaan door het bereiken van het oplosbaarheidsprodukt
• osmotische druk (OP) van gietwater van de bodemoplossing
komkommerzaailingen
• 7% turgor daling voor elke 1 mS/cm EC verhoging
• EC van 1 mS/cm t.o.v.EC 8 mS/cm:
Turgor daling: 50%
Tomaten• boven EC van 6
mS/cm daalt de produktie
• produktieverlies bedraagt ongeveer 10% per eenheid EC-verhoging
• de duur van de EC-verhoging
- Specifieke effecten Natrium en chloride. (necrose -oudere bladeren)
- te grote opname aan natrium of chloride- opname van beide ionen neemt sterk toe onder invloed van toediening van deze ionen aan het gietwater
1 mmol NaCl /l 22 mmol NaCl/l Gewas Na Cl Na Cl
Anjer 78 135 413 439 Gerbera 17 217 357 783 Anthurium 9 248 174 946 Chrysant 17 161 61 642 Hippeastrum 44 618 682 1298
specifieke ioneffecten (Na+, Cl-)
Chloor• Brugmansia
• 0-2000-4000-6000-7000-8000 mg/l Cl als CaCl2.2H2O
0 35.26 a 66.78 a 58.54 a2000 38.80 a 61.98 a 58.62 a4000 37.16 a 64.50 a 57.22 a6000 37.48 a 59.78 a 54.96 a7000 39.24 a 60.96 a 52.92 a8000 35.26 a 62.74 a 55.30 a
Cl-gehalte toegediend (mg/l)
Hoogte (cm)
Diameter (cm)
Loodrechte diameter (cm)
Brugmansia van links naar rechts: 0, 2000, 4000, 6000, 7000 en 8000.
• Brugmansia is een weinig chloorgevoelige plant.
• Dit kan komen doordat Brugmansia grote bladeren heeft en zo beter in de ATP-voorziening kan voldoen dan een plant met kleinere bladeren bij eenzelfde zoutgehalte (Mengel en Kirkly, 2001).
• Zelfs bij een groot chloorgehalte in het blad worden geen visuele stoornissen of groeireductie waargenomen.
Cl-gehalte
0
100
200
300
400
03/02 23/02 14/03 03/04 23/04
Tijdp
pm
D33
E33
F33
Sp
K-gehalte
0200400600800
10001200
03/02 23/02 14/03 03/04 23/04
Tijd
pp
m
D33
E33
F33
Sp
- Sodicity. [Na] > [Cl]
-Natrium als natriumbicarbonaat
-[Ca] en [Mg] < [bicarbonaat ]
-Gietwater toediening: neerslag [Ca] = [Mg] = [bicarbonaat ]
te kort in irrigatiewater: [Ca] en [Mg] uit bodemoplossing onttrokken
Gronden:
- hoge pH,
- versnelde afbraak van organische stof (zwartkleuring)
- hoog natriumgehalte
- laag calcium- en magnesiumgehalte
- dichte structuur
- slechte water huishouding
- Calcium.
[zout] dan calciumopname
Controle
Zoutenmengsel 2.7 mS
Keukenzout 2.7 mS
Sla (krop) 351 284 261
Paprika (blad) 1033 1160 1136
Tommaat (blad) 1614 1546 1530
Komkommer (blad) 1542 2088 2107
% neusrotte vruchten EC gietwater voorjaar
1974 herfst 1976
0.10 0.38 0.65 0.93 1.20 1.48
0.4 0.8 0.9 1.2 1.4 1.5
2.5 3.7 2.9 3.0 4.2 7.0
Effecten van zouten
• Zouttolerantie van gewassen
• zoutconcentratie is sterk bepalend voor de vochtvoorziening van de gewassen
• droogte- en de zouttolerantie van gewassen hangen nauw samen
• een gewas is niet in alle groeistadia even gevoelig voor droogtestress
• Indien geen specifieke effecten optreden bij zoutschade bij gewassen wordt de EC als maat voor het zoutgehalte gebruikt
Effecten van zouten
• Zouttolerantie van gewassen Gewas Wetenschappelijke naam EC (mS/cm) waarbij opbrengst daalt met: . . 10% 25% 50% Gerst Hordeum vulgare 12 16 18 Suikerbiet Beta vulgaris 10 13 16 Tarwe Triticum vulgare 7 10 14 Maïs Zea mays 5 6 7 Vlas Linum usitatatissimum 3 4,5 6,5 Tuinboon Vicia faba 3,5 4,5 6,5 Boon Phaseolus vulgaris 1,5 2 3,5 Spinazie Spinacia oleracea 5,5 7 8 Tomaat Lycopersicum esculentum 4 6,5 8 Broccoli Brassica oleracea italica 4 6 8 Kool (kabuis-) Brassica oleracea capitata 2,5 4 7 Aardappel Solanum tuberosum 2,5 4 6 Sla Lactuca sativa 2 3 5 Ajuin Allium cepa 2 3,5 4 Wortel Daucus carota 1,5 2 3,5 Bron: Booker (1984); geciteerd door Van Steenkiste (1999)
Effecten van zouten
•Zouttolerantie van gewassen
a = 100-y x – d
Drempelwaarden en opbrengst-afnamepercentages voor gietwater bij enkele bloemgewassen
Teelt Drempelwaarde opbrengstafname (%)
Anjer 0.7 - 1.2 6 Gerbera * < 0.6 16 Anthurium 0.1 - 0.6 28 Chrysant < 0.8 9 Hyppeastrum (bol) < 0.6 19 Hyppeastrum (bloem) < 0.6 18 Alistroemeria < 0.8 15 * Gewas vooral gevoelig voor NaCl
Kenmerken EC 2.6 EC 3.5
Aantal vruchten /m² 224 222
Gewicht kg/m² 12.7 11.9
Vruchtgewicht g 56 54
Vruchtvorm index 6.4 6.6
Doorkleuring in dagen 4.4 4.1
Uitstalleven in dagen 17.5 19.2
EC vruchtsap mS/cm 5.8 6.2
Zuurgehalte mmol/l 75 84
Refractie % Brix 4.8 5.0
Gunstige effecten
- steviger en vruchtbaarder gewas
- vruchtkwaliteit (vruchtkleur, vorm en
houdbaarheid )
-Verzouting Cd = Cw + Cb – Co (1-fd) fd
Gegevens
water bevat 4 mmol Cl/l transpiratie 3 mm/dag opname Cl- 0,5 mmol/l Cl gehalte na 10 dagen?
Steenwol na 10 dagen
watervoorraad 10 l/m² toegediend 30 l/m² toegediend Cl 120 mmol/m² opgenomen Cl 15 mmol/m² 105 mmol Cl in 10 1 water 10,5 mmol/l
Kasgrond Na 10 dagen
watervoorraad 150 l/m² toegediend 30 l/m² toegediend Cl 120 mmol/m² opgenomen Cl 15 mmol/m² 105 mmol Cl in 150 l water 0.7 mmol.1
Verzilting • per jaar wereldwijd 10 miljoen
hectare landbouwgrond verloren door verzilting
• schaarste aan zoet water
• zout-waterland- en tuinbouw = alternatief (?)
Problemstelling
• Stijging gebruik van zoet water– huishoudens– industrie– landbouw
• Toename verzilting en verzouting– oppervlakte– grondwater
oplossingen (?)
• zoetwatervoorraden efficiënter gebruiken• ontzilten van zout water • reduceren van het watergebruik van
verschillende gewassen • verzoute gebieden ontzouten • voedsel- en biomassa-productie concentreren
in zoutvrije gebieden én benutting van zoute milieus met zouttolerante teelten
Maatregelen
• Biotechnologie
Zouttolerante gewassen :
- eiwit slaat zout op in de vacuoles
geen negatieve invloed op de groei meer
- zout wordt opgeslagen in het blad
Mogelijkheden van zoute milieus
• Benutting van zoute gronden met halofyten
Halofyten
• Planten met een hoge zouttolerantie: ontwikkelen zich in water met zoutgehaltes als in zeewater of zelfs hoger.
• Gemiddeld zouttolerante gewassen: groeien in brak water.
• Matig zouttolerante gewassen: groeien in licht brak water, dat ongeschikt is voor conventionele landbouw.
zeekraal slijkgras
schorrenkruid
Halofyten
• Planten met een hoge zouttolerantie: ontwikkelen zich in water met zoutgehaltes als in zeewater of zelfs hoger.
• Gemiddeld zouttolerante gewassen: groeien in brak water.
• Matig zouttolerante gewassen: groeien in licht brak water, dat ongeschikt is voor conventionele landbouw.
lamsoor
zeekool
Halofyten
• Planten met een hoge zouttolerantie: ontwikkelen zich in water met zoutgehaltes als in zeewater of zelfs hoger.
• Gemiddeld zouttolerante gewassen: groeien in brak water.
• Matig zouttolerante gewassen: groeien in licht brak water, dat ongeschikt is voor conventionele landbouw.
Voederbiet (dana)
Hypothetische groei van Halofyten in
in variërende zoute milieus
Salinity
Gro
wth
Intolerante Halofyten
Facultatieve Halofyten
Obligate Halofyten
• Aster tripolium : zouttolerant gewas (Europa, Noord-Afrika en Azië)
• Voedsel
• Veevoer
• (Fijn)chemie
• Vezels en bouwmaterialen
• Siergewassen
• Energie
• Kustontwikkeling en -bescherming
• Tegengaan verwoestijning
• Klimaat
Paspalum vaginatum Sporobolus virginicus
Benutting van zout water als productiemilieu
• Micro- en macro-algen
• Bioproductie van dierlijke organismen in zout-zoetgradiënten
Marine algae (Codium sp.) groeien en vermenigvuldigen zich in zoutrijke water
Top Related