2015年8月13日 星期四

一滴都不浪費:提高作物擷取水分效率,讓灌溉系統更精準有效!

一滴都不浪費:提高作物擷取水分效率,讓灌溉系統更精準有效!

編譯 張瑞玶編輯 朵瑞絲柚柚、柴幗馨

由於目前以盆栽植物為主的育苗場面臨了許多灌溉用水限制,研究員們正積極尋找並探討是否能有效減少植物水分需求與降低水分浪費的灌溉方法。一項新研究的作者們表示,瞭解盆栽生長的植株擷取灌溉水的能力,可以有效協助栽培者調整灌溉頻率、減少水分使用以及生產健康的植株。


研究運用盆栽植物進行三種試驗,藉由植物品種、植株大小、盆栽大小、盆栽間的距離和灑水器種類等因素測量植物擷取灌溉水的能力之影響,以捕捉因子(Capture factor, CF)(註1)作為評估擷取水分能力的參考。

研究結果發現,CF數值會因植株越大其值越高;而盆栽間的距離越緊密,其值越小。然而,在特定條件下,不定點式的灑水器則會增加植物擷取灌溉水的能力。

圖說:研究是在一個防風的灌溉空間進行,並且測量以盆栽種植的觀賞植物擷取灌溉水的能力,並評估植物品種、植株大小、盆栽大小、盆栽間的距離、和灑水器種類等因素是否對擷取水分的能力造成影響。


美國佛羅里達大學環境園藝學系的Million和Yeager表示,目前有關盆栽植物擷取灌溉水的能力的研究論文相當稀少,然而這個議題卻非常重要。


即便盆栽之間的距離非常緊密,但容器僅占有小部分的空間,且植物本身的葉片(冠層)可能干擾植物擷取灌溉水的能力,這些因素有可能會增加水資源落在盆栽之間,因此造成浪費。


為了讓灌溉灑水系統效率最佳化。科學家運用在盆栽植物的CF值及公式,評估三種不同實驗中中植物擷取灌溉水的能力,實驗成果已發表於2015年三月的HortScience期刊。


以下簡單介紹三種試驗內容:

第一項試驗,使用11種不同品種的觀賞植物,每個品種代表各種不同生長特性的植物,比較植物擷取灌溉水能力(分別種植在直徑16公分與直徑27公分的圓形盆栽中)。

實驗結果發現,地被植物類(groundcover) (註2)或圓球狀(globose)的植物擷取灌溉水的能力最差;半橫向延伸生長(Semibroad spreading)、橫向延伸生長(broad spreading)、與藤蔓類(spreading vine habits)的觀賞植物之擷取灌溉水的能力中等;而向上延伸生長的觀賞植物有良好的擷取水分能力。整體來說,相較於葉片小與橫向延伸生長的植物而言,葉片較大與具有向上生長特性的植物(長比寬多出許多)之植物擁有較佳的擷取灌溉水的能力。


第二項試驗中,研究者分析植株大小與盆栽間距離,對植物擷取灌溉水能力的關係。從第一個實驗中挑出三種不同生長特性與之品種,分別為:圓柏、石斑木和日本女貞。比較盆栽間距的CF值。

研究結果顯示,當兩容器間的距離相隔至少一個容器的直徑長度時,CF值會隨著植株越大而增加。


第三個試驗則比較兩種不同灑水器的噴頭:不定點式灑水器(wobbler)和圓狀灑水器(impact),灌溉同樣的盆栽植物(日本女貞)的灌溉效果。

研究結果發現植株種植於直徑27公分的圓型盆栽中,不定點式灑水器的CF比較高,比圓狀灑水器多了7%。


作者認為在大部分的情況下,不定點式灑水器可以改善植物擷取灌溉水的能力,但實驗數據的重複性和觀測差異性很大,而CF值能作為植物何時需要灌溉、灌溉多久時間的指標。若將具有相似灌溉需求,即相近CF值的植物,擺放在一起同時灌溉,將可達到更有效的盆栽植物養殖管理。



註1:捕捉因子:可以視為一個動態參數,依據植株大小、盆栽大小、盆栽間的距離、和灑水器類型而不同。

註2:地被植物廣泛的意義為包含所有能緊密覆蓋地表並具觀賞價值的低矮植物。應用的範圍非常廣泛,包含園林造景、草坪、水土保持、景觀綠化、果園等。

資料來源:每日科學 How container-grown plants capture sprinkler irrigation water