น้ำ กับการเจริญเติบโตของพืช

สิ่งมีชีวิตจะพัฒนาไปตามปกติ จะแข็งแรงและจะ active ที่สุดเมื่อ cell ของมันอิ่มตัวไปด้วยน้ำอย่างเต็มที่ ถ้าหากว่าในระยะหนึ่งของการพัฒนาการพืชได้รับน้ำไม่เพียงพอ ทำให้ water content ลดลง อัตราการพัฒนาการจะพลอยลดลงไปด้วย tissues ที่ active มาก เช่น ใบที่สังเคราะห์แสงจะมีน้ำอยู่ประมาณ 95% ในทางตรงข้ามส่วนที่มี activity ต่ำซึ่งจะพบในส่วนที่อยู่เฉยๆ หรือพักตัว (quiescent or dormant structure) เช่น เมล็ดจะมีน้ำอยู่น้อยกว่า 10% ความสัมพันธ์ระหว่าง activity และ water content สามารถจะสังเกตได้เมื่อทำให้ต้นพืชที่กำลังเติบโตแข็งแรง เช่น ต้นมะเขือเทศได้รับน้ำไม่พอเพียง ไม่เพียงแต่การพัฒนาการของมันจะถูกกำจัดเท่านั้น แต่ขบวนการต่างๆ ที่จำเป็นแก่ชีวิตมันจะลดลงด้วย ส่วนใหญ่น้ำที่ว่าจะอยู่ใน vacuoles ของ cell ทั่งทั้งต้นพืช

จะเห็นได้ว่าหากพืชขาดน้ำเสียแล้วก็ไม่อาจจะมีชีวิตอยู่ได้ และน้ำซึ่งพืชจะได้มาเพื่อการดำรงชีวิตนั้น ส่วนใหญ่ที่สุดจะได้มาจากน้ำในดินแทบทั้งสิ้น ดังนั้น น้ำในดินจึงมีความสำคัญและจำเป็นต้องศึกษาเกี่ยวกับระบบของน้ำต่างๆ ที่มีอยู่ในดิน น้ำในดินจะอยู่ในรูปที่ง่ายหรือยากสำหรับพืชที่จะนำเอาไปใช้เป็นประโยชน์ได้นั้น ขึ้นอยู่กับระบบน้ำในดิน (Soil water regimc)

ความสำคัญของน้ำต่อพืช

น้ำเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดปัจจัยหนึ่งสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย สำหรับพืชน้ำมีความสำคัญเกี่ยวข้องอยู่กับระบบชีวิตของพืชหลายประการคือ

• เป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับขบวนการแสงสังเคราะห์ (photosynthesis) ในการสร้างอาหารของพืช (carbohydrate)
• จำเป็นสำหรับการหล่อเลี้ยง cell และช่วยให้ cell เต่งตึง ซึ่งทำให้ต้นไม้ทรงตัวและยืนต้นอยู่ได้
• เป็นตัวทำลายธรรมชาติที่ดีที่สุดที่จะละลายอาหารธาตุให้อยู่ในรูปที่พืชจะนำไปใช้เป็นประโยชน์ได้

ความชื้นของดิน

ความชื้นของดินหมายถึง จำนวนน้ำทีมีอยู่ในดิน เครื่องมือที่ใช้วัดความชื่นของดินมี Tentionmeter or Tensiometer, Conductivity block, Neutron probe หรืออีกวิธีก็โดยการเก็บดินมาชั่งหา moisture ดินที่ได้รับความชื้นจากการดูดน้ำหรือฝนที่ตกลงมา หรือจากน้ำค้าง ความชื้นของดินจะสูญเสียไปโดยการระเหยและการคายน้ำของพืช หน่วยสำหรับวัดความชื้นของดินใช้เป็น % เมื่อเวลารดน้ำหรือฝนตกลงมาจะทำให้ดินชั้นบนเปียกแล้วไหลซึมลงในชั้นดินถัดลงไป เมื่อรดน้ำมากหรือฝนตกหนักดินทุกชั้นในระดับรากพืชจะเปียกทั่วถึงกันหมด น้ำจะซึมลงในดินง่ายที่สุด เมื่อผิวดินเปียกพอสมควร หากผิวดินแห้งน้ำจะซึมลมไปได้ช้า นอกจากจะไหลลงไปตามรอยแตกของดิน น้ำไหลลงสู่ดินตามทางน้ำไหล ซึ่งเกิดจากรากหญ้า รากต้นไม้

ดินแต่ละชนิดอุ้มน้ำต่างกัน ดินเหนียวอุ้มน้ำได้มากกว่าดินทราย เมื่อน้ำไหลลงดินเรื่อยๆ ดินจะอิ่มตัว น้ำจะแทรกตามช่องว่างของเม็ดดิน น้ำส่วนนี้พืชใช้เป็นประโยชน์ได้มากที่สุด น้ำที่อยู่ระหว่างเม็ดดินจะมากคือเมื่อดินอิ่มตัว เมื่อดินมีน้ำมากเกินไปจนเกิดน้ำขังหรือน้ำท่วม น้ำนั้นจะแทนที่อากาศในดินเสียหมด ทำให้รากพืชขาด oxygen (O2) พืชส่วนมากจะชงักการเจริญเติบโตและอาจตายได้ นอกจากข้าวเท่านั้นที่ชอบเจริญเติบโตในน้ำ ความลึกของรากพืชย่อมขึ้นกับความชื้นในดินและชนิดของรากพืช ตามปกติพืชจะไม่หยั่งรากลงไปถึงระดับน้ำในดิน หากดินมีความชื้นบนๆ ก่อน ต่อเมื่อดินชั้นบนไม่มีน้ำรากพืชจึงจะให้น้ำจากดินชั้นล่าง

หากน้ำซึ่งอยู่ระหว่างเม็ดดินมีจำนวนน้อยพืชจะชงักการเจริญเติบโต จึงจะเป็นต้องรดน้ำเพื่อเพิ่มจำนวนน้ำในดินให้เพียงพอรากพืชดูดน้ำในดินขึ้นไปปรุงอาหารหล่อเลี้ยงส่วนต่างๆ และระบายความร้อนภายในต้นพืช พืชระบายความร้อนออกโดยการคายน้ำทางใบ น้ำไหลซึมลงดินโดยแรงดึงดูดของโลก แต่น้ำจากใต้ดินเคลื่อนไปผิวดินโดยแรงดึงดูดของอนูของน้ำ ที่กระทำต่อเนื่องกัน ซึ่งมองดูคล้ายหลอดน้ำในดิน ตามปกติความชื้นในดินจะเคลื่อนจากที่มีความชื้นมากกว่า ไปยังความชื้นน้อยกว่า

จะเห็นได้ว่า ในเวลากลางคืนความชื้นจากดินเปียกที่อยู่รอบๆ รากพืชจะเคลื่อนไปสู่ดินบริเวณรากพืชที่แห้งกว่า ซึ่งสูญเสียความชื้นไปในเวลากลางวัน ดินซี่งไม่มีพืชปกคลุมจะสูญเสียน้ำที่ผิวดินมาก ทำให้ดินแห้ง เมื่อดินอุ้มน้ำไว้มากที่สุด ณ จุดนั้นเรียกจุดอิ่มตัว (field capacity) และเมื่อดินมีน้ำน้อยที่สุดจนไม่พอความต้องการของพืชที่จะเจริญเติบโตต่อไป จุดนั้นเรียกจุดอับเฉาถาวร (Permanent wilting point) จำนวนน้ำในดินที่พืชจะใช้ได้ (Available water) คือจำนวนน้ำซึ่งอยู่ระหว่าง field capacity กับ permanent wilting point พืชทุกชนิดต้องการน้ำในระยะต่างๆ ของการเจริญเติบโตมากน้อยต่างกัน พืชพวกเมล็ดต้องการน้ำมากในการเกิดเมล็ดได้ผลต้องการน้ำมากในระยะออกดอกจนถึงเป็นผล ผักต้องการตลอดการเจริญเติบโต

วิธีควบคุมความชื้นในดิน

• รดน้ำ เพื่อเพิ่มจำนวนความชื้นให้แก่ดิน
• ทำดินให้โปร่งเพื่อให้น้ำไหลซึมลงในดินได้มากขึ้น
• ใช้วัตถุคลุมดิน เพื่อป้องกันการระเหยน้ำจากดินและเพื่อให้น้ำฝนไหลซึมลงในดินได้เมื่อเวลาฝนตกหนัก
• ปลูกพืชคลุมดินเพื่อลดการระเหยของน้ำของดิน และลดการคายน้ำของพืช
• พลิกดิน เพื่อลดการระเหยของน้ำไปจากดิน