Water op aarde

Zeewater

Belangrijke ionen in water zoetwater 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

specifieke ioneffecten (Na+, Cl-)

Chloor Brugmansia 0-2000-4000-6000- 7000-8000 mg/l Cl als CaCl2.2H2O

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.

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

[zout]  dan calciumopname

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

Effecten van zouten Zouttolerantie van gewassen a = 100-y x – d

Drempelwaarden en opbrengst-afnamepercentages voor gietwater bij enkele bloemgewassen

Gunstige effecten - steviger en vruchtbaarder gewas - vruchtkwaliteit (vruchtkleur, vorm en houdbaarheid )

Verzouting

Verzilting zout-waterland- en tuinbouw = alternatief (?) 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 Facultatieve Halofyten Intolerante Halofyten Growth  Obligate Halofyten Salinity 

Aster tripolium : zouttolerant gewas (Europa, Noord-Afrika en Azië)

Vezels en bouwmaterialen Siergewassen Energie 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