Responses of Rice to Low P Supply in Alternate Aerated and Stagnant Solution Culture
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ข้าวที่ปลูกในสภาพนาน้ำฝนมักประสบกับสภาพมีออกซิเจนและปลอดออกซิเจนสลับกัน ข้าวนาน้ำฝนได้รับน้ำจากน้ำฝน ซึ่งไม่สามารถควบคุมปริมาณและระยะเวลาในระหว่างฤดูกาลเพาะปลูกได้ ทำให้เกิดความแปรปรวนของปริมาณออกซิเจนและฟอสฟอรัสในดิน ข้าวที่ปลูกในสภาพเช่นนี้ ต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพที่มีความแปรปรวนทั้งปริมาณออกซิเจนและฟอสฟอรัส การปรับตัวของข้าวนี้อาจส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและการดูดใช้ธาตุอาหาร การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบการเจริญเติบโต การตอบสนองทางกายวิภาคและสรีรวิทยาของข้าวต่อผลกระทบเนื่องจากระดับออกซิเจนและฟอสฟอรัส ทำการศึกษาข้าวพันธุ์ชัยนาท 1 ซึ่งเป็นพันธุ์ให้ผลผลิตสูง โดยเพาะเมล็ดในสารละลายอาหารที่มีออกซิเจนเพียงพอเป็นเวลา 10 วัน หลังจากนั้นย้ายไปปลูกในสารละลายที่มีออกซิเจน (A) และปลอดออกซิเจน (S; ผสมวุ้น 0.1 %) และระดับฟอสฟอรัสต่ำ (2 ppm) และ สูง (8 ppm) เป็นเวลา 12 วัน หลังจากนั้นย้ายต้นข้าวจากแต่ละระดับฟอสฟอรัสโดยแยกออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มหนึ่งยังคงปลูกต่อไปในสภาพมีออกซิเจน (AA) และปลอดออกซิเจน (SS) เช่นเดิม อีกกลุ่มหนึ่งของต้นที่เคยปลูกในสภาพมีออกซิเจนย้ายปลูกไปยังสภาพปลอดออกซิเจน (AS) และต้นข้าวที่เคยปลูกในสภาพปลอดออกซิเจนย้ายปลูกไปยังสภาพมีออกซิเจน (SA) ทำการประเมินจำนวนหน่อ น้ำหนักแห้งรากและต้น ความยาวราก จำนวนราก ความพรุนราก และ โพรงอากาศในรากที่ระยะ 5 เซนติเมตร จากปลายราก ของต้นข้าวก่อนย้ายปลูกและหลังย้ายปลูก 8 วัน จากการศึกษาพบว่าต้นข้าวในสภาพปลอดออกซิเจนแตกกอน้อยกว่าต้นข้าวที่ปลูกในสภาพมีออกซิเจนตลอดระยะเวลาการศึกษา ความแตกต่างนี้เห็นชัดเจนในระดับฟอสฟอรัสสูงมากกว่าระดับฟอสฟอรัสต่ำ ผลกระทบของสภาพมีออกซิเจนต่อน้ำหนักแห้งพืชไม่มีความแตกต่างเมื่อปลูกนาน 12 วัน แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อปลูกข้าวในระดับฟอสฟอรัสต่ำเป็นระยะเวลา 20 วัน รากของข้าวที่ปลูกในสภาพมีออกซิเจนมีความยาวเกือบสองเท่าของรากข้าวที่ปลูกในสภาพปลอดออกซิเจน สำหรับข้าวที่ปลูกในสภาพมีออกซิเจนที่ระดับฟอสฟอรัสต่ำมีความยาวรากมากกว่ารากข้าวที่ปลูกในระดับฟอสฟอรัสสูงเช่นกัน สภาพมีออกซิเจนทำให้อัตราส่วนรากต่อต้นเพิ่มขึ้นในสภาพที่มีระดับฟอสฟอรัสต่ำ แต่ไม่มีผลเนื่องจากระดับฟอสฟอรัสสูง อย่างไรก็ตามข้าวที่ปลูกในสภาพปลอดออกซิเจนมีจำนวนรากมากกว่า โดยเฉพาะเมื่อ
ได้รับฟอสฟอรัสระดับสูง รากข้าวเมื่อปลูกในสภาพปลอดออกซิเจนมีความพรุน (% ช่องอากาศ) มากกว่ารากข้าวที่อยู่ในสภาพมีออกซิเจน หลังจากย้ายปลูกจากสภาพมีออกซิเจนไปยังสภาพปลอดออกซิเจนเป็นเวลา 8 วัน จำนวนหน่อ น้ำหนักแห้ง และการยืดขยายรากลดลง เมื่อเปรียบเทียบกับต้นข้าวที่ยังคงปลูกในสภาพมีออกซิเจนตลอดการทดลอง การยืดขยายรากลดลงอย่างชัดเจนเมื่อย้ายจากสภาพมีออกซิเจนไปยังสภาพปลอดออกซิเจนทั้งในระดับฟอสฟอรัสต่ำและสูง เมื่อเปรียบเทียบกับข้าวที่ปลูกในสภาพมีออกซิเจน การย้ายปลูกจากสภาพที่มีออกซิเจนไปยังสภาพปลอดออกซิเจนทำให้อัตราส่วนรากต่อต้นลดลงเช่นกัน อย่างไรก็ตามเมื่อย้ายจากสภาพมีออกซิเจนไปยังสภาพปลอดออกซิเจนในระดับฟอสฟอรัสสูงจำนวนรากและความพรุนรากเพิ่มขึ้นมากกว่าในระดับฟอสฟอรัสต่ำ ในทางตรงกันข้ามหลังจากย้ายต้นข้าวจากสภาพปลอดออกซิเจนไปยังสภาพมีออกซิเจน จำนวนหน่อ น้ำหนักแห้ง ความยาวราก และอัตราส่วนรากต่อต้นเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับต้นข้าวที่ยังคงปลูกในสภาพปลอดออกซิเจน เมื่อย้ายจากสภาพปลอดออกซิเจนไปยังสภาพมีออกซิเจนจำนวนรากเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับต้นข้าวที่ปลูกในสภาพปลอดออกซิเจนตลอดการทดลอง
ต้นข้าวตอบสนองต่อระดับฟอสฟอรัสทั้งในสภาพมีออกซิเจนและปลอดออกซิเจน แต่การตอบสนองต่อฟอสฟอรัสเมื่อปลูกในสภาพปลอดออกซิเจนนั้นชัดเจนกว่าในสภาพมีออกซิเจน ผลจากการย้ายปลูกระหว่างสภาพมีออกซิเจนและปลอดออกซิเจนนั้นสามารถวัดได้หลังย้ายปลูก 8 วัน
Article Details
References
Bell, R.W., C. Ros, and V. Seng. 2001. Improving the efficiency and sustainability of fertiliser use in drought- and submergence-prone rainfed lowlands in Southeast Asia. In: S.
Fukai, and J. Basnayake. Eds., Increased
Lowland Rice Production in the Mekong Region. Canberra, Australia, Australian Centre for International Agricultural Research, Pp. 155-169.
Colmer T. D. 2003. Aerenchyma and an inducible barrier to radial oxygen loss facilitate root aeration in upland, paddy and deep-water rice (Oryza sativa L.). Annals of Botany. 91: 301-309.
Colmer, T.D., and A.J. Bloom. 1998. A comparison of NH4+ and NO3- net fluxes along roots of rice and maize. Plant, Cell and Environment. 21: 240-246.
Colmer, T.D., M.R. Gibberd, A. Wiengweera, and T.K. Tinh. 1998. The barrier to radial oxygen loss from roots of rice (Oryza sativa L.) is induced by growth in stagnant solution. Journal of Experimental Botany. 49: 1431-1436.
Jackson, M.B., and M.C. Drew. 1984. Effects of flooding on growth and metabolism of herbaceous plants. In T.T., Kozlowski (ed). Flooding and plant growth. New Yourk: Academic Press. Pp. 47-128.
Kennedy, R.A., M.E. Rumpho, and T.C. Fox. 1992. Anaerobic metabolism in plants. Plant Physiology. 100: 1-6
Kirk, G.J.D., and L.V. Du. 1997. Changes in rice root architecture, porosity, and oxygen and proton release under phosphorus deficiency. New Phytologist. 135: 191-200.
McDonald, M.P., N.W. Galwey, and T.D. Colmer. 2002. Similarity and diversity in adventitious root anatomy as related to root aeration among a range of wetland and dryland grass spicies. Plant, Cell and Environment. 25: 441-451.
Raskin, I. 1983. A method for measuring leaf volume, density, thickness and internal gas volume. Horticultural Science. 18: 698-699.
Thomson, C.J, W. Armstrong, I. Waters, and H. Greenway. 1990. Aerenchyma formation and associated oxygen movement in seminal and nodal roots of wheat. Plant, Cell and Environment. 13: 395-403.
Wiengweera, A., H. Greenway, and C.J. Thomson. 1997. The use of agar nutrient solution to simulate lack of convection in waterlogged soils. Annals of Botany. 80: 115-123.
Yoshida, S., D.A. Forno, J.H. Cock, and K.A. Gomez. 1976. Laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. 3rd Edition. The International Rice Research Institute. Los Banos, Philippines.