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酸雨影响稻株发芽及成长

一般上,酸雨酸碱值 (pH) 乃介于5.6 – 7.0。在城市化及工业化的环境,由于散发至空气中的二氧化碳值高企使到降雨也酸化。这一现象对农作物的表现产生了影响。早在70年代尾,酸雨问题仅局限于欧洲及北美洲国家,但由于工业化及城市化趋势延伸至一些发展中国家如中国、巴基斯坦及马来西亚等等而使到它们也成为酸雨的降落地。

其实早在70年代起,马来西亚酸雨情况已被相关单位监督。在1985 – 1992年之间,乡下的平均酸雨之酸碱值介于5.0 – 5.7。但在靠近工业区及人口密集区,酸雨值已上升至4.3 – 5.0。在巴生谷、槟城及新山等地区则介于4.16 – 4.40。这些数据显示降雨的酸度有升高的趋势,对农作物的影响自然引起农业研究所及业者的关注。


早在20年前,这方面的研究及探讨已经开始,包括采用模拟雨来测试它对各种作物之叶子、穗、养分、产量、生物质、成长率及种子发芽率等方面的影响。它对稻株 (MR 84) 的影响也是 MARDI 的重点研究之一,毕竟这作物乃人们首要的食物来源,其生产力备受关注当然不在话下,同时趁早研究及适时台出对策也是好事,包括研发土壤改善剂、新肥料配方甚至研发抗酸稻种等等方案来永续经营稻类种植业。

在此仅简约地说明,这一试验是在 Serdang MARDI 的温室里以 MR 84 水稻来进行。这种水稻是较早期的流行品种,涵盖西马80%的水稻田 (Anon,2000)。雨水则是模拟雨 (simulated rain),其成份乃根据于槟城北区3年收集之降雨分析而制出成4种酸碱值分别为3.5、4.0、4.5、5.0及对照组的5.6。一切的栽培稻种至下种等等作业皆以标准作法进行,包括每天及每两天喷洒预定的雨量也是根据实地雨量为基础。


试验成果简述

1. 模拟之降雨的酸碱值3.5时,稻种播种7 – 19天的发芽率比对照组低了3% – 5%。但4.0及4.5组则没明显到受到影响,而5.0组的表现最好。虽然如此,播种第10天,全部组的发芽情况皆处于顶点。

2. 降雨的酸度,包据3.5组及其它组别,对植株的长高度皆没有明显的影响。但是3.5组稻株的分蘗 (tillers) 数量在播种75天及收成时分别少了12%及16%。

3. 各组的稻株叶子数量在播种后15天及45天没有明显的差别,但总个来说,影响仍有但不显着。

结语

从以上的试验成果显示,降雨越酸对稻的发芽率、分蘗及叶子数量带来一些负面影响,但对稻株长高率则没明显的影响。根据早期一些模拟酸雨对作物的研究显示,酸雨仅对某些作物有影响,一些作物的成长率因此更佳有之,而一些则受阻。Irving (1983) 曾报导,34种作物中,有6种对酸雨产生负面效果、8种产生正面效果、17种没有产生任何反应而另外3种正负面反应都有(可能因雨中有硫的原因)。

雨中含硫 (sulfur),作物叶子吸收成为养分则产生正面效果而当硫水平过量则形成毒素或使叶子受伤就会影响植株表现。在 MR 84 稻上的试验,酸雨虽然没有在叶子上产生受伤的痕迹但叶子数量减少而可能因这因素而起。Tripathi 与 Tripathi (1992) 就曾指出稻叶上之干状硫残余使到叶面呈现枯竭斑而说明酸雨在这方面的危害性确有其事。酸雨之酸碱值一旦少于3.5对小麦带来成长上的影响 (Singh and Agrawal,2004) 或低于3.0对黄瓜的成长产生负面效果 (Yu et al.,2002)。这些都显示了高酸雨降低农作物的表现是个事实,只是情况依降雨的酸度及作物种类而异。

參考資料 :

1. A.G. Mohamad Zabawi,S. Moh Esa and C. P. Leong,”Effects of Simulated Rain on Germination and Growth of Rice Plant”,Journak of Tropical Agriculture and Food Science,Vo. 36 No. 2,Dec. 2008.

2. Anon (2000). Paddy Production Survey Report Malaysia 1998/1999 Main Season. Jabatan Pertanian Semenanjung Malaysia,Selangor.

3. Irving,P.M. (1983). Acidic Precipitation Effects on Crops: A Review and Analysis of Research. Journal of Enviironmental Quality 12(4): 442 – 453.

4. Singh,B. and Agrawal,M. (2004). Impact of Simulated Acid Rain on Growth and Yield of Two Cultivars of Wheat. Water,Air and Soil Pollution 152:71 – 80.

5. Tripathi,B.D. and Tripathi,A. (1992). Foliar Injury and Leaf Diffusive Resistance of Rice and White Bean in Response to SO2 and 03,Singly and in Combination. Environmental Pollution 75 : 265 – 268.

6. Yu,J. Q.,Ye,S. F. and Huang,I. F. (2002). Effects of Simulated Acid Precipitation on Photosynthesis, Chlorophyll Fluorescence and Antioxidative Enzymes in Cucumis Sativus L., Photosynthetica 40 (3): 331 – 335.

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