กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ความหนาแน่นของพืช หมายถึง จำนวนต้นพืชแต่ละต้นต่อหน่วยพื้นที่ โดยจะเข้าใจได้ง่ายที่สุดในกรณีที่พืชทุกต้นเป็นชนิดเดียวกันและงอกขึ้นมาพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม...

ความหนาแน่นของพืช

เด็กนักเรียนวัดระยะห่างระหว่างต้นไม้ในสวนผักระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1

ความหนาแน่นของพืชหมายถึง จำนวนต้นพืชแต่ละต้นต่อหน่วยพื้นที่ โดยจะเข้าใจได้ง่ายที่สุดในกรณีที่พืชทุกต้นเป็นชนิดเดียวกันและงอกขึ้นมาพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของพืชยังสามารถบ่งบอกถึงจำนวนต้นพืชแต่ละต้นที่พบในสถานที่ใดสถานที่หนึ่งได้อีกด้วย

คำจำกัดความและแนวคิด

ความหนาแน่นของพืชถูกกำหนดให้เป็นจำนวนพืชที่มีอยู่ต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นดิน ในธรรมชาติ ความหนาแน่นของพืชอาจสูงเป็นพิเศษเมื่อเมล็ดที่อยู่ในแหล่งสะสมเมล็ดงอกหลังจากฤดูหนาว หรือในป่าชั้นล่างหลังจากต้นไม้ล้มลงทำให้เกิดช่องว่างในเรือนยอด เนื่องจากมีการแข่งขันกันเพื่อแย่งแสง สารอาหาร และน้ำ พืชแต่ละต้นจึงไม่สามารถดูดซับทรัพยากรทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตอย่างเหมาะสมได้ นี่แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของพืชไม่เพียงขึ้นอยู่กับพื้นที่ว่างสำหรับการเจริญเติบโตเท่านั้น แต่ยังถูกกำหนดโดยปริมาณทรัพยากรที่มีอยู่ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของแสง พืชขนาดเล็กจะดูดซับทรัพยากร น้อย กว่าพืชขนาดใหญ่ แม้กระทั่งน้อยกว่าที่คาดไว้จากความแตกต่างของขนาด[ 1 ]เมื่อความหนาแน่นของพืชเพิ่มขึ้น มันจะส่งผลต่อโครงสร้างของพืชรวมถึงรูปแบบการพัฒนาของพืชด้วย[ 2 ]สิ่งนี้เรียกว่า 'การแข่งขันแบบไม่สมมาตร' และจะทำให้พืชที่ด้อยกว่าบางส่วนตายไปในกระบวนการที่เรียกว่า 'การลดจำนวนลงเอง' พืชที่เหลืออยู่จะเจริญเติบโตได้ดีขึ้นเนื่องจากมีพืชจำนวนน้อยลงที่จะแข่งขันกันเพื่อแย่งชิงทรัพยากร ปัจจัยสำคัญในด้านการเกษตรและป่าไม้คือความหนาแน่นของประชากรพืช ซึ่งเป็นแนวทางการทดลองเพื่อทำความเข้าใจการแข่งขันระหว่างพืชได้ดียิ่งขึ้น[ 3 ]

ขาตั้งเดี่ยว

ผลกระทบของความหนาแน่นของพืชต่อ (ก) มวลรวมของลำต้น และ (ข) มวลของเมล็ดต่อหน่วยพื้นที่หน้าตัด แผนภาพแสดงผลลัพธ์โดยได้รับแรงบันดาลใจจากการทดลองกับข้าวโพดโดย Li et al. (2015)

กระบวนการหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของพืชสามารถศึกษาได้ดีในแปลงปลูกพืชชนิดเดียวที่มีอายุเท่ากันซึ่งหว่านหรือปลูกในเวลาเดียวกัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่า 'แปลงปลูกพืชชนิดเดียว' และมักถูกศึกษาในบริบทของคำถามทางการเกษตร พืชสวน หรือวนศาสตร์ อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ก็มีความเกี่ยวข้องอย่างมากในด้านนิเวศวิทยาเช่น กัน [ 4 ] โดยทั่วไป มวลชีวภาพเหนือพื้นดินทั้งหมดของแปลงปลูกพืชชนิดเดียวจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น จนถึงจุดที่มวลชีวภาพอิ่มตัว นี่คือสิ่งที่เรียกว่า 'ผลผลิตสุดท้ายคงที่' [ 5 ]และหมายถึงมวลชีวภาพของพืชทั้งหมดต่อหน่วยพื้นที่ การผลิตเมล็ดต่อพื้นที่ไม่คงที่ แต่มักจะลดลงตามความหนาแน่นหลังจากที่มวลชีวภาพทั้งหมดต่อพื้นที่ถึงค่าสูงสุดแล้ว[ 6 ]

ความหนาแน่นของพืชและการลดจำนวนลงเองตามธรรมชาติ

ผลกระทบของความหนาแน่นของพืชต่ำ (L) ปานกลาง (I) และสูง (H) ต่อข้าวโพด

การทดลองกับพืชล้มลุกได้ดำเนินการด้วยความหนาแน่นที่สูงมาก (สูงถึง 80,000 ต้นต่อตารางเมตร) ที่ความหนาแน่นสูงเช่นนี้ พืชเหล่านี้จะเริ่มแข่งขันกันเองหลังจากงอกไม่นาน และในที่สุดพืชจำนวนมาก (สูงถึง 95%) จะตาย ในด้านการเกษตร เกษตรกรหลีกเลี่ยงความหนาแน่นที่สูงมากเหล่านี้ เนื่องจากไม่เอื้อต่อผลผลิตเมล็ดพันธุ์ ความหนาแน่นที่เหมาะสมจะแตกต่างกันไปตามขนาดของพืชที่ต้องการ สถานที่ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ และมีตั้งแต่ 30,000 ถึง 90,000 ต้นต่อเฮกตาร์สำหรับข้าวโพด[ 7 ]ไปจนถึง 40 ถึง 872 ต้นต่อตารางเมตร (400,000 - 8,720,000 ต้นต่อเฮกตาร์) สำหรับข้าวสาลีฤดูหนาว [ 8 ] ในด้านป่าไม้ ความหนาแน่นปกติ จะน้อยกว่า 0.1 ต้นต่อตารางเมตร[ 9 ]ไม่เพียงแต่ชีวมวลต่อตารางเมตรจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่น[ 10 ]เท่านั้น แต่ดัชนีพื้นที่ใบ (LAI, พื้นที่ใบต่อพื้นที่ดิน) ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ยิ่งดัชนีพื้นที่ใบสูงเท่าไร สัดส่วนของแสงแดดที่ถูกดักจับก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แต่การเพิ่มขึ้นของการดักจับแสงและการสังเคราะห์แสงจะไม่สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของ LAI และนี่คือเหตุผลที่ชีวมวลรวมต่อพื้นที่ดินจะอิ่มตัวที่ความหนาแน่นของพืชสูง

ต้นไม้แต่ละต้นในกลุ่มต้นไม้เดี่ยว

ชีวมวล

ตรงกันข้ามกับมวลชีวภาพรวมต่อหน่วยพื้นที่ ซึ่งเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นจนถึงจุดอิ่มตัว มวลชีวภาพเฉลี่ยของพืชแต่ละต้นในแปลงเดี่ยวจะลดลงอย่างมากเมื่อความหนาแน่นของพืชเพิ่มขึ้น โดยที่ทุกๆ การเพิ่มความหนาแน่นเป็นสองเท่า พืชแต่ละต้นจะมีขนาดเล็กลงประมาณ 30-40% [ 11 ]พืชในแปลงที่มีความหนาแน่นสูงจะลงทุนมวลชีวภาพในลำต้นมากขึ้น ( สัดส่วนมวลลำต้น สูงขึ้น ) และลงทุนในใบและรากน้อยลง

นอกเหนือจากน้ำหนักแล้ว พืชจะเปลี่ยนฟีโนไทป์ในรูปแบบอื่นๆ อีกมากมายและในระดับการบูรณาการที่แตกต่างกัน: [ 11 ]

ออกจาก

ขนาดใบที่ใหญ่ที่สุดของต้นข้าวโพดที่เจริญเติบโตเต็มที่ซึ่งปลูกในความหนาแน่นของต้นต่ำ (L) ปานกลาง (I) และสูง (H)

ต้นไม้แต่ละต้นที่ขึ้นหนาแน่นจะมีใบ จำนวนน้อยกว่า และใบมักมีขนาดเล็กกว่าและแคบกว่า (ดูรูป) ใบของต้นไม้ที่ขึ้นหนาแน่นจะบางกว่า ( ค่า SLA สูงกว่า – พื้นที่ใบต่อหน่วยมวลสูงกว่า) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนล่างของพืช มีความเข้มข้นของไนโตรเจนต่อหน่วยมวลใกล้เคียงกัน แต่มีปริมาณไนโตรเจนต่อพื้นที่ต่ำกว่า

ลำต้น

ความสูงเฉลี่ยของพืชหรือความสูงของพืชพรรณมักจะใกล้เคียงกันมาก แต่ความแตกต่างที่สม่ำเสมออย่างหนึ่งคือ ลำต้นของพืชที่มีความหนาแน่นสูงจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่ามาก นอกจากนี้ยังมีหน่อข้าง ( กิ่งก้านสาขา ) น้อยกว่าในกรณีของหญ้า หรือกิ่งก้าน น้อยกว่า ในกรณีของพืชล้มลุกและไม้ยืนต้น

ราก

การเจริญเติบโตของรากในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นของพืชสูงแสดงให้เห็นว่าจะมีรากต่อต้นน้อยลง แต่ความยาวและความหนาแน่นโดยรวมของรากแต่ละเส้นยังคงใกล้เคียงเดิม ซึ่งคาดว่าจะยังคงก่อให้เกิดปัญหาต่อการเจริญเติบโตของพืชในอนาคต

สรีรวิทยา

ในบริเวณที่มีพืชขึ้นหนาแน่น จะมีการไล่ระดับแสงที่ชัดเจนจากด้านบนลงด้านล่าง ดังนั้นใบด้านล่างในบริเวณที่มีพืชขึ้นหนาแน่นจะมีอัตราการสังเคราะห์ แสง และอัตราการคายน้ำ ต่ำ กว่าใบที่คล้ายกันของพืชที่ขึ้นในบริเวณโล่ง นอกจากนี้ยังมีข้อบ่งชี้ว่าแม้แต่ใบด้านบนที่ได้รับแสงดีก็อาจมีศักยภาพในการสังเคราะห์แสง ต่ำกว่า ในบริเวณที่มีพืชขึ้นหนาแน่นเช่น กัน

การผลิตเมล็ดพันธุ์

เนื่องจากพืชที่ขึ้นหนาแน่นจะมีขนาดเล็กกว่า จึงทำให้ผลิตเมล็ดต่อต้นได้น้อยลง นอกจากนี้ สัดส่วนการผลิตเมล็ดต่อมวลชีวภาพรวมของพืช ( ดัชนีการเก็บเกี่ยว ) ก็จะต่ำลง และน้ำหนักของเมล็ดแต่ละเมล็ดก็จะน้อยลงด้วย

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ความหนาแน่นของพืช หมายถึง จำนวนต้นพืชแต่ละต้นต่อหน่วยพื้นที่ โดยจะเข้าใจได้ง่ายที่สุดในกรณีที่พืชทุกต้นเป็นชนิดเดียวกันและงอกขึ้นมาพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม...

คำจำกัดความและแนวคิด

ความหนาแน่นของพืชถูกกำหนดให้เป็นจำนวนพืชที่มีอยู่ต่อหน่วยพื้นที่ของพื้นดิน ในธรรมชาติ ความหนาแน่นของพืชอาจสูงเป็นพิเศษเมื่อเมล็ดที่อยู่ใน แหล่งสะสมเมล็ด งอกหลังจากฤดูหนาว หรือในป่าชั้นล่างหลังจากต้นไม้ล้มลงทำให้เกิดช่องว่างในเรือนยอด เนื่องจากมี การแข่งขันกัน...

ขาตั้งเดี่ยว

กระบวนการหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของพืชสามารถศึกษาได้ดีใน แปลงปลูก พืชชนิดเดียวที่มีอายุเท่ากันซึ่งหว่านหรือปลูกในเวลาเดียวกัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่า 'แปลงปลูกพืชชนิดเดียว' และมักถูกศึกษาในบริบทของคำถามทางการเกษตร พืชสวน หรือวนศาสตร์ อย่างไรก็ตาม...

ความหนาแน่นของพืชและการลดจำนวนลงเองตามธรรมชาติ

การทดลองกับพืชล้มลุกได้ดำเนินการด้วยความหนาแน่นที่สูงมาก (สูงถึง 80,000 ต้นต่อตารางเมตร) ที่ความหนาแน่นสูงเช่นนี้ พืชเหล่านี้จะเริ่มแข่งขันกันเองหลังจากงอกไม่นาน และในที่สุดพืชจำนวนมาก (สูงถึง 95%) จะตาย ในด้านการเกษตร...