Growth Trend, Nutritional Responses, and Chlorosis Degree of Satsuma Mandarin in Calcareous Soils of East Mazandaran

Document Type : Research Paper

Authors

1 Assistant Professor., Soil and Water Department of Agricultural and Natural Resources Education and Research Center of Mazandaran, Iran

2 Resources Education and Research Center of Mazandaran, Iran

Abstract

In this research, the reaction of Satsuma mandarin (on Swingle citromelo rootstock) to calcareous soils was investigated in pots with soils from east of Mazandaran province, using a randomized complete block design. The highest mean of shoot dry weight was obtained in soils with 14% total lime and 5% active lime. The highest chlorosis was observed in soils from west of Neka and east of Sari with 30 and 45% total lime and 14 and 16% active lime, while the least chlorosis was obtained in soils with no lime or with 3% active lime and 2% to 9% total lime. Total and active iron concentration in leaves and root did not have a significant relationship with degree of leaf chlorosis and soils with 2% total lime (south of Babol) and 9% total lime (west of Ghaemshar had the highest total iron concentration in root and the least symptoms of leaf chlorosis. Mean iron concentration in root was about 7.5 times that of leaves that showed iron accumulation and deposition in root. Mean Mn concentration in leaves in most soils was lower than optimum (>25 mgkg-1) while soils available Mn was more than optimum (2.5 mgkg-1) for citrus trees. Mean Mn concentration in roots was about 3.3 times that of leaves. In contrast, although available Zn of some soils was lower than optimum, in most soils, Zn concentration of leaves was in the optimum range. In general, according to results of this research, Satsuma mandarin on Swingle citromelo rootstock is inappropriate in soils with total lime more than 14% and active lime more than 5%. Also, due to low absorption and transmission efficiency from roots to shoots and severe deficiency in leaves, Mn is the most limiting microelement for this rootstock-scion combination. 

Keywords

References

  1. اسدی کنگرشاهی، علی و نگین اخلاقی امیری. 1394. بررسی شاخص درجه زردی پایه‌های مختلف مرکبات در خاک‌های آهکی شرق مازندران. چهاردهمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه ولی‌عصر رفسنجان، کرمان، ایران.
  2. اسدی کنگرشاهی، علی و نگین اخلاقی امیری. 1393. تغذیه پیشرفته و کاربردی مرکبات. جلد اول، انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. تهران، ایران. صفحه 321.
  3. اسدی کنگرشاهی، علی، غلامرضا ثواقبی و نگین اخلاقی امیری. 1392. امکان استفاده از آهن فعال برای غربالگری ژنوتیپ‌های مختلف مرکبات به خاک‌های آهکی. سیزدهمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران.
  4. اسدی کنگرشاهی، علی، غلامرضا ثواقبی، محمود سمر و نگین اخلاقی امیری. 1392. بررسی واکنش ژنوتیپ‌های مختلف مرکبات به آهک کل و فعال در خاک‌های آهکی شرق مازندران. سیزدهمین کنگره علوم خاک ایران. دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران.
  5. اسدی کنگرشاهی، علی، نگین اخلاقی امیری و محمد جعفر ملکوتی. 1390. تاثیر مصرف چهار ساله روی بر عملکرد و کیفیت پرتقال سانگین. مجله علوم خاک و آب. جلد 42، شماره 1، دانشگاه تهران، تهران، ایران، صفحه 86- 77.
  6. اسدی کنگرشاهی، علی و مجتبی محمودی. 1379. ضرورت مصرف عناصر روی و منگنز در باغ‌های مرکبات شرق مازندران. مجله علمی پژوهش خاک و آب (ویژه نامه باغبانی)، موسسه تحقیقات خاک و آب. جلد 12 شماره 8، تهران، ایران، صفحه 105-103.
  7. اسدی کنگرشاهی، علی و مجتبی محمودی. 1380. بررسی روند مصرف کودهای شیمیایی و پیامدهای ناشی از آن در استان مازندران. هفتمین کنگره علوم خاک ایران، شهرکرد، ایران..
  8. اسدی کنگرشاهی، علی، نگین اخلاقی امیری، مجتبی محمودی و محمد جعفر ملکوتی. 1381. شناخت ناهنجاری‌های تغذیه‌ای در مرکبات مازندران (محدودیت‌ها و توصیه‌ها): قسمت دوم ـ عناصر ریزمغذی. نشریه فنی شماره 269. نشر آموزش کشاورزی، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، وزارت کشاورزی، کرج، ایران.
  9. اسدی کنگرشاهی، علی، محمد جعفر ملکوتی و علی چراتی. 1385. کالیبراسیون منگنز تحت شرایط مزرعه‌ایی و نقش آن در عملکرد سویا. مجله علوم کشاورزی ایران. جلد 37، شماره 5، دانشگاه تهران، تهران، ایران، صفحه 845- 839.
  10. اسدی کنگرشاهی، علی و محمد جعفر ملکوتی. 1386. تأثیر مصرف روی در رشد، غلظت و جذب روی توسط سویا. مجله علوم کشاورزی ایران. جلد 38، شماره 2، دانشگاه تهران، تهران، ایران، صفحه 328 – 321.
  11. اسدی کنگرشاهی، علی، محمد جعفر ملکوتی و علی چراتی. 1385. کالیبراسیون روی تحت شرایط مزرعه‌ایی و نقش آن در عملکرد سویا. مجله علوم خاک و آب. جلد 17، شماره 2، موسسه تحقیقات خاک و آب، تهران، ایران، صفحه 122- 115.
  12. خانبلوکی، گلاره، حسین میرحسینی و بابک متشرع‌زاده. 1394. تاثیر افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن اتمسفری و کادمیم خاک در جذب کادمیم توسط گندم و سورگوم. نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار. جلد 5، شماره 4، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران، صفحه 210- 203 .
  13.  طهرانی، محمد مهدی، محمد پسندیده و محمد حسین داودی. 1390. تعیین پراکنش و توصیه عناصر کم مصرف در اراضی تحت کشت آبی استان های گیلان، مازندران، همدان، کرمانشاه، آذربایجان غربی و اصفهان. وزارت جهاد کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات خاک و آب. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی. نشریه شماره 1618. 30 صفحه. ایران.
  14. Ammari, T. & Mengel, K. 2006. Total soluble Fe in soil solution of chemically different soils. Geoderma.136: 876 – 885.
  15. Asadi Kangarshahi, A., & Akhlaghi, N. 2008. Investigation of physicochemical condition and fertilization methods to citrus gardens of Mazandaran, Iran. 11th International Citrus Congress (ICC2008). Hubei, China.
  16. Bashour, I. & Sayegh, A. A. 2007. Methods of Analysis for Soils of Arid and Semi-Arid Regions. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. P. 49-53.
  17. Boman, B. J., Obreza, T. A. & Morgan, K. T. 2008. Citrus Best Management practices: Fertilizer rate recommendation and precision application in Florida. Proceeding of The 11th International Society of Citriculture. pp. 573 – 578.
  18. Byrne, D. H., Rouse, R. E. & Sudahono. 1995. Tolerance to citrus rootstocks to lime-induced iron chlorosis. Subtrop. Plant Science. 47: 7 – 11.
  19. Castle, W.S. & Nunnallee, J. 2009. Screening citrus rootstocks and related selections in soil and solution culture for tolerance to low-iron stress. HortScience. 44: 638-645.
  20. Castle, W. S. , J. W. Grosser, F. G. Gmitter, R. J. Schnell, T. Ayala – Silva, J. H. Crane & K. D. Bowman. 2004. Evaluation of new citrus rootstocks for Tahiti lime production in Southern Florida. Proceeding of the Florida State Horticultural Society. 117: 174 -181.
  21. Castle, B. & Stover, E. 2001. Update on use of swingle citromelo rootstock. University of Florida. Institute of Food and Agricultural Sciences.
  22. Castle, W. S., H. K. Wutscher, C. O. Youtsey & R. R. Pelosi.1988. Citrumelos as rootstocks for Florida citrus. Proceeding of the Florida State Horticultural Society. 101: 28 - 33.
  23. Chen, Y. & P. Barak. 1982. Iron nutrition of plants in calcareous soils. Adv. Agron. 35: 217 – 240.
  24. Cooper, W. C. 1961. Toxicity and accumulation of salts in citrus on various rootstocks in Texas. Proceeding of the Florida State Horticultural Society. 74: 95-104.
  25. Davies, F. S. & L. G. Albrigo. 1994. Citrus. CAB International. P. 241.
  26. Donnini, S., Castagna, A., Ranieri, A. & Zocchi, G. 2009. Differential responses in pear and quince genotypes induced by Fe deficiency and bicarbonate. Journal of Plant Physiology. 166: 1181-1193.
  27. El-Otmani, M. 1996. Tolerance of seedlings of six citrus rootstocks to high soil calcium carbonate content. Proceedings of the International Society of Citriculture 1: 190-195.
  28. Embleton, T. W., Jones, W. W., Labanauskas, C. K. & Reuther, W. 1973. Leaf analysis as a diagnostic tool and guide to fertilization (W. Reuther, ed.). The Citrus Industry, Vol.3, pp. 183 – 210. Div. Agri. Sci., Berkeley, Calif, USA.
  29. Fadl, A., El-Otmani, M., Benismail, M. C., Abouatallah, A. & El-Jaouhari. 2008. Optimizing irrigation water supply in a young citrus orchard. Proceeding of The 11th International Society of Citriculture. pp. 573 – 578.
  30. Gee, G. W. & Bauder, J. W. 1986. Particle size analysis. P. 383 – 411. In: A. Klute, (ed.) Methods of Soil Analysis. Part1. SSSA, Madison, WI.
  31. hosh, M. & Singh, S. P. 2005. A comparative study of cadimium phytoextraction by accumulator and weed species. Environmental Pollution. 133: 365-371.
  32. Jaegger, B., Goldbach, H. &. Sommer, K. 2000. Release from lime induced iron chorosis by CULTAN in fruit trees and its characterization by analysis. Acta Horticulturea. 531: 107 – 113.
  33. Katyal, J. C. & Sharma, B. D. 1980. A new technique of plant analysis to resolve iron chlorosis. Plant and Soil. 55: 105- 119.
  34. Kosegarten, H., Hoffman, B., Rroco, E., Grolig, F., Gluesenkamp, K., & Mengel, K. 2004. Apoplastic pH and FeIII reduction in young sunflower (Helianthus annuus) roots. Physiologia Plantarum. 122: 95 – 106.
  35. osegarten, H., Hoffmann, B. & Mengel, K. 1999. Apoplastic pH and Fe3+ reduction in intact sunflower leaves. Plant Physiology. 121: 1069 – 1079.
  36. evy, Y. & J. Shalheret. 1990. Ranking the salt tolerance of citrus rootstocks by juice analysis. Scientia Horticulturae. 45: 89-98.
  37. Lindsay, W. L. & Norvel, W. A. 1978. Development  of  a  DTPA  soil  test  for  zinc, iron, manganese  and  copper. Soil Science Society of  America Journal. 42: 421- 428.
  38. Loeppert, R. H., Wei, L. C., Ocumpaugh, W. R. 1994. Soil factors influencing the mobilization of iron in calcareous soils. In: Manthey, J.A., Crowley, D.A., Luster, D.G.(Eds.), Biochemistry of Metal Micronutrients in the Rhizosphere. Lewis Publishers. Boca Raton. PP. 343 – 360.
  39. Louzada, E. S. , del Rio, H. S., Setamou, M., Watson, J. W.  & Swietlik, D. M. 2008. Evaluation of citrus rootstocks for the high pH, calcareous soils of South Texas. Euhytica. 164: 13 – 18.
  40. Manthey, J. A., D. L. McCoy & D. E. Crowley. 1994. Stimulation of rhizosphere iron reduction and uptake in response to iron deficiency in citrus rootstocks. Plant Physiology Biochemistry. 32: 211- 215.
  41. Marchal, J. 1984. Citrus. In:  P. Martin et al., (Eds.), Plant Analysis as a guide to the Nutrient Requirements of Temperate and Tropical Crops, ( pp. 320 – 354). Lavoisier Publishing INC. New York.
  42. Mclean, E. O. 1982. Soil pH and lime requirement. P. 199- 224. In: A.L. Page et al. (ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2. SSSA. Madison, WI.
  43. Mengel, K. 1995. Iron availability in plant tissues-iron chlorosis in calcareous soils, in: J. Abadia (Ed.), Iron Nutrition in Soils and Plant. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 389-397.
  44. Mengel, K. & E. Kirkby. 2001. Principles of plant nutrition. 5th edition, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands.
  45. Mohammad, M. J., Najim, H. & Khresat, S. 1998. Nitric acid– and O-Phenanthroline- extractable iron for diagnosis of iron chlorosis in citrus lemon trees. Communication in Soil Science and Plant Analysis. 29: 1035 – 1043.
  46. Mortvedt, J. J., Cox, F. R., Shuman, L. M. & Welch, R. M. 1991. Micronutrients in Agriculture. Soil Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA.
  47. Nelson, D. W. & Sommers, L. E. 1982. Total cabon, organic carbon, and organic matter.P. 539 – 579. In: A.L. Page et al. (eds.), Methods of Soil Analysis. Part II. 2th ed. ASA, SSSA, Madison, WI.
  48. Neaman, A., & Aguirre, L. 2007. Comparison of different methods for diagnosis of iron deficiency in avocado. Journal Plant Nutrition. 30: 1098 – 1108.
  49. lsen, S. R. & Sommers, L. E. 1982.  Phosphorus. In: A.L. Page et al.,( Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2. Monograph no 9.  (pp. 403-430). Amrican Agronomy, Madison, WI.
  50. Pestana, M., de Varrnnes, A., Abadia, J. & Araujo Faria, E. 2005. Differential tolerance to iron deficiency of citrus rootstocks grown in nutrient solution. Scientia Horticulturae. 104: 25 – 36.
  51. Pestana, M., David, M., de Varennes, A., Abadia, J. & Faria, E. A. 2001. Responses of   Newhall orange trees to iron deficiency in hydroponics: effects on leaf chlorophyll, photosynthetic efficiency and root ferric chelate reductase activity. Jounal of Plant Nutrition. 24: 1609-1620.
  52. Qrtiz, P. R., Meza, B. J. C., Garza Requena, F. R., Flores, G. M.  & Etchevers Barra, J. D. 2007. Evaluation of different iron compound in chlorotic Italian lemon. Plant Physiology and Biochemistry. 45: 330-334.
  53. Sagee, O., Hasdai, D., Hamou, M. & Shaked, A.1992. Screenhouse evaluation of new citrus rootstocks for tolerance to adverse soil condition. Proceedings International Society Citriculture. 1: 299 – 303.
  54. Schneider, A. 1997. Release and fixation of potassium by a loamy soil as affected by initial water content and potassium status of soil samoles. European Journal of Soil Science. 48: 263 – 271.
  55. Singh. A., Naqvi, S., and Singh, S.2002. Citrus Germplasm Cultivar and Rootstocks. Natural Research Centre for Citrus, Kalyani publishers. New Delhi, India.
  56. Sudahono, Byrne, D. H. & Rouse, R. E. 1994. Greenhouse screening of citrus rootstocks for tolerance to bicarbonate-induced iron chlorosis. HortScience. 29: 113 – 116.
  57. Sun, Y., Qixing, Z. & Chunyan, D. 2008. Effects of cadmium and arsenic on growth and metal accumulation of Cd-hyperaccumulator Solanum nigrum L. Bioresource Technology. 99: 1103-1110.
  58. Wright, G. C., Tilt, P. A. & Pena, M. A. 1999. Results of scion and rootstock trials for citrus in Arizona. Final report for project 98-12. University of Arizona, College of Agriculture.
  59. Wutscher, H. K., Maxwell, N. P.  & Shull, A. V. 1975. Performance of nucellar grapefruit (Citrus Paradisi Macf.) on 13 rootstocks in south Texas. Journal of the American Society  for Horticultural Science. 100: 48 - 51.
  60. Yang, L., Li, G., Lin, Q.. & . Zhao, X. 2010. Active carbonate of chestnut soils in different lands. Ecology Environmental Science. 19: 428 – 432.  
Iranian Journal of Soil Research
Volume 31, Issue 2
August 2017
Pages 177-194

Files

Share

How to cite

Statistics