تأثیر کاربرد بٌر و سیلیسیوم بر غلظت و توزیع عناصر پر نیاز در اندام‌های مختلف دانهال انبه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران

2 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی هرمزگان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بندرعباس، ایران

3 استاد دانشگاه آزاد مرودشت، فارس، ایران

چکیده

سمیّت بٌر یک اختلال تغذیه‌ای است که رشد گیاهان در مناطق خشک و نیمه خشک در سراسر دنیا را کاهش می‌دهد. با توجه به خشکسالی‌های اخیر در استان هرمزگان، سمیّت بٌر به مقدار قابل توجهی ‌افزایش یافته ‌است. سمیّت بٌر در خاک و گیاه، اغلب به‌علت فراوانی بٌر در آب آبیاری است که سبب تجمع این عنصر در خاک و در نهایت در گیاه می‌شود. یکی از روش­های عملی برای تعدیل سمیّت بور، کاربرد عناصری همچون سیلیسیوم در محیط رشد گیاه است. در این راستا پژوهشی، به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های ‌کامل تصادفی با شش ‌سطح بٌر (0، 5، 10، 20، 40، 80 میلی‌گرم بور در کیلوگرم خاک) از منبعH3BO3  و چهار سطح سیلیسیوم (0، 70، 140، 280 میلی‌گرم سیلیسیوم درکیلوگرم خاک) از منبع Na2Si3O7 در چهار تکرار برروی دانهال‌های انبه در ایستگاه تحقیقات میناب انجام گرفت. هفت‌‌ماه پس از کاشت، دانهال‌ها برداشت و عناصر B, Si, N, P, K, Ca, Mg  در گیاه اندازه­گیری شدند. نتایج نشان‌‌داد میانگین غلظت بٌر در برگ با کاربرد بٌر در بالاترین سطح، 4/2 برابر ساقه و 1/2 برابر ریشه  بود. با افزایش سطوح کاربردی بٌر غلظت نیتروژن در برگ و ریشه به ترتیب 8/11 و 2/4 درصد کاهش و در ساقه 9/6 درصد افزایش داشت. در سطح بالای کاربرد بٌر با افزایش کاربرد سیلیسیوم، غلظت فسفر برگ روند صعودی را نشان داد. غلظت پتاسیم در برگ انبه با افزایش سطوح کاربردی بٌر و سیلیسیوم افزایش نشان داد ولی در ساقه و ریشه روند کاهشی دنبال شد. تأثیر برهمکنش بور و سیلیسیوم در سطوح پایین بٌر بر غلظت کلسیم روندی کاهشی و در سطوح بالای کاربرد بٌر روندی افزایشی داشت؛ درحالی­که تأثیر برهمکنش آنها بر غلظت منیزیم گیاه دارای روندی کاهشی بود. بطور کلی کاربرد بٌر باعث شد غلظت عناصر نیتروژن، فسفر ‌و منیزیم در برگ نهال ‌انبه‌ کاهش و غلظت ‌پتاسیم و کلسیم افزایش‌یابد. اگر چه با کاربرد ‌سیلیسیوم‌ تغییرات چشمگیری مشاهده نشد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Boron and Silicon Application on Concentration and Distribution of Macronutrients in Different Tissues of Mango Seedlings

نویسندگان [English]

  • M. Ghoreishi 1
  • Y. Hosseini 2
  • M. Maftoon 3
1 MSc., Soil and Water Research Department, Hormozgan Agricultural Research, Education, and Natural Resources Center, AREEO, Bandar Abbas, Iran
2 Assistant Professor, Soil and Water Research Department, Hormozgan Agricultural Research, Education, and Natural Resources Center, AREEO, Bandar Abbas, Iran
3 Professor, Soil Department, Azad University of Marvdasht, Fars, Iran
چکیده [English]

Due to recent drought periods in Hormozgan province, boron toxicity has been increased significantly. One of the applicable practices to rectify toxicity of boron is application of some nutrients such as silicon to the plant growth medium. To investigate this phenomenon, an experiment with the following treatments was designed and conducted. Six levels of boron, i.e. 0, 5, 10, 20, 40 and 80 mg B per kg of soil from the H3BO3 source and four levels of silicon,  i.e. 0, 70, 140 and 280 mg Si per kg of soil from the Na2Si3O7 source,  in four replications on potted mango seedlings. Seven-month old seedlings were harvested and B, Si, N, P, K, Na, Ca and Mg were measured in the plants tissue. The results indicated that application of the highest level of B resulted in high concentration of boron with different ratios in different tissues. The average concentration of B measured for the leaves was 2.4 X and root 1.2 X compared to the stem tissue. With increasing levels of boron, nitrogen concentration in leaves and roots decreased by 11.8% and 4.2%, respectively, and in opposite direction, nitrogen increased in the stems by 6.9%. However, at high levels of boron, with increased application of silicon, phosphorus concentration of the leaves exhibited an upward trend. Concentration of potassium in mango leaves increased by increasing levels of boron and silicon, but it was the opposite in the stem and root where the trend was decreasing. Interaction effects between boron and silicon in lower levels of boron was found a decreasing effect in absorption of calcium, which changed the direction to increasing effect in higher levels of boron. The interaction was always a decreased effect on concentration of magnesium. In overall, excessive boron caused a negative effect on concentration of nitrogen, phosphorus, and magnesium, and a positive effect on concentration of potassium and calcium. However, silicon application failed to exhibit a generally impressive correction role to suggest for field    conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Boron toxicity
  • Excessive boron
  • H3BO3
  • Nutritional imbalance
  1. امامی، ع. 1375. روش های تجزیه گیاه. موسسه تحقیقات خاک و آب. نشریه شماره 982. تهران، ایران.
  2. ملکوتی، م. ج. و پ. کشاورز.1384. نگرشی بر حاصلخیزی خاک های ایران. انتشارات سنا، تهران، ایران.
  3. Ardic, M., A. H. Sekmen., I. Turkan, S. Tokur., and F. Ozdemir. 2009.  The effects of boron toxicity on root antioxidant system of two chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars. Plant Soil, 314:99-108.
  4. Eaton, F. M. 1944. Deficiency, toxicity and accumulation of boron in plants. J. Agri. Res. 69: 237-242.
  5. Eraslan, F., A. Inal, A. Gunes., and M. Alpaslan. 2007. Boron toxicity alters nitrate reductase activity, proline accumulation, memberane permeability and mineral constituents of tomato and pepper plants. J. Plant Nutr. 30(6): 981-994.
  6. Gao, X., C. H. Zou., L. Wang., and F. Zhang. 2006. Silicon decreases transpiration rate and conductance from stomata of maize plants. J. Plant Nutr. 29:1637-1647.
  7. Gunes, A., A. Inal., E.G. Bagci., and S. Coban. 2007c. Silicon-mediated changes on some physiological and enzymatic parameters symptomatic of oxidative stress in barley grown in sodic-B toxic soil. J. Plant Physiol. 164: 807-811.
  8. Gunes, A., A. Inal., E. G. Bagci,, and D. J. Pilbeam.  2007a. Silicon-mediated changes of some physiological and enzymatic parameters symptomatic for oxidative stress in spinach and tomato grown in sodic- B toxic soil. Plant Soil, 290: 103-114.
  9. Hanan, M. S. 1996. Studies on silicon in some Egyption soils. M.Sc. Thesis. Cairo University, Egypt.
  10. Heckman, J., and A. Wolf. 2009. Recommended soil and plant tests for silicon. In: Recommended soil testing procedures for the Northeastern United States. Chapt. 12: 1-5.
  11. Hokmabadi, H., K. Arzani., B. Gheibi., and F. Hadavi. 2007. Growth and leaf chemical composition of three pistachio (Pistacia vera L.) rootstock seedlings in response to boron excess in irrigation water. Acta Horticulturae 726:363-366.
  12. Liang, Y., and Z. Shen, 1994. Interaction of silicon and boron in oilseed rape plants. J. Plant Nutr. 17(2-3): 415-425.
  13. Ma, J. F., and E. Takahashi. 1993. Interaction between calcium and silicon in water cultured rice plants. Plant Soil, 148: 107-113.
  14. Marschner,H. 1995. Silicon. In: Mineral nutrition of higher plants.Second edition. Pp 417-426. Academic Press, London, England.
  15. Metwally, A., R. El-shazoly., and A. M. Hamada., 2012. Effect of boron on growth criteria of some wheat cultivars. J. Biol. Earth Sci. 2 (1):B1-B9.
  16. Nable, R. O., G. S. Banuelos., and J. G. Paull. 1997. Boron toxicity. Plant Soil, 193: 181-198.
  17. Ricchmond, K. E., and M. Sussman. 2003. Got silicon? The non-essential beneficial plant nutrient. Curr. Opinion Plant Biol. 6: 268-272.
  18. Romero-Aranda, M. R., O. Jurado., and J. Cuartero. 2006. Silicon alleviates the deleterious salt effect on tomato plant growth by improving plant water status. J. Plant Physiol. 163:847-855.
  19. Sotiropoulos, T. E., I. N. Therios., K. N. Dimassi., A. Bosabalidis., and G. Kofidis. 2002. Nutritional status, growth, CO2, assimilation and leaf anatomical responses in two kiwifruit species under boron toxicity. J. Plant Nutr. 25(6): 1249-1261.
  20. Soylemezoglu, G., K. Demir., A. Inal., and A. Gunes. 2009. Effect of silicon on antioxidant and stomatal response of two grapevines (Vitis vinifera L.) rootstocks grown in boron toxic, saline and boron toxic-saline soil. Sci. Hort. 123: 240-246.
  21. Wang, J. J., S. K. Dodla., and R. E. Henderson. 2004. Soil silicon extractability with seven selected extractants in relation to colorimetric and ICP determination. Soil Sci. 169: 861-870.
  22. Wiese, H., M. Nikolic., and V. Romheld. 2007. Silicon in plant nutrition: Effects on zinc, manganese and boron leaf concentrations and compartmentation. B., Sattelmacher, and W. J. Horst, (eds.), The apoplast of higher plants: compartment of storage, transport and reactions,(pp 33-47). Springer.
  23. Wutscher, H. K. 1989. Growth and mineral nutrition of young orange trees grown with high levels of silicon. Hort. Sci. 24: 275-277.
  24. Zuccarini P. 2008. Effects of silicon on photosynthesis, water relations and nutrient uptake of Phaseolus vulgaris under NaCL stress. Biol. Plant, 52:157-160.