Evaluation of Growth Rate and Vegetative and Physiological Characteristics of Satsuma Mandarin on C-35 Rootstock in Some Calcareous Soils

Document Type : Research Paper

Authors

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

2 Assistant Professor of Agronomy and Horticultural Science Department, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sari, Iran

Abstract

Due to the spread of Tristiza disease in east of Mazandaran province and the sensitivity of the region's common rootstock, C-35 rootstock is being promoted as an alternative rootstock tolerant to this disease. Considering the changes in the lime content of the soils in the region, in this study, the response of Satsuma mandarin on C-35 rootstock to calcareous soils east of Mazandaran province was investigated in a randomized complete block design. The results showed that the highest mean dry weight of aerial parts was obtained from south Babol soils with total lime content of 2%. The highest leaf chlorosis was obtained from West Sari soil with 10% active lime and 25% total lime, and the lowest chlorosis was obtained in the soil without active lime and 2% total lime. In southern Sari soil with 14% lime, the highest concentration of total iron and the lowest concentration of active iron were in the roots. The average concentration of total iron in the roots was about 11 times the average concentration in the leaves, indicating accumulation and deposition of iron in the roots. The amount of available manganese for citrus trees was excessive in most soils, but the mean concentration of leaf manganese in most cases was less than adequate. The overall mean manganese concentration in the root was about 4.7 times more than its mean concentration in leaf. For C-35 rootstock and scion, the most restrictive element was Mn deficiency and its low transfer efficiency from root to leaf. The results of mean chlorophyll content and chlorophyll fluorescence index (Fv/Fm) of leaves showed that the soils with low total lime (south of Babol and west of Ghaemshahr) had the highest amount of chlorophyll and fluorescence index. In general, according to the results of this study, soil texture has influence on tolerance of C-35 rootstock in calcareous soils, and in relatively heavy and heavy textured soils with a total lime less than 9-14%, use of this rootstock is recommended

Keywords

References

  1. اخلاقی امیری، نگین. 1399. شاخص‌های عملکردی نارنگی انشو میاگاوا روی شش پایه در شرق مازندران. مجله علوم باغبانی ایران، جلد 51، شماره 1، صفحه 65-55. دانشگاه تهران، کرج، ایران.
  2. اسدی کنگرشاهی، علی. 1398. مدیریت کوددهی درختان بارده مرکبات. انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. تهران، ایران. صفحه 198.
  3. اسدی کنگرشاهی، علی. 1398. بررسی وضعیت مدیریت منگنز متناسب با مراحل رشد و تاثیر آن بر عملکرد و کیفیت مرکبات شرق مازندران. مجله پژوهش‌های خاک، جلد 9 شماره 5، موسسه تحقیقات خاک و آب. کرج. ایران.
  4. اسدی کنگرشاهی، علی. 1397. روند رشد، واکنش تغذیه‌ای و تحمل ترویرسیترنج به خاک‌های آهکی. نشریه علمی ترویجی مدیریت اراضی، جلد 9 شماره 2، موسسه تحقیقات خاک و آب. کرج. ایران. صفحه 212-195.
  5. اسدی کنگرشاهی، علی و نگین اخلاقی امیری. 1397. مدیریت احداث باغ پایدار مرکبات. انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. تهران، ایران. صفحه 201.
  6. اسدی کنگرشاهی، علی، نگین اخلاقی امیری و علیرضا فلاح. 1397. راهنمای نمونه‌برداری و تفسیر نتایج تجزیه خاک و برگ برای درختان مرکبات. نشریه فنی 561، موسسه تحقیقات خاک و آب، کرج، ایران.
  7. 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.
  8. اسدی کنگرشاهی، علی و نگین اخلاقی امیری. 1393. تغذیه پیشرفته و کاربردی مرکبات. جلد اول، انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. تهران، ایران. صفحه 321.
  9. اسدی کنگرشاهی، علی، غلامرضا ثواقبی، محمود سمر و محسن فرحبخش. 1392. امکان استفاده از فلورسنس کلروفیل برای ارزیابی تحمل تعدادی از پایه‌های مرکبات به تنش ماتداب. مجله به زراعی کشاورزی، جلد 15، شماره 4، دانشگاه تهران، تهران، ایران،صفحه 78- 65..
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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..
  13. 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.
  14. 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.
  15. اسدی کنگرشاهی، علی و محمد جعفر ملکوتی. 1386. تاثیر 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.
  16. 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.
  17. ایزدپناه، بیژن. 1355. مطالعات نیمه تفضیلی و اجمالی خاکشناسی و طبقه‌بندی اراضی استان مازندران. نشریه شماره492. مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، تهران، ایران.
  18. رامشنی، خسرو و محمد حسین بنایی. 1362. گزارش مطالعات خاکشناسی نیمه تفصیلی و اجمالی غرب استان مازندران. نشریه فنی شماره 638. مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، تهران، ایران.
  19. 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.
  20. Abadia, J. & Abadia, A. 1993. Iron and plant pigments. In: Barton, L.L. & Hemming, B.C., eds. Iron chelation in plants and soil microorganisms. New York, Academic Press, 327-343.
  21. Ammari, T. & Mengel, K. 2006. Total soluble Fe in soil solution of chemically different soils. Geoderma.136: 876-885.
  22. Arbona, V., M.F. Lopez-Climent, R.M.Perez-Clement &A.Gomez-Cadenas. 2009. Maintenance of a high photosynthetic performance is linked to flooding tolerance in citrus. Environmental and Experimental Botany. 66: 135-142.
  23. Basar, H. 2003. Analytical methods for evaluating chlorosis in peach trees. Communication in Soil Science and Plant Analysis. 34: 327-341.
  24. 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.
  25. 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.
  26. Belkhodja, R. Morales, F., Abadia, A., Gomes, J. & Abadia, J. 1994. Chlorophyll fluorescence as a possible tool for salinity tolerance screening in Barley (Hordeum vulgare L.). Plant Physiol. 104: 667-673.
  27. Bremmer, J.M. 1996. Total Nitrogen. P.1085-1122. In: D. L. Sparks et al. (eds.) Methods of soil analysis. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  28. Byrne, D.H., Rouse, R.E. & Sudahono. 1995. Tolerance to citrus rootstocks to lime-induced iron chlorosis. Subtrop. Plant Science. 47: 7-11.
  29. Castle, W.S., Baldwin, J.C., Muraro, R.P. 2010. Rootstocks and the performance and economic returns of' 'Hamlin' sweet orange trees. HortScience.45: 875-881.
  30. 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.
  31. 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.
  32. Castle, B. & Stover, E. 2001. Update on use of swingle citromelo rootstock. University of Florida. Institute of Food and Agricultural Sciences.
  33. 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.
  34. Chen, Y. & P. Barak. 1982. Iron nutrition of plants in calcareous soils. Adv. Agron. 35: 217-240.
  35. 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.
  36. Forner-Giner, M.A., Legaz, F., Primo-Millo, E., Forner, J.B. 2011. Nutritional responses of citrusrootstocks to salinity: performance of the new hybrids, Forner-Alcaide 5 and Forner-Alcaide 13. Journal of Plant Nutrition. 34: 1-16.
  37. 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.
  38. Ivanov, R., Brumbarova. T. & Bauer, P. 2012. Fitting into the harsh reality: regulation of irondeficiencyresponses in dicotyledonous plants. Molecular Plant. 5: 27-42.
  39. Jones, J.B., Wolf, B. & Mills, H.A. 1991. Plant Analysis Handbook: A Practical Sampling, Preparation, Analysis and Interpretation Guide. Macro-Micro Pub. Inc., Athens, GA.
  40. Jover, S., Martinez-Alcaintara, B., Rodrı´guez-Gamir, J., Legaz, F., Primo-Millo, E., Forner, J. & Forner-Giner, M. 2012. Influence of rootstocks on photosynthesis in Navel orange leaves: effects on growth, yield, and carbohydrate distribution. Crop Science. 52: 836-848.
  41. Kitson, R.E. & Mellon, M.G. 1944. Colorimetric determination of P as a molybdovanadate phosphoric acid. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 16: 379-383.
  42. Larbi, A., Abadia, A., Abadia, J. & Morales, M. 2006. Down co-regulation of light absorption, photochemistry and carboxylation in Fe-deficient plants growing in different environment. Photosynth. Res. 89: 113-126.
  43. Levy, Y. &Shalheret, J. 1990. Ranking the salt tolerance of citrus rootstocks by juice analysis. Scientia Horticulturae. 45: 89-98.
  44. 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.
  45. 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.
  46. Louzada, E.S., 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.
  47. Martinez-Guenca, M.R., Primo-Capella, A., Quinones, A., Bermejo, A. & Froner-Giner, M.A. 2017. Rootstock influence on iron uptake responses in citrus leaves and their regulation under the Fe paradox effect. Peer J.
  48. Martıinez-Cuenca, M.R., Quinones, A., Primo-Millo, E., Forner-Giner, M.A. 2015. Flooding impairs Fe uptake and distribution in citrus due to the strong down-regulation of genes involvedin strategy I responses to Fe deficiency in roots. PLOS ONE 10: e0123644
  49. Martinez-Cuenca, M.R., Forner-Giner, M.A., Iglesias, D.J., Primo-Millo, E., Legaz, F. 2013. StrategyI responses to Fe-deficiency of two Citrus rootstocks differing in their tolerance to ironchlorosis. Scientia Horticulturae 153:56-63.
  50. Maxwell, K. & G.N. Johnson. 2000. Chlorophyll fluorescence: a practical guide. Journal of Experimental Botany. 51: 659-668.
  51. 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.
  52. 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, Netherlands. 389-397.
  53. Mengel, K. & E. Kirkby. 2001. Principles of plant nutrition. 5th edition, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands.
  54. Mishra, A., Mishra, K.B., Hoermiller, H., Heyer, A.G. & Nedbal, L. 2011. Chlorophyll fluorescence emission as a reporter on cold tolerance in Arabidopis thaliana accession. Plant Signaling and Behavior. 6: 301-310.
  55. Molassiotis, A., G. Tanoa, G. Diamantidis, A. Patakas & I. Therios. 2006. Effect of 4-month Fe deficiency exposure on Fe reduction mechanism, photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and antioxidant defense in two peach rootstocks differing in Fe deficiency tolerance. J. Plant Physiol. 163: 176-186.
  56. Morales, F., Grasa, R., Abadia, A. & Abadia, J. 1998. Iron chlorosis paradox in fruit trees, Journal of Plant Nutrition. 24: 815-825.
  57. 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.
  58. 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.
  59. Neaman, A., & Aguirre, L. 2007. Comparison of different methods for diagnosis of iron deficiency in avocado. Journal Plant Nutrition. 30: 1098-1108.
  60. Olsen, 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.
  61. Pedros, R., Moya, I., Goulas, Y. & Jacquemoud, S. 2008. Chlorophyll fluorescence emission     spectrum inside a leaf. Photochemical and Photobiological Sciences 7: 498-502.
  62. 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.
  63. 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.
  64. 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.
  65. Romheld, V. 2000. The chlorosis paradox: Fe inactivation in leaves as a secondary eventin Fe deficiency chlorosis. Journal of Plant Nutrition. 23: 1629-1643.
  66. .Salisbury, F.B. & Ross, C.W.1992. Plant Physiology. Wadsworth Publishing Company, Belmont, California. 682 pp.
  67. Sallato, B., DuPont, T. & Granatstein, D. 2018. Tree fruit soil fertility and plant nutrition in cropping orchards in central Washington. WSU Extension.
  68. 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.
  69. Singh. A., Naqvi, S., and Singh, S. 2002. Citrus Germplasm Cultivar and Rootstocks. Natural Research Centre for Citrus, Kalyani publishers. New Delhi, India.
  70. Wright, R.J. & T.I. Stuczynski. 1996. Atomic absorption and flame emission spectroscopy. In: Methods of Soil Analysis. Sparks, D.L. (Ed.), Part III, Chemical Methods, SSSA Book Series No.5, SSSA, Madison, WI. P. 65-91.
  71. 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 34, Issue 2
September 2020
Pages 215-233

Files

Share

How to cite

Statistics