رشد و عدم تعادل عناصر غذایی در ذرت علوفه ای در اثر کاربرد مس و منگنز در یک خاک آهکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی اسبق کارشناسی ارشد دانشگاه شیراز، دانشکده کشاورزی بخش علوم خاک

2 استاد دانشگاه شیراز، دانشکده کشاورزی، بخش علوم خاک

چکیده

گزارش هایی مبنی بر کمبود مس و منگنز در خاک های آهکی ایران در دست است. این کمبودها می تواند به دلیل پ هاش بالا و یا عدم تعادل میان مس و منگنز با سایر عناصر غذایی مانند کلسیم، منیزیم، آهن و روی در خاک های آهکی باشد. به منظور آگاهی از اثر مس، منگنز و بر همکنش آنها بر رشد و عدم توازن بین عناصر غذایی در ذرت علوفه ای (Zea mays L.) آزمایشی به صورت فاکتوریل 4×4 در شرایط گلخانه ای در چارچوب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در یک خاک آهکی با بافت لوم رسی ((fine, mixed (calcareous,) mesic Typic Calcixerepts انجام شد. تیمارها شامل چهار سطح مس (صفر، 5/2، 5، و 10 میلی گرم در کیلوگرم از منبع 5H2O .CuSO4) و چهار سطح منگنز (صفر، 10، 20، و 40 میلی گرم در کیلوگرم از منبع 4H2O . MnSO4) در سه تکرار بود. نتایج نشان داد که کاربرد منگنز سبب افزایش معنی دار وزن ماده خشک اندام هوایی ذرت شد. اما کاربرد مس در بالاترین سطح سبب کاهش معنی دار وزن ماده خشک گیاه شد و در سایر سطوح اختلاف معنی داری با گیاه شاهد نداشت. دلیل کاهش عملکرد ماده خشک ذرت می تواند اثر ضدیتی مس با آهن و همچنین نا مناسب بودن نسبت های مس به منگنز، مس به آهن و مس به منگنز + آهن+ روی باشد. کاربرد مس سبب افزایش معنی دار غلظت و جذب مس در گیاه شد، اما اثری بر غلظت و جذب منگنز نداشت. افزودن منگنز غلظت مس را کاهش ولی جذب آن را توسط گیاه افزایش داد. کاربرد منگنز سبب افزایش غلظت و جذب منگنز در ذرت شد. غلظت و جذب آهن با کاربرد مس در ذرت کاهش یافت. منگنز غلظت آهن را کاهش ولی جذب آن را به وسیله گیاه افزایش داد. افزودن مس و منگنز اثری بر غلظت روی در ذرت نداشت ولی کاربرد منگنز سبب افزایش جذب روی به وسیله گیاه شد. مصرف مس و منگنز اثری بر نسبت ریشه به اندام هوایی ذرت نداشت. حداکثر عملکرد ماده خشک با کاربرد 5 یا 10 میلی گرم مس در کیلوگرم و 20 و 40 میلی گرم منگنز در کیلوگرم خاک به دست آمد. گستره بسندگی برای مس در گستره 6 تا 7 میکروگرم و برای منگنز در گستره 50  تا 55 میکروگرم در گرم ماده خشک بود. قبل از هر توصیه کودی، نتایج این پژوهش بایستی در شرایط مزرعه نیز تأیید شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Growth and Nutrients Imbalance in Silage Corn as Affected by Copper and Manganese Application in a Calcareous Soil

نویسندگان [English]

  • Z. Hatam 1
  • A. Ronaghi 2
1 Former Graduate Student, Shiraz University. College of Agriculture. Soil Science Department
2 Professor, Shiraz University. College of Agriculture. Soil Science Department
چکیده [English]

Copper (Cu) and manganese (Mn) deficiency have been reported in soils of Iran. These nutrient deficiencies could be due to high soil pH and nutrients imbalance between Cu and Mn and other nutrients including Ca, Mg, Fe, and Zn in calcareous soils. In order to study the effect of Cu, Mn, and Cu × Mn interaction on growth and nutrients imbalance in silage corn (Zea mays L.), a factorial experiment of 4 × 4 was carried out in a completely randomized design with three replicates in a calcareous soil (fine, mixed (calcareous), mesic Typic Calcixerepts) under greenhouse conditions. Treatments consisted of four levels of Cu (0, 5, 10, and 20 mg kg-1 from CuSO4. 5H2O), and four levels of Mn (0, 10, 20, and 40 mg kg-1 from MnSO4. 4H2O) with three replicates. Results indicated that Mn significantly increased corn shoot dry matter yield (SDMY), but application of 20 mg Cu significantly decreased SDMY. Other levels of Cu had no significant effect on plant growth. Reduction of SDMY might be due to the antagonistic effect of Cu on Fe uptake and imbalance of Cu:Mn, Cu:Fe, and Cu:(Mn+Fe+Zn). Application of Cu increased Cu concentration and uptake in plant aerial part but had no effect on concentration and uptake of Mn. Addition of Mn decreased concentration of Cu but increased the plant uptake. Manganese decreased concentration of Fe but increased its uptake. Addition of Cu and Mn had no effect on plant Zn concentration, but Mn increased Zn uptake. Shoot: root ratio was not affected by Mn or Cu addition. The maximum SDMY was obtained by application of 5 or 10 mg Cu kg-1 and 20 or 40 mg Mn kg-1. The sufficiency range for Cu was 6 to 7 µg g-1 and 50 to 55 µg g-1 dry matter for Mn. The results of this study need to be verified under field conditions before making any fertilizer recommendation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Copper
  • Manganese
  • Corn
  • Calcareous Soil

مراجع

  1. علی نژاد، ز. 1381. تأثیر شوری و مس بر رشد و ترکیب شیمیایی دو رقم برنج. پایان نامه کارشناسی ارشد بخش خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز.
  2. غفاری نژاد شهر بابکی، ع، و کریمیان، ن. همبستگی بین منگنز عصاره گیری شده به وسیله پنج روش با خصوصیات خاک و پاسخهای گیاه سویا در خاکهای آهکی استان فارس. مجله علوم آب و خاک - علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی 65 – 76: 2 (4)، 1377.
  3. ملکوتی، م. ج، کشاورز، پ و کریمیان، ن. 1387. روش جامع تشخیص و توصیه بهینه کود برای کشاورزی پایدار. چاپ هفتم، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس.
  4. Bernal, M., R. Cases, R. Picorel, and I.Yruela. 2007. Foliar and root Cu supply affect Fe deficiency and Zn uptake and photosynthetic activity in soybean plants. Environ. Exp. Bot. 60: 145-150.
  5. Bremner, J. M. 1996. Nitrogen-Total. PP. 1082-1122. In: D. L. Sparks et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  6. Chen, Y., J. Shi, G. Jian, S. Zheng, and Q. Lin. 2004. Fe deficiency induces Cu uptake and accumulation in Commelina communis. Plant Sci. 166: 1371-1377.
  7. Doming, A., and Bertling. 2004. Manganese, zinc, and silicon studies of cucumber (Cucumus sativa) using a miniature hydroponics system, International Symposium on Growing Media and Hydroponics, ISHS, Acta Hort. 644.
  8. Gee, G. W., and J. W. Bauder. 1986. Particle-size analysys, hydrometer method. PP. 404-408. In: A. Klute et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  9. Ghasemi-Fasaei, R., A. Ronaghi, M. Maftoun, A. Karimian, P. N. Soltanpour. 2005. Iron- manganese interaction in chickpea as affected by foliar and soil application in a calcareous soil. J. Plant Nutr. 31: 839-848.
  10. Ghasemi-Fasaei, R., and A. Ronaghi. 2007. Interaction of Fe with Cu, Zn, Mn in wheat as affected by Fe and Mn in calcareous soil. J. Plant Nutr. 31: 839-848.
  11. Ghasemi-Fasaei, R., and A. Ronaghi. 2008. Field evaluations of yield, iron-manganese relationship, and chlorophyll meter readings in soybean genotypes as affected by iron-ethylenediamine di-o-hydroxyphenylacetic acid in a calcareous soil . J. Plant Nutr. 31: 81-89.
  12. Halder, M., and L. N. Mandal. 1982. Cu × Mn interaction and availability of Zn, Cu, Fe, Mn, and P in waterlogged rice soils. Plant Soil. 69: 131-134.
  13. Havlin, J. L., J. D. Beaton, S. L. Tidale, and W. L. Nelson. 1999. Soil Fertility and Feretilizers: An Introduction to Nutrient Management, 6th Edition, Prantice Hall: Upper Saddle River, NJ.
  14. Heitholt, J. J., J. J. Solan, and C. T. Mackown. 2002. Copper, manganese, and zinc fertilization effects on growh of soybean on a calcareous soil. J. Plant Nutr. 25: 1727-1740.
  15. Herbik, A., C. Boiling, and C. Buckhout. 2002. The involment of a multicopper oxidase in iron uptake by the green algae Chlamydomonas rein hardtii. Plant Physiol. 130: 2039-2048.
  16. Jarvis, S. C., L. H. P. Jones, and M. J. Hopper. 1998. Cadmium uptake from solution by plants and its transport from root to shoot. Plant Soil. 44: 179-191.
  17. Leoppert, R. H., and D. L. Saurez. 1996. Carbonate and gypsum. PP. 437-474. In: D. L. Sparks et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. Am. Soc. Agron. J., Madison, WI.
  18. Lindsay, W. L., and W. A. Norvell. 1978. Development of DTPA soil test for zinc, iron, manganese, and copper. Soil Sci. Soc. Am. J. 42: 421-428.
  19. Lopez, M. A. F., D. R. Ellis, and M. A. Grusak. 2005. Effect of zinc, and manganese supply on the activity of superoxidase dismutase and carbonic anhydrase in Medicago truncatula wild type and raz mutant plants. Plant Sci. 168: 1015-1022.
  20. Mengel, K., and E. A. Kirkby. 2001. Principles of Plant Nutrition. 5th Kluwer, Dordrecht, the Netherlands.
  21. Nelson, D. W., and L. E. Sommers. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. PP. 961-1010. In: D. L. Sparks et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  22. Nirmala, N., and C. Chitralekha. 2002. Copper-manganse interaction in cauliflower. J. Plant Nutr. 25: 1701-1707.
  23. Patra, D., M. Halder, and L. N. Mandal. 1982. Effect of P, Cu, and Zn application on the growth and Zn, Cu, Fe, Mn, and P nutrition of rice in waterlogged soil. Indian Agric. 26: 229-235.
  24. Patsikka, E., M. Kairavuo, F. Seren, E. Aro, and E. Tyystjarvi. 2002. Excess copper predisposes photosystem II to photoinhibitation in vivo outcompeting iron, and causing decrease in leaf chlorophyle. Plant Physiol. 129: 1359-1367.
  25. Rhoades, J. D. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved salts. PP. 417-436. In: D. L. Sparks et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  26. Romera, F. J., V. M. Frejo, and E. Alcantara. Simultaneous Fe and Cu deficiency accelerates the incubation of several Fe-deficiency stress responses in strategy plants. Plant Physiol. Biochem. 41: 8221-827.
  27. Roomizadch, S., Karimian,N. 1996. Manganese-iron relationship in soybean grown in calcareous soils. Plant Nutr. 19: 397-406.
  28. Sedberry, J. E., J. R. Eun, M. Y. Wilson, F. E. Barndon, and D. M. Bligh. 1980. Effect of application of copper and zinc on yield of Satarn rice grown on Crowley silt loam and on chemical composition of rice-leaf tissue. Ann. Prog. Rice Exper. Sta., Crowley, Louisiana. USA. Louisiana Univ. PP. 91-95.
  29. Soil Survey Staff. 1998. Keys to Soil Taxonomy, 8th Edition; S. Government Printing Office, Washington, DC.
  30. Thomas, G. W. 1996. Soil pH and soil acidity. PP.475-490. In: D. L. Sparks et al., (Eds). Methods of Soil Analysis. Part III, 3rd Ed. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  31. Wallace, A. 1982. Additive protective and synergistic effect on plant with excess trace elements. Soil Sci. 133: 319-323.
  32. Watanabe, F. S., and S. R. Olsen. 1965. Test of an ascorbic acid for determining phosphorous in water and NaHCO3-extracted from soil. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 29: 677-678.
پژوهش های خاک
دوره 25، شماره 3
آذر 1390
صفحه 197-206

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار