اثرات متقابل شوری و کودهای ازتی بر رشد و ترکیب شیمیایی سورگوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد خاکشناسی

2 دانشیار

3 استاد دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

اثرات متقابل شوری و حاصلخیزی بر تولید بهینه گیاه در خاک‌های شور اهمیت فراوان دارد. این اثرات مآلا‍ً وضعیت عناصر غذایی در بافت‌های گیاهی را متأثر می‌سازد. به منظور بررسی واکنش گیاه سورگوم
(Sorghum bicolor L. Moench) به منابع و مقادیر متفاوت کود ازتی در سطوح مختلف شوری و مطالعه اثرات متقابل شوری و کودهای ازتی بر غلظت عناصر معدنی در گیاه سورگوم، آزمایشی فاکتوریل با دو فاکتور شوری آب آبیاری (5 سطح) و کود ازتی (8 سطح) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سـه تـکرار و بـه صـورت گلدانی انجـام شد. پنج سطح شـوری آب با تیمارهای آب غیرشور ( یا تیمار شاهد آب) و شوری‌های 6 ()، 8 ()، 10 () و 12() دسی‌زیمنس بر متر اعمال گردید. فاکتور کود شامل هشت سطح تیمار بدون مصرف کود ()، تیمار کود پایه و بدون مصرف کود ازتی ( یا تیمار شاهد کود)، تیمارهای اوره در سطوح ‌اول تا سوم () و تیمارهای نیترات آمونیم در سطوح اول تا سوم () بود. کوددهی ازتی در سه سطح 114، 137 و 160 کیلوگرم ازت عنصری در هکتار و بصورت تقسیط اعمال شد. گیاهان مربوط به تیمارهای C3 و C4 به دلیل سوختگی کلر از آزمایش خارج شدند. سایر تیمارها در هفته یازدهم از سطح خاک جدا شدند. درصد سبز شدن، وزن مرطوب، وزن خشک، ارتفاع بوته و سطح برگ اندازه‌گیری شد. غلظت عناصر ازت، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، کلر، سدیم، همچنین جذب ازت، پتاسیم، کلسیم و منیزیم اندازه‌گیری و محاسبه شد. نتایج نشان داد با افزایش شوری، درصد سبز شدن، وزن مرطوب، وزن خشک، سطح برگ و ارتفاع بوته سورگوم بطوری معنی‌دار کاهش یافت (). لیکن پاسخ آن به کود ازتی در سطوح مختلف شوری متفاوت ‌بود. در سطح شوری C0، بالاترین وزن خشک مربوط به سطح سوم کود ازتی بود، حال آنکه بیشترین مقدار وزن خشک در سطوح شوری C1 و C2 به ترتیب مربوط به سطوح دوم و اول کوددهی ازتی بود. بنابراین، مصرف کود ازتی در تیمارهای شور به مقداری کمتر از آنچه در خاکهای غیرشور مرسوم بوده، واکنش مثبت سورگوم را به همراه داشت. در شرایط غیرشور گیاه به افزودن کود ازتی پاسخ مثبت داد، لیکن با افزایش شوری پاسخ مثبت گیاه در سطوح کمتر کود ازتی بود. با افزایش شوری، غلظت‌ عناصر ازت، کلسیم، منیزیم، سدیم و کلر در اندام هوایی افزایش و غلظت پتاسیم و جذب عناصر ازت، کلسیم، منیزیم و پتاسیم کاهش یافت. در تیمارهای آب شور کوددهی ازتی باعث کاهش غلظت سدیم، کلر و افزایش غلظت پتاسیم در بافت گیاهی شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Interactive Effect of Salinity and Nitrogen Fertilizers on Growth and Composition of Sorghum

نویسندگان [English]

  • E. Esmaili 1
  • M. Homaee 2
  • M. J. Malakouti 3
1 MSc student; Associate Professor
2 Professor
3 Department of Soil Science, Tarbiat Modarres University, respectively.
چکیده [English]

The optimum use of fertilizers under saline conditions is essential for maximum crop production. several studies have shown that salinity level and fertilizer rates interact to affect yields. This effect may be related to the nutrients status of plant tissues. The objective of this study was to investigate the interactive effects of salinity and nitrogen fertilizer on growth, yield and the concentration of nutrients in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). Consequently, a randomized complete block factorial experiment with 3 replications was conducted. Ten sorghum seeds were sown at 3cm depth in each pot. The applied irrigation water was 50 percent more than the consumptive use of plants to achieve the target leaching fraction. Irrigation waters consisted of C0, C1, C2, C3 and C4, corresponding to 0.6, 6, 8, 10 and 12 dSm-1, respectively. The fertilizer treatments consisted of F0 (no fertilizer), N0 (control: just triple superphosphate as a base fertilizer without any N- fertilizers), U1(114 Kg/h urea N-), U2 (137 Kg/h N-urea), U3 (160 Kg/h urea N-), A1 (114 Kg/h ammonium nitrate), A2 (137 Kg/h N-ammonium nitrate) and A3 (160 Kg/h ammonium nitrate- N). All the fertilizers were applied on two plants. The plants that received water with  ECs of 10 and 12 dSm-1 were eliminated from the experiment after 7 and 9 weeks, respectively, due to chloride toxicity. The remaining plants were harvested during the flowering stage, 77 days after seeding. The plant height, fresh weight, dry weight and the leaf area were measured as the growth indices and nitrogen, potassium, calcium, magnesium, sodium and chloride contents of whole plants were measured. The results indicated  that both the emergence and growth rates decreased significantly by increasing salinity. The plant response to N fertilizers appeared to be different at each salinity level. The maximum production at C0 salinity level was obtained for N-3, while at C1 and C2 treatments, the maximum production were obtained with N-2 and N-1 treatments, respectively. In C1 to C4, There was no significant difference between the two applied N-sources. The concentrations of N, Ca, Mg, Na and Cl in plant tissues increased by increasing soil salinity. While K concentration and the uptake of N, K, Ca and Mg decreased. Nitrogen fertilization in treatments with saline water caused decrease in the concentration of sodium and chloride and increase in the concentration and uptake of potassium in plant tissues.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Salinity
  • Nitrogen fertilizer
  • Urea
  • Ammonium nitrate
  • Sorghum
  • Potassium
  • Chloride
  • Sodium
  • Calcium
  • Magnesium

مراجع

  1. خوشگفتارمنش، ا. ح. و سیادت، ح. 1381. تغذیة معدنی سبزیجات و محصولات باغی در شرایط شور. چاپ اول. نشر آموزش کشاورزی. معاونت باغبانی وزارت جهاد کشاورزی. کرج، 86 ص
  2. فومن اجیرلو‍، ع. 1380. بررسی و ارزیابی ناحیه‌ای ارقام و واریته‌های سورگوم علوفه‌ای. انتشارات مؤسسه تحقیقات اصلاح و نهال و بذر.
  3. همایی، م. 1381. واکنش گیاهان به شوری. چاپ اول. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. تهران. 97 ص.
  4. Adams, J. F. and T. A. Doerge. 1987. Soil salinity and soil acidity as factors in plant nutrition. In: Future Development in Soil Science Research. ed. Boersma, L. L., pp. 193-203. Madison, WI: Soil Science Society of America, U. S. A.
  5. Bernstein, L., L. E. Francois and R. A. Clark. 1974. Interactive effects of salinity and fertility on yield of grains and vegetables. Agronomy Journal, 66: 412-421.
  6. Broome, S. W., W. W. Woodhouse Jr. and E. D. Seneca. 1975. The relationship of mineral nutrients to growth of Spartina alterniflora in North Carolina. II. The effect of N, P and Fe fertilizer. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 39: 301-307.
  7. Clark, D. R., C. J. Green, V. G. Allen and C. P. Brown. 1999. Influence of salinity in irrigation water on forage sorghum and soil chemical properties. Journal of Plant Nutrition, 22 (12): 1905-1920.
  8. Feigin, A., I. Rylski., A. Meiri and J. Shalhevet. 1987. Response of melon and tomato plants to chloride-nitrate ratios in saline nutrient solution. Journal of Plant Nutrition, 10: 1787-1794.
  9. Francois, L. E., T. J. Donovan and E. V. Maas. 1992. Yield, vegetative growth and fiber length of kenaf grown on saline soil. Agron. J. 84: 592-598.
  10. Grattan, S. R. and C. M. Grieve. 1999. Mineral nutrient acquisition and response by plants grown in saline environments. In: Handbook of Pla
  11. nt and Crop Stress ed. Pessarakli, M., pp. 203-229. Marel Dekker New York.
  12. Greenway, H. and R. Munns. 1980. Mechanism of salt tolerance in nonhalophytes. Annu. Rev. Plant physiol. 31: 149-190.
  13. Gronewald, J. W., C. G. Suhayda., M. Tal. And M. C. Shannon. 1990. Reduction in plasma membrane ATPase activity of tomato roots by salt stress. Plant Sci. 66: 145-153.
  14. Hu, Y., J. J. Oertli and U. Schmidhalter. 1997a. Interactive effects of salinity and macronutrient level on wheat. I. Growth. Journal of Plant Nutrition, 20: 1155-1167.
  15. Hu, Y, and U. Schmidhalter. 1997b. Interactive effects of salinity and macrontrient level on wheat. II. Composition. Journal of Plant Nutrition, 20: 1169-1182.
  16. Kafkafi, U., N. Valoras and J. Letey. 1982. Chloride interaction with nitrate and phosphate nutrition in tomato. Journal of Plant Nutrition, 5: 1369-1385.
  17. Kafkafi, U. (1984). Plant nutrition under saline conditions. In: Soil Salinity Under Irrigation. eds. Shainberg, I. and Shalhevet, J., pp 318-336. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York Tokyo.
  18. Khalil, M. A., F. Amer and M. M. Elgabaly. 1967. A sailinity-fertility interaction study on corn and cotton. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 31: 683-686.
  19. Lunin, J. and M. H. Gallatin. 1965. Salinity-fertility interaction in  relation  to growth and composition of beans.I: Effect of N, P and K. Agron. J. 57: 339-342.
  20. Lynch, J. and A. Lauchli. 1984. Potassium transport in salt-stressed barley roots. Planta. 161: 295-301.
  21. Maas, E. V. and S. R. Grattan. 1999. Crop yields as affected by salinity. In: Handbook of Plant and Crop Stress. ed. Pessarakli, M., pp. 55-108. Marcel Dekker New York.
  22. Martinez, V. and A. Cerda. 1989. Influence of N source on rate of Cl, N, Na and K uptake by cucumber seedling grown in saline condition. Journal of Plant Nutrition. 12: 971-983.
  23. Munns, R. and A. Termaat. 1986. Whole-plant responses to salinity. Aust. J. Plant Physiol 13: 143-160.
  24. Naidoo, G. 1987. Effect of salinity and nitrogen on growth and water relations in the mangrove. Avicennnia marina (Forsk) Vierh. New Phytol. 107: 317-325.
  25. Ogo, T. and S. Moriwaki. 1965. Relationship between certain nitrogen fractions in leaf-blade of crops and salt-torerance. Bull Shimane Agric. College 13A: 5-9.
  26. Okusanya, O. T. and I. A. Ungar. 1984. The growth and mineral composition of three species of Spergularia as affected by salinity and nutrients at high salinity. Am. J. Bot. 71: 439-447.
  27. Rathert, G. 1983. Effects of high salinity stress on mineral and carbohydrate metabolism of two cotton varieties. Plant Soil. 73: 247-256.
  28. Ravikovitch, S. 1973. Effects of brackish irrigation water and fertilizers on millet and corn. Expl. Agric. 9: 181-188.
  29. Ravikovitch, S. and Porath. 1967. The effects of nutrients on the salt tolerance of crops. Plant Soil, 26: 49-71.
  30. Skeffington, M. J. S. and D. W. Jeffrey. 1985. Growth performance of an inland population of Plantago maritima in response to nitrigen and salinity. Vegetatio. 61: 265-272.
  31. Smart, R. M. and J. W. Barko. 1980. Nitrogen nutrition and salinity tolerance of Distichlis spicate and Spartina alterniflora. Ecology 61: 630-638.
  32. Soliman, M. S., H. G. Shalabi and W. F. Campbell. 1994. Interaction of salinity, nitrogen and phosphorous fertilization on wheat. Journal of Plant Nutrition. 17: 1163-1173.
  33. Suhayda, C. G., J. L. Giannini, D. P. Briskin and M. C. Shannon. 1990. Electrostatic changes in lycopersicon escolentum root plasma memberane resulting from salt stress. Plant Physiol, 93: 471-478.
  34. Tshivhandekano, T. R. and O. A. M. Lewis. 1993. Differences in response between nitrate and ammonium-fed maize to salinity stress and its amelioration by potassium. S. Afr. J. Bot. 59: 597-601.
  35. Wang, D. and M. C. Shannon. 1999. Emergence seedling growth of soybeen cultivars and maturity groups under salinity. Plant and Soil. 214: 117-124.
پژوهش های خاک
دوره 19، شماره 1
خرداد 1384
صفحه 129-141

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار