The influence of iron chelate and zinc sulfate on the growth and nutrient composition of chickpea grown on a calcareous soil

Document Type: Full Article

Authors

Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, I. R. Iran

Abstract

ABSTRACT- The effects of iron (Fe) and zinc (Zn) treatments on the growth and nutrient composition of chickpea were studied in a greenhouse experiment arranged in a completely randomized design. While the application of Fe decreased mean shoot dry weight of chickpea, that of Zn had no significant effect on chickpea shoot dry weight. Increasing Fe levels drastically decreased Mn concentration and uptake in chickpea shoot. Addition of Zn, however, had no significant effect on Mn concentration and uptake in chickpea shoot. Although the addition of 10 mg Fe kg-1 significantly increased mean Fe concentration in chickpea shoot, the effect of Fe application on mean Fe uptake was negligible. Although the application of Zn had no significant effect on mean Fe concentration or uptake, it increased mean Zn uptake in chickpea shoot. While the application of Fe increased mean Zn concentration, application of 5 mg Fe kg-1 had no significant effects on mean Cu concentration or uptake in chickpea tissues although 10 mg Fe kg-1 increased mean Cu concentration and uptake in chickpea tissues. Addition of Zn, however, had no significant effect on Cu uptake. A significant negative correlation was observed between Mn uptake and Fe rates demonstrating a reduction in shoot Mn uptake following Fe application. Although shoot dry weight of chickpea was negatively correlated with Fe rates, it showed significant positive correlations with the uptakes of Zn and Mn indicating that the patterns of changes in dry matter was in coordination with changes in Zn and Mn uptakes. Since Fe chelate addition may cause nutrient imbalance and growth reduction in chickpea, it appears that the use of Fe and Zn efficient genotypes should be considered as an appropriate practice for chickpea grown on calcareous soils low in available Fe and Zn.

Keywords

Main Subjects


Article Title [Persian]

اثر کلات آهن و سولفات روی بر رشد و ترکیب شیمیایی نخود در یک خاک آهکی

Authors [Persian]

  • رضا قاسمی فسائی
  • عبدالمجید رونقی
Abstract [Persian]

چکیده- اثر تیمارهای آهن و روی بر رشد و ترکیب شیمیایی نخود طی یک آزمایش گلخانه ای مطالعه گردید. کاربرد آهن سبب کاهش میانگین وزن خشک اندام هوایی نخود گردید. اما کاربرد سولفات روی اثر معنی داری بر میانگین وزن خشک اندام هوایی نخود نداشت. مصرف سطوح آهن سبب کاهش قابل ملاحظه ای در غلظت و جذب کل منگنز شد. اما سطوح روی اثر معنی داری بر غلظت و جذب کل منگنز نداشت. کاربرد سطوح روی یا آهن تاثیر معنی داری بر میزان جذب کل آهن اندام هوایی نخود نداشت. افزودن آهن سبب افزایش میانگین غلظت روی و آهن گردید. افزودن سطوح روی سبب افزایش جذب کل روی گردید. اگر چه افزودن 5 میلی گرم آهن در کیلوگرم تاثیر معنی داری بر میانگین غلظت و جذب مس نداشت اما کاربرد 10 میلی گرم آهن در کیلوگرم سبب افزایش معنی دار میانگین غلظت و جذب مس گردید. افزودن سطوح روی تاثیر معنی داری بر میزان غلظت و جذب کل مس اندام هوایی نخود نداشت. همبستگی منفی معنی داری بین میزان جذب منگنز اندام هوایی نخود و سطوح آهن افزوده شده به دست آمد که نشان دهنده کاهش در میزان جذب منگنز با افزایش سطح آهن مصرفی بود. وزن خشک اندام هوایی نخود نیز همبستگی منفی معنی داری با سطوح آهن افزوده شده نشان دادند. همبستگی های مثبت معنی داری بین وزن خشک اندام هوایی نخود با مقادیر جذب منگنز و روی به دست آمد که نشان دهنده تطابق بین روند تغییرات وزن خشک اندام هوایی نخود با روند تغییرات جذب منگنز و روی اندام هوایی این گیاه بود. نظر به اینکه مصرف روی سبب افزایش وزن خشک نخود نگردید و مصرف کلات آهن ممکن است منجر به عدم توازن در وضعیت عناصر غذایی و به دنبال آن کاهش رشد گیاه گردد به نظر می رسد که استفاده از ژنوتیپ های آهن کارا و روی کارا می تواند به عنوان راه حل مناسب جهت کاشت گیاهان در خاکهای با کمبود این عناصر در نظر گرفته شود.

Keywords [Persian]

  • واژه های کلیدی:
  • روی
  • آهن
  • برهمکنش
  • عدم توازن تغذیه ای
Alam S., Kamei, S., & Kawai, S. (2000). Phytosiderophore release from manganese-induced iron deficiency in barley. Journal of Plant Nutrition, 23, 1193–1207.
Ghasemi Fasaei, R., Ronaghi, A., Maftoun, M., Karimian, N., & Soltanpour, P.N. (2003). Influence of FeEDDHA on iron-manganese interaction in soybean genotypes in a calcareous soil. Journal of Plant Nutrition, 26, 1815–1823.
Ghasemi Fasaei, R., & Ronaghi, A. (2008). Interaction of iron with copper, zinc and manganese as affected by iron and manganese in a calcareous soil. Journal of Plant Nutrition, 31, 839-848.
Ghasemi Fasaei, R., Ronaghi, A., Maftoun, M., Karimian, N., & Soltanpour, P.N.  (2005). Iron-manganese interaction in chickpea as affected by foliar and soil application of iron in a calcareous soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 36, 1717–1725.
Gholamalizadeh Ahangar, A., Karimian, N., Abtahi, A., Assad, M.T., & Emam, Y. (1995). Growth and manganese uptake by soybean in highly calcareous soils as affected by native and applied manganese and predicted by nine       different extractants. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 26, 1441–1445.
Graham, R.D., Welch, R.M., & Bouis, H.E. (2001). Addressing micronutrient malnutrition through enhancing the nutritional quality of staple foods: principals, perspectives and knowledge gaps. Advances in Agronomy, 70, 77-144.
Kalayci, M., Torun, B., Eker, S., Aydin, M., Ozturk, L., & Cakmak, I. (1999). Grain yield, zinc efficiency, and Zinc concentration of wheat cultivars grown in a zinc-deficient calcareous soil in field and greenhouse. Field Crops Research, 63, 87-98.
Kaya, C., Higgs, D., & Burton, A. (1999). Foliar application of iron as a remedy for zinc toxic tomato plants. Journal of Plant Nutrition, 22, 1829–1837.
Mortvedt, J.J. (1991). Correcting iron deficiencies in annual and perennial plants: Present technologies and future prospects. Plant and Soil, 130, 273–279.
Nan, Z., Li, J., Zhang, J., & Cheng, G. (2002). Cadmium and zinc interactions and their transfer in soil-crop system under actual field conditions. Science Total Environment, 285, 187-195.
Oikeh, S.O., Menkir, A., Maziya-Dixon, B., Welch, R.M., Glahn, R.P., & Gauch, J.R.G. (2004). Environmental stability of iron and zinc concentrations in grain of elite early-maturing tropical maize genotypes grown under field conditions. Journal of Agricultural Science, 142, 543-551.
Pestana, M., deVarennes, A., Abadia, J., & Faria, E.A. (2005). Differential tolerance to iron deficiency of citrus rootstocks grown in nutrient solution. Scientia Horticulturae, 104, 25–36.
Roomizadeh, S., & Karimian, N. (1996). Manganese-iron relationship in soybean grown in calcareous soils. Journal of Plant Nutrition, 19, 397–406.
Verma, T.S., & Tripathi, B.R. (1983). Zinc and iron nteraction in submerged paddy. Plant and Soil, 72, 107–116.
Wang, T.L., Domoney, C., Hedley, C.L., Casey, R., & Grusak, M.A. (2003). Can we improve the nutritional quality of legume seeds? Plant Physiology, 131, 886-891.
Zaiter, H.Z., Clark, R.B., Lindgren, D.T., Nordquist, P.T., Stroup, W.W., & Pavlish, L.A. (1992). Leaf chlorosis and seed yield of dry beans grown on high-pH calcareous soil following foliar iron sprays. Hort Science, 27, 983–985.
Zhao, A.Q., Bao, Q.L., Tian, X.H., Lu, X.C., & Welf, J.G. (2011). Combined effect of iron and zinc on micronutrient levels in wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Environmental Biology, 32, 235-239.