توانایی دو گونه گیاهی در جذب آهن از بسترهای حاوی فلوگوپیت و موسکویت

آب و خاک

مقاله 1، دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 52، خرداد 1396، صفحه 449-459   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i3.40267

نویسندگان

محسن سلیمان زاده¹؛ حسین خادمی²؛ مژگان سپهری^{* 3}

¹دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرکان

²دانشگاه صنعتی اصفهان

³دانشگاه شیراز

چکیده

آهن یکی از عناصر کم‌مصرف و ضروری برای گیاه می‌باشد. مقدار آهن کل خاک در بیشتر مواقع بسیار بیشتر از نیاز گیاه است، اما حلالیت کم ترکیبات آهن در بسیاری از خاک‌ها، باعث کاهش مقدار جذب این عنصر توسط گیاه و در نتیجه بروز علائم کمبود آهن در گیاه می‌شود. برخی کانی‌های میکایی مانند موسکویت و فلوگوپیت که دارای مقدار قابل توجهی آهن هستند در خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک ایران فراوان می‌باشند. این تحقیق با هدف بررسی توانایی دو گونه گیاهی (یونجه و جو) در جذب آهن ساختاری فلوگوپیت و موسکویت انجام پذیرفت. پژوهش به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل دو نوع گیاه (یونجه و جو)، دو نوع کانی میکایی (فلوگوپیت و موسکویت) و دو نوع محلول غذایی (کامل و بدون آهن) بودند. گیاهان بوسیله آب مقطر آبیاری و توسط محلول غذایی طی دوره 150 روزه کشت تغذیه شدند. در پایان دوره کشت بخش هوایی و ریشه گیاه برداشت و مقدار آهن عصاره‌های گیاه با دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که غلظت آهن در گلدان‌های حاوی بستر کشت فلوگوپیت و تغذیه شده با محلول غذایی بدون آهن برای هر دو گیاه یونجه و جو در محدوده کفایت قرار دارد. مقدار آهن جذب شده توسط گیاه یونجه در هر دو بستر حاوی فلوگوپیت و موسکویت و هر دو نوع محلول غذایی بیشتر از گیاه جو است.

کلیدواژه‌ها

جو؛ کانی‌های میکایی؛ یونجه

مراجع

1- Brown J. C., and Jolley V.D. 1989. Plant metabolic responses to iron-deficiency stress. BioScience, 39: 546-551.

2- Bar-Ness E., Hadar Y., Chen Y., Romheld V., and Marschner H. 1992. Short-term effects of rhizosphere microorganisms on Fe uptake from microbial siderophores by maize and oat. Plant Physiology, 100: 451-456.

3- Cakmak I., Pfeiffer W.H., and McClafferty B. 2010. Biofortification of durum wheat with zinc and iron. Cereal Chemistry, 87: 10-20.

4- Calvaruso C., Mareschal L.,Turpault M.P., and Leclerc E. 2009. Rapid clay weathering in the rhizosphere of Norway spruce and oak in an acid forest ecosystem. Soil Science Society of America Journal, 73: 331-338.

5- Farpoor M.H. 2002. Relationship between geomorphology and evolution of Rafsanjan soils. Soil sciences Ph.D thesis, college of agriculture, Isfahan University of Technology, 226p.

6- Fernandez V., and Ebert G. 2005. Foliar iron fertilization: a critical review. Journal of Plant Nutrition,28: 2113-2124.

7- Haynes R.J. 1990. Active ion uptake and maintenance of cationanion balance: A critical examination of their role in regulating rhizosphere pH. Plant and Soil, 126: 247–264.

8- Hopf J., Langenhorst F.,Pollok K., Merten D., and Kothe E. 2009. Influence of microorganisms on biotite dissolution: an experimental approach. Chemie Der Erde Geochemistry, 69: 45-56.

9- Jaillard B., Ruiz L., and Arvieu J. C. 1996. pH mapping in transparent gel using color indicator videodensitometry. Plant and Soil, 183:85-95.

10- Jalali M. 2005. Release kinetics of nonexchangeable potassium in calcareous soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 36: 1903-1917.

11- Kabata-Pendias A. 2011. Trace Elements in Soils andPlants. 3nd Ed. CRC Press. Boca Raton, FL.

12- Khayamim F., and Khademi H. 2010. The ability of three plant species to take up potassium from phlogopite. Journal of Plant Production, 17(4):91-109. (in Persian with English abstract)

13- Khoshgoftarmanesh A.H. 2007. Principles of Plant Nutrition. Isfahan University of Technology press, 461p. (in Persian)

14- Marschner H. 2008. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2ndEd.,Acadmic Press. Landan. UK.

15- Marschner P., Crowley D., and Rengel Z. 2011. Rhizosphere interactions betweenmicroorganisms and plants govern iron and phosphorus acquisition along the root axis–model and research methods. Soil Biology and Biochemistry, 43: 883-894.

16- Masaoka Y., Kojima M., Sugihara S., Yoshihara T., Koshino M., and Ichihara A. 1993. Dissolution of ferric phosphate by alfalfa (Medicago sativa L.) root exudates. Plantand Soil, 155: 75–78.

17- Naderizadeh Z. 2009. Effect of organic matter on potassium uptake ability from micaceous minerals by alfalfa and possibility mineral transformation. Soil Sciences Master Thesis, college of agriculture, Isfahan University of Technology, 113p. (in Persian)

18- Neilands J.B., Leong S.A. 1986. Siderophores in relation to plant growth and disease. Annual Review Plant Physiology, 37:187–208

19- Norouzi S., and Khademi H. 2010. Ability of alfalfa (Medicago sativa L.) to take up potassium from different micaceous minerals and consequent vermiculitization. Plant and Soil, 328: 83-93.

20- Olsen R.A., Bennett J. H., Blume D., and Brown J. C. 1981. Chemical aspects of the Fe stress response mechanism in tomatoes. Journal of Plant Nutrition, 3: 905–921.

21- Powell P.E., Staniszlo P.J., Cline G.R., Reid C.P.P. 1982. Hydroxamate siderophores in the iron nutrition of plants. Journal of Plant Nutrition,5:653–673

22- Romheld V. 1987. Different strategies for iron acquisition in higher plants. Physiologia Plantarum, 70: 231–234.

23- Sanchez A.S., Juarez M., Sanchez-Andreu J., Jorda J., and Bermadez D. 2005. Use of humic substances and amino acids to enhance iron availability for tomato plants from applications of the chelate FeEDDHA. Journal of Plant Nutrition, 28: 1877-1886.

24- Stegner R. 2002. plant Nutrition Studies. Lamotte Company, Maryland, USA. P. 76.

25- Styriakova I., Bhatti T.M., Bigham J.M., tyriak I., Vuorinen A., and Tuovinen O.H. 2004. Weathering of phlogopite by Bacillus cereus and Acidithiobacillusferrooxidans. Canadian Journal of Microbiology, 50: 213-219.

26- Wiren N.V., Romheld V., Shioiri T., and Marschner H. 1995. Competition between microorganisms and roots of barley and sorghum for iron accumulated in the root apoplasm. New Phytologist, 130: 511-521.