تأثير إمداد البوتاسيوم والملوحة على تركيز البوتاسيوم في الانسجة النباتية

خالد شاهين; وسام عمر عيواز

المؤلفون

خالد شاهين الأكاديمية الليبية للدراسات العليا / جنزور/ ليبيا
وسام عمر عيواز المركز الليبي لأبحاث التقنية الحيوية\طرابلس / ليبيا

الكلمات المفتاحية:

إجهاد الملوحة، تغذية البوتاسيوم، الري، جودة المياه

الملخص

قامت هذه الدراسة بتقييم تأثير ملوحة مياه الري وإمدادات البوتاسيوم (K) على أداء النمو وتراكم الكاتيونات في نبات الشعير (Hordeum vulgare L.) أُجريت تجربة في أواني داخل بيت محمي باستخدام تصميم عشوائي كامل، وشملت ثلاثة معاملات للري (مياه عذبة، مياه بحر مخففة، و150 ملي مول من كلوريد الصوديومNaCl) )، ومستويين من إضافة البوتاسيوم (0 و150 كغ/هكتار)، ونوعين من قوام التربة. تم تقييم نمو النبات من خلال قياس إنتاج المادة الجافة ومساحة الأوراق، بينما تم تحديد تركيزات أيونات K⁺ وNa⁺ وCa²⁺ وMg²⁺ في كل من الأجزاء الهوائية والجذور. أدت الملوحة إلى انخفاض ملحوظ في مساحة الأوراق، مما يشير إلى أن تمدد الأوراق أكثر حساسية لإجهاد الملوحة مقارنة بتوفر البوتاسيوم. في المقابل، كان إنتاج المادة الجافة متأثرًا بشكل طفيف فقط بالملوحة ولم يُظهر استجابة معنوية لتسميد البوتاسيوم. كانت تركيزات البوتاسيوم في أنسجة النبات محكومة بشكل أساسي بالملوحة نتيجة للتداخل التضادي بين أيونات Na⁺ وK⁺. كما أدت الملوحة إلى زيادة تراكم Na⁺ وMg²⁺ مع انخفاض متزامن في تركيزات Ca²⁺. ولم يساهم تطبيق البوتاسيوم في التخفيف من القيود على النمو الناتجة عن الملوحة.

المراجع

Cramer GR, Lauchli A, Polito VS. Displacement of Ca²⁺ by Na⁺ from the plasmalemma of root cells: a primary response to salt stress Plant Physiol. 1985;79:207–211.

Hafsi, C., et al. Mineral accumulation, relative water content and gas exchange are the main physiological regulating mechanisms to cope with salt stress in barley. Scientific Reports, 14, 14931.

Farhad T, Mohammad S. Study of salt tolerance of Iranian barley (Hordeum vulgare L.) genotypes at seedling growth stages. Am-Eurasian J Agric Environ Sci. 2008;4(5):525–529.

Feizi M. Long-term effect of using saline water on soil salinity and sodicity. In: Proceedings of the 10th Afro-Asian Conference; 1998; Bali, Indonesia. p. 89–95.

Boukariah, H., et al. Calcium supplementation alleviates NaCl-induced toxicity in barley by maintaining K⁺/Na⁺ homeostasis. Journal of Plant Growth Regulation, 42, 2510–2525.

Gupta SK, Gupta IC. Use of saline water in agriculture: a study of arid and semi-arid zones of India. 3rd rev ed. Jodhpur: Scientific Publishers; 2003. p. 302.

Hajibagheri MA, Flowers TJ. Use of freeze-substitution and molecular distillation drying in the preparation of Dunaliella parva for ion localization studies by X-ray microanalysis. Microsc Res Tech. 1993;24:395–399.

Shiklomanov IA. World water resources and their use. St. Petersburg: State Hydrological Institute; Paris: UNESCO; 1999.

Intshae M, et al. Differential yield responses of barley genotypes to NaCl salinity. Int J Agric Biol. 2003;5(3):233–235.

Karmoker JL, Farhana S, Rashid P. Effects of salinity on ion accumulation in maize (Zea mays L. cv. BARI-7). Bangladesh J Bot. 2008;37:203–205.

Lauchli A, Epstein E. Plant responses to saline and sodic conditions. In: Tanji KK, editor. Agricultural salinity assessment and management. ASCE manuals and reports on engineering practice No.71. New York: ASCE; 1990. p. 113–137.

Mahajan S, Tuteja N. Cold, salinity and drought stresses: an overview. Arch Biochem Biophys. 2005;444:139–158.

Martinez-Beltran J, Manzur CL. Overview of salinity problems in the world and FAO strategies to address the problem. In: Proceedings of the International Salinity Forum; 2005; Riverside, CA. p. 311–313.

Fathalli, N., Rajhi, I., Mejri, S., et al. Effect of salt stress on K⁺/Na⁺ homeostasis, osmotic adjustment, and expression profiles of high-affinity potassium transporter (HKT) genes. Protoplasma, 262, 1419–1432.

Munns R, Termaat A. Whole-plant responses to salinity. Aust J Plant Physiol. 1986;13:143–160.

Liu, H., Amoanimaa-Dede, H., Zhang, Y., et al. Bacillus amyloliquefaciens strain Q1 inoculation enhances salt tolerance of barley seedlings by maintaining photosynthetic capacity and intracellular Na⁺/K⁺ homeostasis. Plant Growth Regulation, 105(1).

Papp JC, Ball MC, Terry N. Comparative study of the effects of NaCl salinity on respiration, photosynthesis.and leaf extension growth in Beta vulgaris. Plant Cell Environ. 1983;6:675–677.

Zulfiqar, A., et al. Synergistic effect of biochar along with gypsum and foliar nutrient strategies on the growth, yield, metabolism and gene expression in barley under salinity stress. Plant Physiology and Biochemistry, 215, 108343.

Prakash RP, Sushil SK, Vinay RP, Vimal J, Sunil MK. Impact of saline water stress on nutrient uptake and growth of cowpea. Braz J Plant Physiol. 2010;22(1):43–48.