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Fruits
Volume 64, Number 1, January-February 2009
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Page(s) | 53 - 59 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/fruits/2008050 | |
Published online | 23 January 2009 |
Calcium effects on changes in chlorophyll contents, dry weight and micronutrients of strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) plants under salt-stress conditions
1
Dep. Hortic. Sci., Coll. Agric., Birjand Univ., Birjand, Iran
2
Dep. Hortic. Sci., Coll. Agric., Shiraz Univ., Shiraz, Iran
Corresponding author: mhdkhayyat@gmail.com
Received:
19
September
2007
Accepted:
7
April
2008
Introduction. Today, approximately one-third of the world's irrigated lands suffer some degree of salinity. Although there are several reports about the effects of calcium treatments on strawberry growth and development under saline conditions, there are no reports demonstrating the effect on micronutrient concentrations of strawberry due to supplementary calcium applied to the salt-stressed plants. Consequently, we investigated the effects of high salinity levels, with application of supplementary calcium, on chlorophyll contents, dry weight and micronutrients of strawberry. Materials and methods. Strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) plants cv. ‘Selva’ were grown in hydroponic culture in a heated greenhouse to investigate the effectiveness of calcium (Ca) added to nutrient solution applied to plants. Six treatments were applied: nutrient solution alone (= [N]); [N] + NaCl salt (35 mM) (= [NS]); [NS] + CaCl2 (5 mM); [NS] + CaCl2 (10 mM); [NS] + CaSO4 (5 mM); and [NS] + CaSO4 (10 mM). The effect of calcium (different forms and different concentrations) on chlorophyll contents and dry weight of salt-stressed plants was determined. Additionally, micronutrient contents were studied. Results. The results indicated that chlorophyll contents and plant dry weight were decreased by salinity. NaCl application increased Cu, Zn, Mn and Fe concentrations of root parts. In shoot parts, Cu accumulation decreased, while other elements increased. Supplementary calcium could ameliorate the negative effects of salinity on chlorophyll and dry mass production. However, micronutrient concentrations of plant parts as influenced by calcium had contradictory results: calcium induced high levels of zinc, manganese and iron concentrations in roots, but high levels of copper and zinc concentrations in shoots. Moreover, there were significant differences between calcium forms in their actions. Conclusion. Our results suggest that CaSO4 could be applied to improve the growth of salt-stressed strawberry plants.
Résumé
Introduction. Aujourd'hui, près d’un tiers des terres irriguées du monde souffrent d’un certain degré de salinité. S'il existe plusieurs rapports sur les effets du calcium sur la croissance et le développement du fraisier en conditions salines, il n'y rien sur l’effet du calcium sur les concentrations en oligoélément de fraisiers cultivés en présence de NaCl. En conséquence, nous avons étudié les effets d’un niveau élevé de salinité combiné avec l'application de calcium supplémentaire, sur les teneurs en chlorophylle, en poids secs et en oligoéléments du fraisier. Matériel et méthodes. Des plants de fraisiers (Fragaria × ananassa Duch.) cv. Selva ont été suivis sous culture hydroponique en serre chaude pour étudier l'efficacité de l’ajout de calcium (Ca) dans la solution nutritive apportée aux plantes. Six traitements ont été appliqués : solution nutritive seule (= [N]) ; [N] + sel de NaCl (35 mM) (= [NS]) ; [NS] + CaCl2 (5 mM) ; [NS] + CaCl2 (10 mM) ; [NS] + CaSO4 (5 mM) ; [NS] + CaSO4 (10 mM). L'effet du calcium (sous différentes formes et à différentes concentrations) a été déterminé sur le contenu en chlorophylle et le poids sec des plantes stressées. La teneur en oligoéléments des plantes a également été étudiée. Résultats. Nos résultats ont indiqué que la teneur en chlorophylle et le poids sec des plantes étaient diminués par la salinité. L'application de NaCl a augmenté des concentrations en Cu, Zn, Mn et Fe dans les racines. Les teneurs en Cu ont diminué dans la tige, alors que les autres éléments étudiés ont augmenté. L’ajout de calcium a pu compenser les effets négatifs de la salinité sur la teneur en chlorophylle et la production de matière sèche. Cependant, les effets de l’ajout de calcium sur les concentrations en oligoélément dans la plante ont été divers : un niveau élevé a été induit par le calcium pour les concentrations en Zn, en Mn et Fe dans les racines, alors que, dans la tige, ce sont les concentrations en Cu et en Zn qui ont été augmentées. De plus, ces différences ont été significatives. Conclusion. Nos résultats suggèrent que le sulfate de calcium (CaSO4) pourrait être appliqué avec succès pour améliorer la croissance des fraisiers soumis à un stress salin.
Key words: Iran Islamic Republic / Fragaria ananassa / salt tolerance / chlorophylls / dry matter content / mineral content
Mots clés : Iran République islamique / Fragaria ananassa / tolérance au sel / chlorophylle / teneur en matière sèche / teneur en éléments minéraux
© CIRAD, EDP Sciences, 2009