Effect of sulfur application on nutrients uptake by wheat

Authors

1 PhD Student of Soil Science Department, Lorestan University, Khoramabad, Iran

2 Assistant Professor. Soil Science Department, Lorestan University, Khoramabad, Iran

3 Associate Professor. Soil and Water Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran

4 Associate Professor. Soil Science Department, Lorestan University, Khoramabad, Iran

Abstract

Nutrient status in some soils shows that in some high-nutrient soils, nutrient availability is not enough for optimum growth and development of plants because of high soil pH. For that reason, in arid and semi-arid regions, organic matter and acid compounds is added to reduce the soil pH. Elemental sulfur (S) is the most important compound used to acidify soil. In the suitable conditions of humidity, temperature, ventilation, elemental sulfur is being converted to sulfuric acid by microorganisms. This study was carried out to investigate the effects of sulfur on nutrient availability by wheat in a randomized completely block design with five levels of sulfur (no, 500, 750, 1500 and 3000 Kgha-1 (as elemental sulfur)) in three replications for two years under farm conditions. First and second year results showed that the different treatment had significant effects (p<0.01) on soil pH, sulfate concentration, availability of phosphorus, potassium, iron and manganese. Moreover, in second year, the results indicated that the availability of zinc (p<0.01) and the availability of copper also increased significantly (p<0.05). The most phosphorus (34.567 mgKg-1) and iron (5.64 mgKg-1) content obtained in treatment with 1500 Kgha-1 of sulfur in the first year. Whereas the most zinc (4.107 mg.Kg-1) obtained in 1500 Kgha-1 of Sulfur treatment and the most manganese (19.38 mgKg-1) and copper (1.143 mgKg-1) obtained in 3000 Kg.ha-1 Sulfur treatment in second year. 

Keywords

References

  1. اخوان، ز. و ع. ر. فلاح نصرت آباد. 1392. تأثیر گوگرد و مایه تلقیح تیوباسیلوس بر pH خاک، وزن خشک و قابلیت جذب فسفر در کلزا. نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار، جلد 3، شماره 1، تهران، ایران.
  2. بشارتی، ح. 1377. بررسی اثرات کاربرد گوگرد همراه با گونه­های تیوباسیلوس در افزایش جذب برخی از عناصر غذایی در خاک. پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران. ایران
  3. بشارتی، ح. و ن. صالح راستین. 1378. بررسی تأثیر کاربرد مایه تلقیح تیوباسیلوس همراه با گوگرد در افزایش قابلیت جذب فسفر. مجله علوم خاک و آب، جلد 13، شماره 1، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، تهران، ایران.
  4. صیامی، آ. و ح. بشارتی. 1391. روند آزادسازی آهن و روی بر اثر اکسایش زیستی گوگرد. مجله علوم خاک و آب، جلد 26، شماره 3، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، تهران، ایران.
  5. عبادی، ع. 1368. گوگرد و مصارف آن در کشاورزی. جهاد دانشگاهی، تهران، ایران.
  6. علی­احیایی، م. و ع. ا. بهبهانی. 1372. شرح روش­های تجزیه شیمیایی خاک. نشریه فنی شماره 893. موسسه تحقیقات خاک و آب، تهران، ایران.
  7. کریمی نیا، آ. و م. شعبانپور شهرستانی. 1382. ارزیابی توان اکسایش گوگرد توسط میکروارگانیسم­های هتروتروف در خاک­های مختلف. مجله علوم خاک و آب، جلد 17، شماره 1، ص 69-79.
  8. گودرزی، ک. 1383. بررسی اثرات گوگرد و کمپوست بر افزایش جذب عناصر غذایی و عملکرد گندم. دفتر طرح خودکفایی گندم. روش­های نوین تغذیه گندم (مجموعه مقالات). وزارت جهاد کشاورزی، تهران، ایران.
  9. لطف الهی، م.، م. ج. ملکوتی، ک. خاوازی و ح. بشارتی. 1379. روشهای مصرف مستقیم خاک فسفات در افزایش عملکرد ذرت علوفه­ای در کرج. مجله خاک و آب. ویژه نامه تیوباسیلوس. جلد 12 شماره 11. صفحه 55 تا 59.
  10. نورقلی‌پور، ف.، ک. خاوازی، ح. بشارتی و ع. ا. فلاح. 1385. بررسی تأثیر کاربرد خاک فسفات، گوگرد و باکتری تیوباسیلوس بر عملکرد کمی و کیفی سویا و اثرات باقیمانده آن بر ذرت. مجله خاک و آب. جلد 20 شماره 1. صفحه 122 - 132.
  11. نورقلی‌پور، ف.، م. ج. ملکوتی و ک. خاوازی. 1380. روش­های کاربری مستقیم خاک فسفات در مزارع و باغ­های کشور. نشریه فنی شماره 191، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، نشر آموزش کشاورزی، کرج، ایران.
  12. ملک زاده، ط.، ح. بشارتی، غ. ثوابقی. 1394. تاثیر مصرف گوگرد و باکتری تیوباسیلوس بر فراهمی برخی عناصر غذایی در خاک­هایی با ظرفیت بافری مختلف. نشریه زیست شناسی خاک، جلد 3، شماره 2، ص 187-202. 
  13. ملکوتی، م. ج. 1382. ضرورت ارتقاء جایگاه تغذیه‌ای گوگرد به منظور افزایش عملکرد کمی و کیفی محصولات کشاورزی در کشور. نشریه فنی شماره 315، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، نشر آموزش کشاورزی، کرج، ایران.
  14. ملکوتی، م. ج. و ح. رضایی. 1380. نقش گوگرد، کلسیم و منیزیم در افزایش و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی. مؤسسه تحقیقات خاک و آب، نشر آموزش کشاورزی، کرج، ایران. 
  15. Anandham, R., Sridar, R., Nalayini, P., Poonguzhali, S., Madhaiyan, M., Tongmin, S. 2007. Potential for plant growth promotion in groundnut ( Arachis hypogaea L.) Cv. ALR-2 by co-inoculation of sulfur – oxidizing bacteria and Rhizobium. Microbiol. Res. 162: 139-153.
  16. Bardiya, M.C., N. Naruka and S.R. Vyas. 1972. Effect of inoculation of Thiobacillus on the crop (Medicago sativa L.) grown in alkali soils. Haryana Agricultural University  Journal of Research. 2 (4):286-290.
  17. Bharathi, C. and S. Poongothai. 2008. Direct and residual effect of sulphur on growth, nutrient uptake, yield and its use efficiency in maize and subsequent greengram. Research Journal of Agriculture
  18. Brady, N. C. and Weil. R. R. 2002. The nature and properties of soil, 13th ed. Springer Netherlands, 249 pp.
  19. Chartzoulakis, K., Loupassaki, M., Bertaki, M. and I. Androulakis. 2002. Effects of NaCl salinity on growth, ion content and CO2 assimilation rate of six olive cultivars. Scientia Horticulturae, 96:235-247.
  20. Cifuentes, F. R., Lindman, W. C. 1993. Organic matter stimulation of elemental sulfur oxidation in a calcareous soil. Soil Microbiology and Biochemistry 57: 727-731.
  21. Dawood, F., S. M. Al-Omaqri, and N. Murtatha. 1985. High level of sulfur affecting availability of some micronutriens in calcareous soil. Proceeding of Secondary Regional Conference on sulfur and its usage in Arab countries. pp. 55-68.
  22. Deluca, T.H., E.O. Skogley and R.E. Engle. 1989. Band-applied elemental sulfur to enhance the phytoavailability of phosphorous in alkalin calcareous soils. Biol. Fertil. Soils. 7: 346-350.
  23. Demiral, M.A. 2005. Comparative response of two olive (Olea europaea L.) cultivars to salinity. Turkish Journal of Agriculture, 29:267-274.
  24. Donati, E., Pogliani, C. and J. Boiardi. 1997. Anaerobic leaching of covellite by Thiobacillus ferrooxidans. Journal of Applied Microbiology Biotechnology. 47: 636-639.
  25. Hassan, N. And R.A. Olsan. 1966. Influence of applied sulfur on availability of soil nutrients for corn (Zea mays  L. ) nutrition. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 30: 284-286.
  26. Jaggi,  R.C., M.S.  Aulakh,  and  R. Sharma. 2005.  Impacts  of  elemental  S  applied  under  various temperature and moisture regimes on pH and available P in acidic, neutral and alkaline soils. Biology Fertilizer Soils 41: 52-58.
  27. Kaplan, M. and S. Orman. 1998. Effect of elemental sulfur an sulfur containing waste in a calcareous soil in turkey. J. Plant Nutrition. 21 (8): 1655-1665.
  28. Kaya,  M., Z. Kucukyumuk and I. Erdal. 2009. Effects of elemental sulfur and sulfur-containing waste on nutrient concentrations and grown on calcareous soil. African Journal of  Biotechnology. 8(18): 4481-4489.
  29. Khavazi, K., F. Nougholipour and M. J. Malakouti. 2001. Effect of Thiobacillus and phosphate solubilizing bacteria on increasing P availability from rock phosphate for corn. International Meeting on Direcct Application of Rock Phosphate and related Tecnology, Kuala Lumpur, Malaysia.
  30. Lindsay, W.L. 1979. Chemical Equilibria in Soils. John Wiley & Sons, New York.USA.
  31. Modaihsh,  S.,  Al-mustafa,  W.  A. and  Metwally  A.  E..  1989.  Effect  of  elemental sulfur  on  chemical  changes  and  nutrient  availability  in  calcareous  soils.  Plant  and Soil. 116:95-101.
  32. Mohamed, A. A., W. E. E. Eweda, A. M. Heggo and E. A. Hassan. 2014. Effect of dual inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and sulphur-oxidising bacteria on onion (Allium cepa L.) and maize (Zea mays L.) grown in sandy soil under green house conditions.  Annals of Agricultural Sciences.  59(1): 109–118.
  33. Obreza, T.A., Alva, A.K., Calvert, D.V. 2003. Citrus fertilizer management on calcareous soils. University of Florida IFAS Extension, pp: 10.
  34. Ouda, B. A. and Mahadeen, A. Y. 2008. Effect of fertilizers on growth, yield, yield components, quality and certain nutrient contents in broccoli (Brassica oleracea). Int. J. Agr. Biol. 10: 627-632.
  35. Pathiratna, L. S. S., U. P. De, S.Waidyanatha, and O. S. Peries. 1989. The effect of appatite and elemental sulfur mixtures on growth and P content of Centrocema pubescens. Fertilizer Research. 21: 37-43.
  36. Skwierawska, M., L.  Zawartka,  B. Zawadzki. 2008. The effect of different rates and forms of sulfur applied on changes of soil agrochemical properties.  Plant  Soil and Environment. 54: 171-177.
  37. Stevenson, F. J. 1967. Organic acids in soil. In D. A. McLaren and G. H. Peterson, eds. Soil Biochemistry, pp. 119-146. New York, USA, Marcel Dekker Inc.
  38. Tabatabai, M.A. 1986. Sulfur in agriculture. Am. Soc. Of Agronomy Inc., Madison, wis. U.S.A.
  39. Tarabily, K. A., Soaud. A. A., Saleh, M. E., Matsumoto, S. 2006. Isolation and characterization of sulfur oxidizing bacteria, including strains of Rhizobium , from calcareous sandy soils and their effects on nutrient uptake and growth of maize (Zea mays L). Australian Journal of Agricultural Research 57(1): 101-111.
  40. Tate, R. L. 1995. The sulfur and related biogeochemical cycle. Soil Microbiology. pp. 359-372.
  41. Tisdale, S.L., W. L. Nelson, J. D. Beaton and J. L. Havlin. 1993.  Soil Fertility and Fertilizers. 5th ed. Mcmillon Publishing Co., New York.
  42. Vishniac, W. and Santer, M.1957. The Thiobacilli. Bacteriol. Rev., 21: 195-213.
  43. Wang , Y. P., Q. B.  Li, W. Hui,  J. Y., Shi, Q. Lin, XY.  Chen and  .X. Chen. 2008. Effect of sulphur on soil Cu/Zn availability and microbial community composition. Journal of Hazardous Materials. 159( 2–3): 385–389.
  44. Yang, Z., S. Haneklaus, B.R. Singh and E. Schnug. 2008. Effect of repeated applications of elemental sulfur on microbial population, sulfate concentration, and pH in soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 39: 124–140
  45. Yuchi, I. 2012. Effect of sulfur-humic acid on agricultural production including grape growth on saline -alkali soil in Gansu Province, P. R. China.  Journal of Arid Land Studies.  22(1): 103 -106.
Journal of Sol Biology
Volume 5, Issue 2
March 2018
Pages 163-174

Files

Share

How to cite

Statistics