Calcium tolerance and ion uptake of Egyptian lupin landraces on calcareous soils

Abstract

To establish the cause of poor growth of white lupin (Lupinus albus L.) in the presence of high CaCO3 and identify tolerant accessions a field and a pot experiment was conducted. In the field 100 accessions of Egyptian landraces were tested in West Delta (20-26 % CaCO3). Ion uptake ( N, Fe, Mn and Ca) was determined 60 days after sowing. At harvest seed yield per plot and yield components were measured. Only 43 of the 100 accessions survived after 21 days. Yields of the surviving accessions varied from 105 to 1124 kg ha-1, the most tolerant lines showing almost normal growth and development. There was a wide range of variation in all characters measured, which suggests a potential for selection of genotypes tolerant to high soil calcium concentration. Concentration of N increased with increasing dry matter and seed yield. Tolerant accessions had a reduced Ca uptake compared to susceptible accessions, but there were no significant differences between accessions in the uptake of Fe and Mn. To confirm the results from the field experiment three of the tolerant accessions and three French varieties were grown in a pot experiment at different levels of calcium (0-20% CaCO3). The Egyptian accessions showed less chlorosis, a better nodulation and a higher dry matter production with increasing soil Ca compared to the French varieties.

RESUME


Afin d'établir la cause de la faible croissance du lupin blanc (Lupinus albus L.) en présence de CaCo3 et d'identifier les échantillons résistants, un essai en champ et un essai en pots ont été réalisés. En champ, 100 échantillons de variétés de pays d'Égypte ont été soumis à des essais dans le Delta occidental (20-26 % CaCO3 ). L'assimilation d'ions (N, Fe, Mn et Ca) a été déterminée 60 jours après l'ensemencement. Lors de la récolte, le rendement des graines par semis et les éléments de rendement ont été mesurés. Sur 100 échantillons, seuls 43 avaient survécu au bout de 21 jours. Le rendement des échantillons survivants variait de 1124 à seulement 105 kg ha-1, les lignées les plus résistantes faisant apparaître une croissance et un développement presque normaux. Il a été constaté de larges variations de tous les caractères mesurés, ce qui suggère un potentiel de sélection des génotypes résistants à une forte concentration de calcium dans le sol. La concentration de N augmentait avec l'augmentation du poids sec et du rendement des graines. Les échantillons résistants montraient une assimilation de Ca réduite comparé aux échantillons sensibles, mais il n'y avait pas de différences significatives entre échantillons dans l'assimilation de Fe et Mn. Afin de confirmer les résultats de l'essai en champ, trois des échantillons résistants et trois variétés de France ont été cultivés en pots à neuf niveaux différents de calcium (0-20 % CaCO3). Les échantillons d'Égypte ont fait apparaître moins de chlorosis, une meilleure nodulation et une production de matière sèche plus élevée pour une teneur croissante du sol en Ca comparé aux variétés de France.


(African Crop Science Journal 2001 9(2): 393-400)