DOI: 10.1051/agro:2001122

Agronomie 21 (2001) 259-266

Salt tolerance of two wheat genotypes in response to the form of nitrogen

Mahdi Mohamed Al-Mutawa and Taha Mohamed El-Katony

Department of Biology, Faculty of Science (60), King Khalid University, Abha, PO Box 9004, Saudi Arabia

(Received 7 August 2000; revised and accepted 28 January 2001)

Abstract
Two wheat genotypes (Triticum aestivum L. cv. Giza 157 and cv. Sakha 8) were grown hydroponically under greenhouse conditions. Plants were subjected to different levels of salinity: 0, 75 and 150 mM NaCl in nutrient solutions containing either NH₄⁺, or NO₃^- as the sole nitrogen source at a concentration of 12 mM. Growth of the two cultivars, particularly Sakha 8, was better under nitrate than under ammonium nutrition. Ammonium-fed plants were poorly developed with a distinctly lower root: shoot ratio and thick, short and highly branched roots compared with nitrate-fed plants. The two cultivars exhibited greater salt (NaCl) tolerance under nitrate than under ammonium nutrition. Both ammonium nutrition and salinity reduced the uptake of K⁺ and Ca²⁺, but increased the uptake of Na+ by both cultivars; this led to lower K⁺/Na⁺ ratios relative to either nitrate-fed, or non-saline plants. In addition, ammonium nutrition reduced the proportions of plant K⁺, Na⁺ and Ca²⁺ retained by the root. The toxic effect of ammonium nutrition on wheat can thus be related to retarded uptake of K⁺ and Ca²⁺ and to enhanced uptake of Na⁺. The results suggest that nitrate, rather than ammonium, is favored as a nitrogen source for cultivars Giza 157 and Sakha 8 of wheat, particularly under salt stress.

Résumé
Tolérance au sel de deux génotypes de blé en fonction de la forme sous laquelle l'azote est apporté. Deux génotypes de blé (Triticum aestivum L. cv. Giza 157 et cv. Sakha 8) ont été cultivés hydroponiquement sous serre. Les plantes ont été soumises à différents niveaux de salinité : 0, 75 et 150 mM NaCl dans une solution nutritive contenant par ailleurs NH₄⁺ ou NO₃^- comme unique source d'azote à la concentration de 10mM. La croissance des deux cultivars, et plus particulièrement de Sakha 8, a été meilleure pour la nutrition avec l'ion nitrate qu'avec l'ion ammonium. Les plantes alimentées avec l'ion ammonium se sont faiblement développées avec un rapport racine/partie aérienne particulièrement bas et des racines courtes et fortement divisées comparativement aux plantes alimentées avec l'ion nitrate. Les deux cultivars ont montré une plus grande tolérance au sel (NaCl) avec la nutrition par les ions nitrate que par les ions ammonium. La nutrition par les ions ammonium ainsi que la salinité ont réduit l'absorption de K⁺ et Ca⁺⁺, mais ont accru l'absorption de Na⁺ par les deux cultivars ; cela conduit à des rapports K⁺/Na⁺ plus faibles pour ce qui concerne aussi bien les plantes alimentées en nitrate que celles qui sont conduites sans apport de sel. De plus, la nutrition avec l'ion ammonium a réduit les proportions de K⁺, Na⁺ et Ca⁺⁺ retenues par les racines. L'effet toxique de la nutrition par l'ion ammonium sur le blé peut être ainsi relié au retardement de l'absorption de K⁺ et Ca⁺⁺ et à un accroissement de l'absorption de Na⁺. Les résultats suggèrent que l'ion nitrate plutôt que l'ion ammonium constitue une meilleure source d'azote pour les cultivars de blé Giza 157 et Sakha 8 sous stress salin.

Key words: ammonium / nitrate / salinity / wheat

Mots clés : ammonium / nitrate / salinité / blé

Correspondence and reprints: Taha Mohamed El-Katony
    e-mail: madimoal@hotmail.com

Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)

© INRA, EDP Sciences 2001