Effects of soil acidity on rhizobia numbers, nodulation and nitrogen fixation by alfalfa and red clove

Resumo

Foram investigados os efeitos da acidez do solo na fixação de nitrogênio pela alfafa (Medicago sativa L.) e pelo trevo vermelho (Trifolium pratense L.) em experimentos de campo em 28 locais e em experimentos de estufa usando solos desses locais. O pH dos solos (com e sem calagem) variou de 4,5 a 7,2. As populações de rizóbios no solo, a nodulação e os rendimentos relativos de forragem (rendimento sem N/rendimento com N) foram medidos tanto nos experimentos de campo quanto nos de estufa. O número de Rhizobium meliloti, as pontuações de nodulação e os rendimentos relativos da alfafa diminuíram acentuadamente à medida que o pH dos solos diminuía abaixo de 6,0. Para solos com pH 6,0 ou superior, houve muito pouco efeito do pH em qualquer um dos fatores acima para a alfafa. O pH do solo na faixa estudada não teve efeito nas pontuações de nodulação e nos rendimentos relativos do trevo vermelho. No entanto, o número de R. trifolii foi reduzido quando o pH do solo era inferior a 4,9. Esses resultados demonstram que a concentração de íons de hidrogênio é um fator importante que limita o crescimento da alfafa em solos ácidos de Alberta e do nordeste da Colúmbia Britânica, mas é menos importante para o trevo vermelho. Isso apoia o uso contínuo de medições de pH do solo, bem como de Al e Mn disponíveis para as plantas, para prever a resposta das culturas à calagem.

Abstract

The effects of soil acidity on nitrogen fixation by alfalfa (Medicago sativa L.) and red clover (Trifolium pratense L.) were investigated in field experiments at 28 locations, and in greenhouse experiments using soils from these locations. The pH of the soils (limed and unlimed) varied from 4.5 to 7.2. Rhizobia populations in the soil, nodulation, and relative forage yields (yield without N/yield with N) were measured in both the field and greenhouse experiments. Rhizobium meliloti numbers, nodulation scores, and relative yields of alfalfa decreased sharply as the pH of the soils decreased below 6.0. For soils with pH 6.0 or greater, there was very little effect of pH on any of the above factors for alfalfa. Soil pH in the range studied had no effect on nodulation scores and relative yields of red clover. However, R. trifolii numbers were reduced when the pH of the soil was less than 4.9. These results demonstrate that hydrogen ion concentration is an important factor limiting alfalfa growth on acid soils of Alberta and northeastern British Columbia, but it is less important for red clover. This supports the continued use of measurements of soil pH, as well as plant-available Al and Mn for predicting crop response to lime.