Limits imposed by salt to the growth of the halophyte Sesuvium portulacastrum

• Published in: Journal of plant nutrition and soil science Vol. 167; no. 6; pp. 720 - 725
• Main Authors: Messedi, Dorsaf, Labidi, Nehla, Grignon, Claude, Abdelly, Chedly
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim WILEY-VCH Verlag 01.12.2004; WILEY‐VCH Verlag; Wiley; Wiley-VCH Verlag
• Subjects: Agronomy. Soil science and plant productions; Biological and medical sciences; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; General agronomy. Plant production; halophytes; Life Sciences; nutrition status; salt effect; Sesuvium portulacastrum; Soil-plant relationships. Soil fertility; Soil-plant relationships. Soil fertility. Fertilization. Amendments; split-root system; Halophyte; Split-root technique; Nutrition; Root; Aizoaceae; Salinity; split-root system; Salt effect; Dicotyledones; Angiospermae; nutrition status; Spermatophyta; halophytes; Soil plant relation; Sesuvium portulacastrum; EFFET SALIN; STATUT NUTRIONNEL; HALOPHYTE
• ISSN: 1436-8730; 1522-2624
• DOI: 10.1002/jpln.200420410

The growth of the halophyte Sesuvium portulacastrum, commonly known as sea purslane, is impeded by NaCl only at high (600–1000 mM) concentration. Therefore, the goal of this investigation was to identify the mechanisms which set the limit of the salt resistance of S. portulacastrum. 21‐day‐old cuttings were grown for 45–50 d under split‐root conditions in which one half of the root system was immersed in complete nutrient solution supplemented with 800 mM NaCl, while the other half was immersed in a NaCl‐free medium, containing all nutrients or being deprived of potassium or calcium or nitrogen. Using this approach, we demonstrate that K+ and N uptake was impaired in roots exposed to NaCl. Concerning Ca2+, there was no indication of uptake inhibition by NaCl. However, restriction of K+ uptake by roots was compensated by an increase in the K+‐use efficiency, so that growth was not inhibited. Concerning N, our analysis shows that NO$ _3^- $ and/or NH$ _4^+ $ uptake, but not their assimilation, was limited by salt treatment. Thus, we conclude that at high salinity levels, the growth of S. portulacastrum is limited by the restrictions imposed by NaCl on N uptake, perhaps in addition to inhibiting effects of excessive Na+ accumulation in shoot. Durch Salz bedingte Wachstumsbeeinträchtigungen des Halophyten Sesuvium portulacastrum Das Wachstum des Halophyten Sesuvium portulacastrum (See‐Portulak) wird erst bei hohen (600–1000 mM) NaCl‐Konzentrationen beeinträchtigt. Wir haben die Mechanismen studiert, die die Salztoleranz von S. portulacastrum bei hohen Salzkonzentrationen begrenzen. Dazu wurden 21 Tage alte Stecklinge über einen Zeitraum von 45–50 Tagen in einem “split root“‐System kultiviert. Die eine Hälfte des Wurzelsystems wurde in Nährlösung eingetaucht, die 800 mM NaCl enthielt, die andere Hälfte in NaCl‐freie Lösung die alle Nährsalze enthielt, bzw. kein Kalium, kein Calcium oder keinen Stickstoff. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass NaCl die Aufnahme von K+ und N beeinträchtigt, während es keine Auswirkungen auf die Ca2+‐Aufnahme hat. Die Beeinträchtigung der K+‐Aufnahme wird kompensiert durch einen Anstieg der K+‐Nutzungseffizienz mit der Folge, dass das Wachstum unbeeinträchtigt bleibt. In Bezug auf N zeigen unsere Analysen, dass die Aufnahme von NO$ _3^- $ and NH$ _4^+ $ – aber nicht ihre Assimilation – durch die Salinität beeinträchtigt wird. Wir schließen daraus, dass die Wachstumsbeeinträchtigung von S. portulacastrum bei hoher Salinität vorwiegend auf die Beeinträchtigung der N‐Aufnahme, möglicherweise in Kombination mit exzessiver Na+‐Akkumulation im Spross, zurückzuführen ist.