Ammonium Sulfate Improves Nutrient Status and Photosynthetic Activity in Sorghum (Sorghum bicolor L.) Grown in Alkaline-Saline-Sodic Soils

Abstract

This study investigated whether fertilization with urea or ammonium sulfate could mitigate the growth limitations of sorghum imposed by alkaline-saline-sodic (ASS) soils. We hypothesized that the application of these nitrogen sources would improve the plant’s mineral status and photosynthetic activity. Experiments were conducted using three sorghum hybrids under both field and greenhouse conditions, comparing ASS soil to a non-ASS control. The treatments included fertilization with ammonium sulfate, urea, and a non-fertilized control. At the end of both experiments, soil and plant samples were analyzed to assess soil pH, nutrient content, and chlorophyll fluorescence. Our results demonstrate that ammonium sulfate, but not urea, significantly improved plant mineral status by inducing acidification in the ASS soil. This improved status led to increased photosynthetic rates and biomass production compared to unfertilized controls. These findings position ammonium sulfate as an effective tool for improving sorghum growth and productivity in challenging marginal soils.

El objetivo de este estudio fue determinar si la fertilización con urea o sulfato de amonio logra mitigar las restricciones en el crecimiento del sorgo impuestas por suelos salino-sódicos alcalinos (SSA), mejorando el estado mineral de la planta y, en consecuencia, su actividad fotosintética. Para ello, se llevaron a cabo ensayos de campo y de invernadero, usando tres híbridos de sorgo en dos tipos de suelo: uno control y otro SSA. Los tratamientos incluyeron fertilización con sulfato de amonio y urea, además de un tratamiento sin fertilizar, empleado como control. Se recolectaron muestras de suelo y planta al final de cada experimento para evaluar el pH del suelo, el contenido de nutrientes y la fluorescencia de la clorofila. Nuestros resultados demuestran que, a diferencia de la urea, la aplicación de sulfato de amonio mejoró significativamente el estado mineral de la planta en respuesta a la acidificación del suelo SSA. Además, la aplicación de sulfato de amonio aumentó las tasas fotosintéticas y la producción de biomasa en comparación con las no fertilizadas. Estos hallazgos posicionan al sulfato de amonio como una herramienta agronómica eficaz para mejorar el crecimiento del cultivo de sorgo en suelos marginales.