Caracterização do sistema radicial de Avena sativa L. submetido a diferentes pHs

Abstract

As raízes são essenciais para muitas funções da planta, como absorção de água e nutrientes e ancoragem da planta ao solo. As características morfológicas do sistema radicial, além de serem geneticamente controladas, variam com o ambiente, como a concentração de íons de hidrogênio (pH) do solo, que afeta o crescimento e o desenvolvimento das raízes das plantas. Este trabalho teve como objetivos caracterizar morfologicamente o sistema radicial de Avena sativa L., crescido em solução hidropônica, sob diferentes pHs, e desenvolver metodologia adequada para esta caracterização. Para fins de manutenção do pH da solução mais próximo possível ao pH alvo, foi testado o ajuste do pH a cada dois dias e ajuste diário, com e sem adição do tampão MES à solução. Os genótipos avaliados foram URS Altiva, URS Corona e URS Taura, sob os pHs 4,5, 5,5 e 6,5. Os diferentes caracteres morfológicos do sistema radicial foram medidos através de scanner e software WinRHIZO®. A metodologia mais adequada para manutenção do pH foi através da adição do tampão MES e ajuste diário do pH da solução hidropônica. Ainda assim, as alterações do pH foram se intensificando à medida que ocorreu o crescimento das plantas, com acidificação da solução até em torno do nono ou décimo dia de condução dos experimentos e aumento do pH, em direção à neutralidade, entre o décimo e o décimo quinto dia. Embora, para a maioria dos caracteres avaliados, tenha ocorrido interação entre genótipo e pH, URS Altiva tendeu a apresentar o maior sistema radicial, enquanto que URS Corona e URS Taura apresentaram maior variabilidade fenotípica, de acordo como o pH da solução nutritiva. URS Corona apresentou o sistema radicular menos desenvolvido, para a maioria dos caracteres avaliados, nos três pHs, além de apresentar maior diâmetro médio de raízes, que é uma característica indesejável. O pH ótimo para desenvolvimento do sistema radicial foi o pH 5,5, o qual permitiu melhor distinção entre os genótipos. Enquanto o pH 4,5 foi o mais restritivo, tendendo a aumentar o diâmetro médio das raízes. URS Taura, sob pH 4,5, mostrou-se superior quanto ao comprimento de raízes finas, com diâmetro entre 0 e 0,5 mm. O comprimento total do sistema radicial é formado, quase que inteiramente, pelo comprimento das raízes finas, que, juntamente com o número de forquilhas, são os principais responsáveis em determinar a superfície total de raízes. O crescimento potencial do sistema radicial de plantas jovens de aveia parece que, em parte, é devido à alometria com o crescimento potencial da parte aérea, tanto estatura como biomassa, das plantas adultas, porém há diferenças entre genótipos que não são devidas à essa alometria.

Roots are essential for many plant functions, such as water and nutrients uptake, and anchorage in the soil. The root system morphological traits, in addition of being genetically controlled, vary with the environment, such as hydrogen ion concentration (pH) in the soil, which affects plant root growth and development. This work aimed to morphologically characterize the Avena sativa L. root system, grown in hydroponic solution, under different pHs, and to develop adequate methodology for this characterization. In order to maintain the solution pH as close as possible to the target pH, it was tested the adjustment of the solution pH every other day or daily, with and without adding MES buffer to the solution. The evaluated genotypes were URS Altiva, URS Corona and URS Taura, under the pHs 4.5, 5.5 and 6.5. The different morphological traits of the root system were measured using a scanner and WinRHIZO® software. The most adequate methodology for maintaining the pH was through the addition of the MES buffer and daily adjustment of the hydroponic solution pH. Even so, the changes in pH were intensified as the plants grew, with acidification of the solution until around the ninth or tenth day of conducting the experiments and an increase in pH, towards neutrality, between the tenth and the fifteenth day. Although, for most of the characters evaluated, there was interaction between genotype and pH, URS Altiva tended to present the largest root system, while URS Corona and URS Taura presented greater phenotypic variability, according to the pH of the nutrient solution. URS Corona tended to present a less developed root system, for most of the evaluated characters, in the three pHs, in addition to presenting larger average root diameter, which is an undesirable trait. The optimum pH for the development of the root system was pH 5.5, which allowed a better distinction between the genotypes. While the pH 4.5 was the most restrictive, tending to increase the average diameter of the roots. URS Taura, under pH 4.5, was superior in terms of the length of thin roots, with a diameter between 0 and 0.5 mm. The total length of the root system is formed almost entirely by the thin roots length, which, together with the number of forks, are mainly responsible for determining the total root surface. Potential growth of the root system of young oat plants appears to be due in part to allometry with above ground potential growth, both height and biomass, of adult plants, but there are differences between genotypes that are not due to this allometry.