Melhoramento da soja alterou arquitetura das raízes

Décadas de melhoramento da soja modificaram a arquitetura do sistema radicular junto aos ganhos de produtividade. Cultivares modernas apresentam raízes maiores e mais ramificadas na camada superficial do solo, com ângulos mais rasos. O processo ocorreu mesmo sem seleção direta para características radiculares.

Pesquisadores avaliaram 24 cultivares do grupo de maturidade IV, lançadas nos Estados Unidos entre 1930 e 2005. Os ensaios ocorreram em dois locais, durante 2016 e 2017. A equipe escavou as coroas radiculares em um raio de 0,20 metro até cerca de 0,20 metro de profundidade e mediu características das raízes nessa camada, além de nodulação e produtividade de grãos. Nada foi avaliado abaixo desse limite.

Coroa radicular

A complexidade da coroa radicular subiu de 1,72 para 2,66 na comparação entre cultivares lançadas antes de 1950 e materiais posteriores a 2000. O avanço de 0,94 ponto corresponde a 31,3% da amplitude da escala visual, que vai de 1 a 4. O comprimento total das raízes cresceu 28,3%. A área abrangida pela coroa, medida como área convexa, aumentou 16,1%, e a fração dessa área efetivamente preenchida por raízes avançou 16,7%.

O melhoramento também elevou o número de raízes laterais e de pontas radiculares. O número de pontas cresceu 42,7%. Ao mesmo tempo, o ângulo da coroa das raízes laterais caiu 5,2%. O resultado indica maior crescimento horizontal e exploração das camadas superiores do solo.

A nodulação acompanhou as mudanças. O tamanho dos nódulos aumentou 20% ao longo do período analisado. A densidade de nódulos avançou 46%.

Quatro ambientes

As respostas variaram entre os quatro ambientes testados. A redução do ângulo das raízes laterais foi significativa apenas em um deles, a ocupação da coroa não respondeu nos ensaios de 2017 e a densidade de raízes laterais de segunda ordem só avançou nos ensaios de 2016. Os cientistas tratam as características como fenótipos dependentes do contexto, moldados pela interação entre genótipo e ambiente.

A produtividade apresentou ganho estimado de 18,13 quilogramas por hectare por ano. Características ligadas ao tamanho e à ramificação das raízes mostraram associação com esse avanço. Os pesquisadores ressaltam: as relações observadas não demonstram causalidade.

Validação cruzada

Modelo estatístico reteve complexidade da coroa, ângulo das raízes laterais, comprimento total, ocupação da coroa e diâmetro médio das raízes entre as variáveis mais associadas à produtividade. Em validação cruzada, o conjunto previu 67% da variação de rendimento, desempenho classificado pelos cientistas como moderado.

Os resultados apontam a arquitetura radicular como possível alvo para programas voltados à produtividade, aquisição de recursos do solo e adaptação a diferentes ambientes (doi 10.1002/csc2.70355). Os pesquisadores acrescentam que ganhos futuros podem depender do equilíbrio entre exploração da camada superficial e capacidade de aprofundamento das raízes.