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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-122422
Document
Author
Full name
Dioger Alexandre Teruel
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1999
Supervisor
Title in Portuguese
Caracterização arquitetural do sistema radicular de soja
Keywords in Portuguese
SISTEMA RADICULAR
SOJA
Abstract in Portuguese
Devido à dificuldade de observação, quantificação e interpretação de sistemas radiculares, o estado da arte do conhecimento científico nessa área está aquém do desejável. Discute-se e emprega-se diferentes metodologias experimentais para a obtenção de parâmetros que caracterizam o sistema radicular. A complexidade estrutural de sistemas radiculares faz com que a análise e a interpretação da sua arquitetura sejam impossíveis de serem realizadas pela estatística clássica, fazendo com que a modelagem numérica seja uma abordagem atrativa (Wullschleger et al., 1994 e Lynch, 1995), ao lado da análise arquitetural baseada na topologia radicular (Fitter, 1985; 1987 e Fitter et al., 1991). Formula-se um modelo mecanístico de simulação do crescimento e arquitetura radicular baseado em parâmetros medidos, e discute-se diferentes Índices Topológicos e seu significado quanto a diferentes estratégias adaptativas da planta ao ambiente edafoclimático. Existe uma grande variedade na forma ou arquitetura de sistemas radiculares dentro de uma espécie vegetal. A arquitetura radicular é um fator determinante no sucesso adaptativo de uma espécie em determinado ambiente, visto que mudanças arquiteturais no sistema radicular proporcionam à planta uma maior eficiência de exploração e utilização dos recursos do solo. Os sistemas radiculares podem alterar sua arquitetura de forma a possuir a maior eficiência de exploração do solo em busca de recursos (grande crescimento em extensão, às custas de uma menor ramificação), ou a habilidade de utilizar os recursos encontrados de maneira eficiente (sistema radicular profusamente ramificado, às custas do crescimento em extensão). Utilizou-se neste estudo plantas de soja, visto que a maioria dos trabalhos de pesquisa sobre a estrutura e funcionamento de sistemas radiculares de culturas comerciais tem sido realizada com um pequeno número de espécies, com ênfase nas monocotiledôneas, estando as dicotiledôneas herbáceas e as espécies arbóreas ainda praticamente intocadas (McCully, 1995), e estuda-se a influência do teor de fósforo, nutriente de comum deficiência nos solos brasileiros, sobre a arquitetura de seu sistema radicular. Conforme esperado, os dados experimentais e as imagens simuladas pelo modelo mostram uma alocação maior de fotossintatos para as raízes de ordem 1 e 2 (responsáveis pela exploração do solo em busca do recurso escasso) no tratamento com menor teor de P no solo, e uma alocação maior de fotossintatos para as raízes de ordem 3 (responsáveis pela utilização do recurso disponível no solo) no tratamento com maior teor de P no solo
Title in English
Architectural characterization of the Soybean Root System
Abstract in English
Root systems are difficult to observe, quantify, and interpret, being those the reasons why the scientific knowledge about roots is so poor. Different techniques for the study of roots in soil are discussed and used. The structural complexity of root systems make root architecture impossible to be properly analyzed and understood by classical statistics, being the simulation modeling an attractive approach (Wullschleger et al., 1994; Lynch, 1995), even more if associated with architectural analysis based on topological indexes (Fitter, 1985; 1987 and Fitter et al., 1991). A mechanistic model of root growth and architecture is formulated, and topological indexes and their significance as indicators of different strategies of adaptation to an edaphic environment are discussed. There is a wide variation in the shape and architecture of root systems between individuals of a same plant species. Root architecture is a determining factor in the adaptive success of a species in a given environment, since changes in the architectural configuration allows the plant to achieve an optimum soil exploration and exploitation. Root systems can alter their architecture so that they can achieve a balance between accelerated soil exploration (extension growth) and maximum exploitation efficiency (profuse branching). The plant species studied in this project is soybean, since most of the structural and functional investigations of root systems have been done on a few species, with emphasis on the monocotyledons, being the herbaceous dicotyledons still almost untouched (McCully, 1995). Accordingly, the experimental data and the images simulated by the model show changes in root architecture in response to the soil nutrient (phosphorus) content
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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