Há aproximadamente 9000 anos, o homem domesticado ao teosinto, uma gramínea silvestre mexicana. O resultado foi o milho. Las das plantas son muy distintas. El teosinte puede tener cientos de mazorcas con unos pocos granos a cada una. El maíz, en cambio, suele tener solo una mazorca con cientos de granos. ¿Pueden las diferenças de debajo del suelo contribuem para gerar diferenças sobre ele? Alden Perkins e Jonathan Lynch examinam o número de raízes seminais em plantas de milho e seu efeito na absorção de nutrientes.
Los botanicos denominan síndrome de domesticação a las diferenças entre plantas cultivadas y sus parientes silvestres. Algumas destas diferenças são intencionais, como por exemplo os frutos mais grandes. Outros efeitos podem não ser intencionais, mas necessários para manter a planta. Las raíces del maíz son un ejemplo. O milho forma raízes seminais, que são raízes secundárias ou laterais da raíz primária. Perkins e Lynch se refieren a un trabalho anterior de Lynch donde determineon que el maíz tiene en promedio 3.9 raíces seminales. Seu pariente silvestre tinha 0.5.
Essas raízes podem fazer parte do que permite que o milho tenha um cultivo exitoso. El ser humano originalmente domesticó esta planta en los suelos tropicales del sur de México. Aqui, os nitratos se filtram facilmente do solo e não têm muito fósforo. Quando os agricultores levam a planta para as terras altas do México, há outro problema. Os solos vulcânicos devem ser férteis, mas os solos das altas montanhas mexicanas têm uma alta fijación de fósforo.
O maior número de raízes seminais melhorou a absorção de fósforo, diz Perkins e Lynch, mas não é claro o efeito que tem as raízes sobre o nitrogênio. Não se trata só de tomar milho e teosinto e comparar como absorvem os nutrientes. Porque no son solo las raíces diferentes, también lo son muchas otras características.
“Compreenda a influência da domesticação no número de raças seminais necessárias, considerando o design da planta em ambientes distintos e os fenômenos intermediários entre milho e teosinto”, escreveram Perkins e Lynch. “Debido a que o milho e o teosinto são diferentes em vários aspectos, incluindo vigor, formação de macolos e hábitos de crescimento, é um desafio que compreende como os componentes individuais de seus fenômenos contribuem para a adaptação aos estres. Os modelos de simulação podem ser uma abordagem útil para compreender as arquiteturas das raízes do milho e do teosinto porque permitem modificar experimentalmente os rasgos de forma isolados enquanto os outros componentes do fenômeno se mantêm constantes. O modelo funcional-estrutural OpenSimRoot inclui um modelo detalhado de arquitetura da raiz que da conta dos custos em termos de recursos para a formação da raiz, a respiração e a absorção de nutrientes a nível de segmentos individuais da raiz (correio et al. 2017). Também permite a simulação de suelos baixos em fósforo e a lixiviação e agotamiento dos nitratos do suelo em três dimensões.”
“Os resultados sugerem que as raízes seminais são excelentes tanto para a absorção de nitrógeno como de fósforo durante o desenvolvimento das plantas de milho, e que as raízes seminais podem melhorar a absorção de nitrógeno em ambientes com diferentes regimes de precipitação, tarefas de fertilização y texturas de suelos. Um alto número de raízes seminais não pode ser benéfico para o teosinto porque sus menores tasas de crecimiento significa que sus plântulas tienen menores requerimientos de nutrientes y porque sus semillas pequeñas tienen menores reservas de carboidratos para mantener el crecimiento de la plántula”.
Pode parecer que o milho é simplesmente “mais adequado” com suas semelas maiores e capacidade de manter um maior crescimento. No entanto, Perkins e Lynch sinalizam que o milho cresce em um sistema artificial. Las semillas pequeñas del teosinte le posbilita viajar lejos y establecer poblaciones. O teosinto tampoco é rociado regularmente com pesticidas. Isso significa que produzir suas próprias defesas contra os herbívoros, o que pode reduzir sua velocidade de crescimento. Isso significa que você pode inverter suas reservas de carbono limitadas da semilla na raiz (raíz) e no coletor (primeira folha e brote).
Compreender as diferenças entre el maíz e el teosinte poderá aportar lecciones valiosas para el futuro, dicen Perkins y Lynch. “Enquanto a importância das raízes seminais para a absorção de nutrientes diminui no milho à medida que a planta amadurece, o número de raízes seminais pode também ter importantes implicações agronômicas. Os fertilizantes à base de nitrogênio e fósforo são insumos caros para os produtores de milho, e menos de 60% do fertilizante nitrogenado aplicado é comunmente recuperado pelo milho. Melhorar a eficiência da absorção de nitrogênio, incluindo a etapa de plântula, tem o potencial de reduzir a contaminação da fertilização e aumentar os rendimentos em sistemas reduzidos em insumos”.
ARTÍCULO DE INVESTIGAÇÃO
Perkins AC, Lynch JP. 2021. O aumento do número de raízes seminais associado à domesticação melhora a aquisição de nitrogênio e fósforo em mudas de milho. Annals of Botany 128: 453-468. https://doi.org/10.1093/aob/mcab074
tradução espanhola por Lorena Marchant
