Os agricultores que cultivam arroz de terras altas enfrentam alguns desafios, suprimentos limitados de água e fósforo (P). Pieterjan De Bauw e colegas têm trabalhado em modelos para ver quais características da raiz ajudam o arroz a absorver o fósforo do solo. Seus resultados podem ajudar os agricultores onde o arroz de terras altas é cultivado, na Ásia, África e América Central.

Para ajudar a construir os modelos, a equipe primeiro obteve dados por meio do cultivo de arroz em colunas, para que pudessem observar o crescimento das raízes. Houve três condições diferentes, com concentrações deficientes, subótimas e não limitantes de fósforo no solo. A equipe cultivou as plantas em condições variadas e depois as colheu. Os brotos foram então examinados quanto à concentração de P, mas as raízes passaram por um processo diferente.

“Imediatamente após a retirada do broto, o cilindro de solo foi cuidadosamente retirado do vaso e cortado com precisão em três segmentos. Uma parte compreendia um segmento (A) de 0 a 15 cm de profundidade que incluía as 'raízes rasas'; outro segmento (B) compreendia solo de 15 a 30 cm de profundidade incluindo as 'raízes intermediárias'; e o último segmento incorporou as 'raízes profundas' abaixo de 30 cm de profundidade”, escrevem os autores em seu artigo.

As raízes foram cuidadosamente examinadas usando “shovelomics” para avaliar suas características. Isso forneceu os dados para usar CRootBox para criar um modelo estrutural funcional das raízes das plantas.

Sistemas radiculares simulados (arquitetura 3D) de CRootBox de arroz de sequeiro cultivado em um solo deficiente em P com três tratamentos de P no solo superficial (sem alteração de P (NoP), uma taxa subótima (SubP) e uma taxa não limitante (PlusP)) e dois regimes hídricos (Capacidade de Campo (FC) e Períodos de Secagem (DP)). Fonte De Bauw et al. 2020.

“Múltiplos fenes de raiz única (por exemplo, o número de raízes nodais, raio nodal, densidade lateral, etc.) contribuem para o desempenho de um sistema radicular, mas a utilidade de um feno de raiz depende de outros fenes, que podem ser antagônico. Portanto, a modelagem funcional-estrutural é a abordagem mais prática para avaliar o grande número de interações de raízes de fenes com outros fenes ou variáveis ​​ambientais… .

A equipe de botânicos descobriu que a chave para captar o fósforo estava nas pontas das raízes. “A quantificação da contribuição dos tipos de raízes para a absorção de P e de água revelou as características radiculares mais relevantes, aumentando o baixo teor de P e/ou a tolerância à seca. As raízes do tipo S são importantes para a absorção de P, mas os tipos L e seus ramos também melhoram a absorção de água em períodos de seca, contribuindo potencialmente para a tolerância combinada contra a seca e a deficiência de P em solos para o arroz de terras altas.”