Fine root isotropy in Eucalyptus grandis plantations. Towards the prediction of root length densities from root counts on trench walls

Abstract

The objectives of the study were to assess changes in fine root anisotropy and specific root lengths throughout the development of Eucalyptus grandis (W. Hill ex Maiden) plantations and to establish a predictive model of root length density (RLD) from root intercept counts on trench walls. Fine root densities (<1 mm in diameter) were studied in 6-, 12-, 22-, 28-, 54-, 68-and 72-month-old E. grandis plantations established on deep Ferralsols in southern Brazil. Fine root intercepts were counted on 3 faces of 90-198 soil cubes (1 dm 3 in volume) in each stand and fine root lengths (L) were measured inside 576 soil cubes, sampled between the depths of 10 cm and 290 cm. The number of fine root intercepts was counted on one vertical face perpendicular to the planting row (N t ), one vertical face parallel to the planting row (N l ) and one horizontal face (N h ), for each soil cube sampled. An overall isotropy of fine roots was shown by paired Student's t-tests between the numbers of fine roots intersecting each face of soil cubes at most stand ages and soil depths. Specific root lengths decreased with stand age in the upper soil layers and tended to increase Plant Soil (2010) 334:261-275 in deep soil layers at the end of the rotation. A linear regression established between N t and L for all the soil cubes sampled accounted for 36% of the variability of L. Such a regression computed for mean N t and L values at each sampling depth and stand age explained only 55% of the variability, as a result of large differences in the relationship between L and N t depending on stand productivity. The equation RLD= 1.89*LAI*N t , where LAI was the stand leaf area index (m 2 m −2 ) and N t was expressed as the number of root intercepts per cm 2 , made it possible to predict accurately (R 2 =0.84) and without bias the mean RLDs (cm cm −3 ) per depth in each stand, for the whole data set of 576 soil cubes sampled between 2 years of age and the end of the rotation.

Eficiência de utilização de nutrientes para formação de raízes finas e médias em povoamento de teca

“…Há correspondência entre a maior abundância de raízes nas camadas superficiais do perfil de solo e a maior disponibilidade de água e nutrientes (HODGE, 2004;MAURICE et al, 2010;FINÉR et al, 2011).…”

“…Mello et al (1998) constataram que no verão o comprimento de raiz de eucalipto (< 1,0 mm) variou de 5.500 a 25.200 km ha -1 na serapilheira e de 91.400 a 53.100 km ha -1 no perfil do solo, para o melhor clone e para o material propagado por semente, respectivamente. A extensão de raízes finas é característica intrínseca do genótipo, a qual é estreitamente relacionada com o seu comportamento nutricional, potencial produtivo e capacidade de adaptação às condições de estresse ambiental (CRAINE, 2006;OSTONEN et al, 2007;ZOBEL et al, 2007;MAURICE et al, 2010).…”

“…Nessas relações, é de grande importância a obtenção de informações complementares referentes ao desenvolvimento e distribuição do sistema radicular. A biomassa total de raízes não necessariamente é indicador da área total de absorção de água e nutrientes, e alterações na sua arquitetura podem ocorrer sem mudanças na biomassa total de raízes (HODGE, 2004;BØRJA et al, 2008;MAURICE et al, 2010;FINÉR et al, 2011).…”

“…É consenso que o fator que mais influencia a distribuição de suas raízes no solo é o material genético, embora a planta possa ser também influenciada por outros fatores relativos ao solo, como matéria orgânica, fertilidade, densidade, aeração, textura, temperatura e condições em que a espécie se desenvolve, a exemplo de competição e espaçamento entre árvores (GONÇALVES; MELLO, 2000;HODGE, 2004;MAURICE et al, 2010;FINÉR et al, 2011). Para a teca, pouco se tem estudado o seu sistema radicular, pois a grande maioria dos estudos realizados trata apenas do sistema radicular de sustentação, constituído por raízes grossas.…”

Towards an empirical relationship between root length density and root number in windbreak-grown cadaghi (Corymbia torelliana) trees

“…For instance, the N X coefficient was significantly different from 2 in melaleuca and peach palm (Lopez-Zamora et al 2002) and ranged between 3 and 11 for N X and N AVG . In Eucalyptus grandis, the coefficient for N X and N AVG ranged between 3 and 9 (Maurice et al 2010). Mean values per soil depth are usually considered to establish RLD=2N relationship (Lopez-Zamora et al 2002;Maurice et al 2010), but we used data obtained from individual soil cubes because of small sample size.…”