Growth and morphology of eucalypt seedling-roots, in relation to soil strength arising from compaction

Abstract

Information on the response of root growth and morphology to soil strength is useful for testing suitability of existing and new tillage methods and/or for selecting plants suitable for a specific site with or without tillage. Although there is extensive published information on the root growth-soil strength relationships for annual agricultural plants, such information is scarce for woody, perennial tree species. The purpose of this study is to examine growth and morphology of the root systems of 17-day-old eucalypt seedlings with respect to variation in soil strength. Soil strength in this study was varied by compaction of a well-aggregated clay soil to bulk densities of 0.7-1.0 Mg m -3 whilst maintaining adequate water availability and aeration for plant growth. Lengths and tip-diameters of primary and lateral roots were measured on the excavated root systems of seedlings.With increase in bulk density and also soil strength (expressed as penetrometer resistance), total length of primary and lateral roots decreased. There were 71 and 31% reduction in the lengths of primary and lateral roots respectively with an increase in penetrometer resistance from 0.4 to 4.2 MPa. This indicated primary roots to be more sensitive to high soil strength than the lateral roots. Average length of lateral roots and diameters of both primary and lateral root tips increased with an increase in soil strength as well. There was greater abundance of lateral roots (no. of lateral roots per unit length of primary root) and root hairs with increased soil strength. The observed root behaviour to variable soil strength is discussed in the context of compensatory growth of roots and overall growth of plants.

Soil Compaction - Impact of Harvesters' and Forwarders' Passages on Plant Growth

“…Soil compaction strongly reduces plant growth as it limits root growth (Rosolem et al, 2002;. There is a non-linear relationship between root elongation and soil resistance in the majority of plants (Misra & Gibbons, 1996). Because compaction usually occurs in the upper soil levels, species with a surface root system are disadvantaged (Godefroid & Koedam, 2003).…”

Crescimento e nutrição de eucalipto em resposta à compactação de latossolos com diferentes umidades

“…No entanto, o aumento da pressão, em maiores conteúdos de água no solo (0,10 e 0,20 kg kg -1 ), acarretou redução da DR. Esta redução da densidade de raízes por efeito da compactação também foi obtida por outros pesquisadores (Misra & Gibbons, 1996;Nadian et al, 1996;Coelho et al, 2000;Ishaq et al, 2001.…”

“…Quando seco, o solo é bastante coeso e apresenta grande resistência à compactação, mas, à medida que ele vai umedecendo, ocorre a formação de um pequeno filme de água entre os agregados, o qual facilita o deslocamento e o rearranjamento das partículas do solo, diminuindo sua resistência à compactação (Hillel, 1980). A compactação reduz o crescimento de plantas por seu efeito no crescimento de raízes e conseqüente redução na absorção de água e de nutrientes (Misra & Gibbons, 1996;Mapfumo et al, 1998;Ishaq et al, 2001). A inibição na extensão de raízes em solos compactados está relacionada com vários fatores.…”

Eficiência nutricional de potássio e crescimento de eucalipto influenciados pela compactação do solo

“…O decréscimo do comprimento de raízes em maiores níveis de compactação do solo foi relatado por Nadian et al (1996), em plantas de trevo, e também por Misra & Gibbons (1996), em plantas jovens de eucalipto. A diminuição na extensão de raízes em solos compactados está relacionada com vários fatores.…”

“…Na camada compactada, as raízes sofrem uma série de modificações, tanto de ordem fisiológica quanto morfológica, tornando-se mais curtas, grossas, escamosas e com parede celular grossa, revelando maior taxa de respiração e maior resistência estrutural, ou seja, menor maleabilidade para se desviarem daqueles pontos de maior resistência no solo. Tais características são próprias de raízes que crescem em ambiente redutor, podendo a compactação causar drenagem deficiente no solo e, conseqüentemente, situação de anaerobiose (Baligar et al, 1975;Materechera et al, 1992;Alvarenga et al, 1996;Misra & Gibbons, 1996).…”