Root growth of soybean cultivars under different water availability conditions

Abstract

Vigorous growth of soybean root system is a desired trait in breeding programs. However, few studies have evaluated this feature under field conditions. The aim of this research was to evaluate root growth of eight soybean cultivars under different water availability conditions. The experiment was carried out in Londrina, Paraná state, Brazil, during two growing seasons -with and without water deficit during the vegetative period. Soybean roots were sampled at flowering and assessed for dry matter yield, area and length at 0-0.25; 0.25-0.50; 0.50-0.75 and 0.75-1.00 m depth ranges. On average, root length and area of the cultivars Embrapa 48 and BRS 284 under water deficit were 66% and 40% larger than the others at 0.25-0.50 and 0.50-0.75 m layers, respectively. Under suitable water supply, BRS 282 showed the highest root length and area. Apart from the cultivars Embrapa 48, BRS 284, and BRS 255RR, soybean root growth was mostly lower under water deficit throughout the vegetative stage, which might been due to a higher soil resistance to root penetration, resulting from low soil water content. Drought increased the proportion of soybean roots at subsoil layers, mainly for Embrapa 48 and BRS 284. The cultivars Embrapa 48 and BRS 284 are promising to be used in breeding programs targeting superior root growth in subsoil layers. Key words: Glycine max L. Root area. Root length. Root mass. ResumoO crescimento vigoroso do sistema radicular da soja é uma característica almejada nos programas de melhoramento genético. No entanto, há poucos trabalhos na literatura que avaliaram essa característica em condição de campo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o crescimento de raízes de oito cultivares de soja em diferentes situações de disponibilidade hídrica. O experimento foi conduzido em Londrina, PR, em duas safras, uma com déficit hídrico no período vegetativo e outra sem déficit. As raízes da soja foram amostradas no florescimento e avaliadas quanto à massa seca, área e comprimento, nas camadas de 0-0,25; 0,25-0,50; 0,50-0,75; e 0,75-1,00 m. Na safra com déficit hídrico, o comprimento e área radicular das cultivares Embrapa 48 e BRS 284 foram, em média, 66% e 40% maiores do que as demais cultivares nas camadas de 0,25-0,50 e 0,50-0,75 m, respectivamente. Com adequada disponibilidade hídrica, a cultivar BRS 282 apresentou o maior comprimento e área radicular. Excetuando-se as cultivares Embrapa 48, BRS 284 e BRS 255RR, o crescimento radicular foi geralmente menor na safra com ocorrência de seca no estádio vegetativo, provavelmente em razão da maior resistência do solo à penetração das raízes. A seca aumentou a proporção de raízes em camadas mais profundas, principalmente na Embrapa 48 e BRS 284. As cultivares Embrapa 48 e BRS 284 são promissoras para a obtenção de linhagens com maior crescimento radicular em camadas subsuperficiais. Palavras-chave: Glycine max L. Área de raízes. Comprimento de raízes. Massa de raízes.

Growth, Development, and Photosynthetic Performance of Two Soybean Lineages in Response to Drought

“…Currently, several Brazilian soybean producing regions suffer from drought, mainly in sandy soils and under high air temperatures, where the risk of yield losses due to water and nutrient deficits is higher (FRANCHINI et al, 2017). This situation could become worse with climate change.…”

Modelagem Da Dinâmica Da Água Em Sistemas De Preparo De Um Latossolo Vermelho

“…Neste sentido o estudo do fluxo de água associado com condições físicas dos solos pode favorecer o entendimento das alterações no sistema solo-plantaatmosfera, os quais são dependentes do manejo do solo adotado. Neste sentido, destaca-se o problema da compactação do solo que, além de aumentar sua resistência à penetração das raízes (MORAES, 2017) limita a profundidade e volume de solo explorado pelas raízes em busca de água e nutrientes (FRANCHINI et al, 2017), reduz a porosidade total, a macroporosidade, a aeração (MORAES et al, 2016a), interferindo diretamente na capacidade de infiltração de água e sua condutividade hidráulica (SILVA et al, 2009). Como reflexo, safras agrícolas tornam-se susceptíveis ao excesso ou deficiência hídrica, o que pode culminar em redução da produtividade das culturas (FRANCHINI et al, 2017;MORAES et al, 2017).…”

Management zones and space-time prediction of soybean yield variability: machine learning techniques applied to soil physical quality parameters

“…A balanced soil is a guarantee of greater agricultural yield, especially the physical characteristics that are affected by anthropogenic management. Anthropogenic activity contributes to soil degradation, favoring on compaction process and reducing the water available to crops (FRANCHINI et al, 2017;MORAES et al, 2018a;MORAES et al, 2018b).…”