La aplicación de fósforo mejora los rasgos de las raíces, la exudación de raíces, la eficiencia en el uso de fósforo y el rendimiento de semillas de genotipos de soja
Autores: Salim, Mohammad; Chen, Yinglong; Solaiman, Zakaria M.; Siddique, Kadambot H. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fósforo
Soja
Genotipos
Morfología de raíces
Mecanismos fisiológicos
Suministro de P
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El fósforo (P) es un macronutriente vital requerido para el crecimiento y desarrollo de la soja, pero es un recurso finito en la agricultura mundial. La baja disponibilidad de P inorgánico en el suelo a menudo es una limitación significativa para la producción de soja. Sin embargo, se sabe poco sobre la respuesta del suministro de P en los mecanismos agronómicos, morfología de raíces y fisiológicos de genotipos de soja contrastantes en diversas etapas de crecimiento y los posibles efectos de diferentes P en el rendimiento de soja y sus componentes. Por lo tanto, realizamos dos experimentos concurrentes utilizando macetas llenas de suelo con seis genotipos (sistema de raíces profundas: PI 647960, PI 398595, PI 561271, PI 654356; y sistema de raíces superficiales: PI 595362, PI 597387) y dos niveles de P [0 (P0) y 60 (P60) mg P kg de suelo seco] y columnas de PVC profundas con dos genotipos (PI 561271 y PI 595362) y tres niveles de P [0 (P0), 60 (P60) y 120 (P120) mg P kg de suelo seco] en un invernadero controlado por temperatura. La interacción entre el genotipo y el nivel de P mostró que un mayor suministro de P aumentó el área foliar, los pesos secos de tallo y raíz, la longitud total de raíz, las concentraciones y contenidos de P en tallo, raíz y semillas, la eficiencia de uso de P (PUE), la exudación de raíces y el rendimiento de semillas en diferentes etapas de crecimiento en ambos experimentos. En la etapa vegetativa (Experimento 1), los genotipos de raíces superficiales con ciclos de vida más cortos tuvieron más peso seco de raíz (39%) y longitud total de raíz (38%) que los genotipos de raíces profundas con ciclos de vida más largos bajo diferentes niveles de P. El genotipo PI 654356 produjo significativamente más (22% más) carboxilatos totales que PI 647960 y PI 597387 bajo P60, pero no en P0. Los carboxilatos totales se correlacionaron positivamente con el peso seco de raíz, la longitud total de raíz, los contenidos de P en tallo y raíz, y la PUE fisiológica. Los genotipos de raíces profundas (PI 398595, PI 647960, PI 654356 y PI 561271) tuvieron la mayor PUE y contenidos de P en raíz. En el Experimento 2, en la etapa de floración, el genotipo PI 561271 tuvo el mayor área foliar (202%), peso seco de tallo (113%), peso seco de raíz (143%) y longitud de raíz (83%) en relación con el genotipo de corta duración y raíces superficiales PI 595362 con P externo aplicado (P60 y P120), con tendencias similares en la madurez. PI 595362 tuvo una mayor proporción de carboxilatos como malonato (248%), malato (58%) y carboxilatos totales (82%) que PI 561271 bajo P60 y P120, pero sin diferencias en P0. En la madurez, el genotipo de raíces profundas PI 561271 tuvo mayores contenidos de P en tallo, raíz y semillas y PUE que el genotipo de raíces superficiales PI 595362 bajo tasas de P incrementadas, pero sin diferencias en P0. Además, el genotipo PI 561271 tuvo mayores rendimientos de tallo (53%), raíz (165%) y semillas (47%) que PI 595362 con P60 y P120 en comparación con P0. Por lo tanto, la aplicación de P inorgánico mejora la resistencia de las plantas al reservorio de P del suelo y mantiene una alta producción de biomasa de soja y rendimiento de semillas.
Descripción
El fósforo (P) es un macronutriente vital requerido para el crecimiento y desarrollo de la soja, pero es un recurso finito en la agricultura mundial. La baja disponibilidad de P inorgánico en el suelo a menudo es una limitación significativa para la producción de soja. Sin embargo, se sabe poco sobre la respuesta del suministro de P en los mecanismos agronómicos, morfología de raíces y fisiológicos de genotipos de soja contrastantes en diversas etapas de crecimiento y los posibles efectos de diferentes P en el rendimiento de soja y sus componentes. Por lo tanto, realizamos dos experimentos concurrentes utilizando macetas llenas de suelo con seis genotipos (sistema de raíces profundas: PI 647960, PI 398595, PI 561271, PI 654356; y sistema de raíces superficiales: PI 595362, PI 597387) y dos niveles de P [0 (P0) y 60 (P60) mg P kg de suelo seco] y columnas de PVC profundas con dos genotipos (PI 561271 y PI 595362) y tres niveles de P [0 (P0), 60 (P60) y 120 (P120) mg P kg de suelo seco] en un invernadero controlado por temperatura. La interacción entre el genotipo y el nivel de P mostró que un mayor suministro de P aumentó el área foliar, los pesos secos de tallo y raíz, la longitud total de raíz, las concentraciones y contenidos de P en tallo, raíz y semillas, la eficiencia de uso de P (PUE), la exudación de raíces y el rendimiento de semillas en diferentes etapas de crecimiento en ambos experimentos. En la etapa vegetativa (Experimento 1), los genotipos de raíces superficiales con ciclos de vida más cortos tuvieron más peso seco de raíz (39%) y longitud total de raíz (38%) que los genotipos de raíces profundas con ciclos de vida más largos bajo diferentes niveles de P. El genotipo PI 654356 produjo significativamente más (22% más) carboxilatos totales que PI 647960 y PI 597387 bajo P60, pero no en P0. Los carboxilatos totales se correlacionaron positivamente con el peso seco de raíz, la longitud total de raíz, los contenidos de P en tallo y raíz, y la PUE fisiológica. Los genotipos de raíces profundas (PI 398595, PI 647960, PI 654356 y PI 561271) tuvieron la mayor PUE y contenidos de P en raíz. En el Experimento 2, en la etapa de floración, el genotipo PI 561271 tuvo el mayor área foliar (202%), peso seco de tallo (113%), peso seco de raíz (143%) y longitud de raíz (83%) en relación con el genotipo de corta duración y raíces superficiales PI 595362 con P externo aplicado (P60 y P120), con tendencias similares en la madurez. PI 595362 tuvo una mayor proporción de carboxilatos como malonato (248%), malato (58%) y carboxilatos totales (82%) que PI 561271 bajo P60 y P120, pero sin diferencias en P0. En la madurez, el genotipo de raíces profundas PI 561271 tuvo mayores contenidos de P en tallo, raíz y semillas y PUE que el genotipo de raíces superficiales PI 595362 bajo tasas de P incrementadas, pero sin diferencias en P0. Además, el genotipo PI 561271 tuvo mayores rendimientos de tallo (53%), raíz (165%) y semillas (47%) que PI 595362 con P60 y P120 en comparación con P0. Por lo tanto, la aplicación de P inorgánico mejora la resistencia de las plantas al reservorio de P del suelo y mantiene una alta producción de biomasa de soja y rendimiento de semillas.