Arquitetura do sistema radicular e relações de peso de sementes em ervilha forrageira (Pisum sativum ssp. arvense L. Poir.)

Acikbas, Semih; Ozyazici, Mehmet Arif; Bektas, Harun

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crop production • Cienc. Rural 52 (6) • 2022 • https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20210032 copiar

Arquitetura do sistema radicular e relações de peso de sementes em ervilha forrageira (Pisum sativum ssp. arvense L. Poir.)

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

A ervilha forrageira (Pisum sativum ssp. arvense (L.) Poir.) é uma cultura leguminosa importante para a produção de forragem fresca e seca com alto custo de insumos como irrigação e fertilização. A seleção e reprodução de acessos para melhor tolerância à seca, eficiência de absorção de água e minerais tornam-se uma necessidade, ao invés de uma escolha. Este trabalho teve como objetivo avaliar um conjunto de acessos de ervilha forrageira quanto à diversidade da arquitetura do sistema radicular de mudas e utilização de reservas de sementes, em condições controladas. Oito cultivares e uma linha de melhoramento de elite foram avaliados pela primeira vez em um sistema de plexiglass. O número e o comprimento das raízes em cada zona de profundidade (0, 5, 10, 15+ cm) foram avaliados e uma diversidade significativa foi identificada. A cultivar Livioletta apresentou o maior número de raízes e comprimento total de raízes. Houve uma correlação significativa entre o peso da semente, a taxa de utilização de reserva de semente e o vigor do sistema radicular. Os acessos com a maior utilização de reserva de sementes tiveram o maior comprimento e número total de raízes. O vigor do sistema radicular de mudas parece ser eficaz em predizer o destino dos acessos até a maturidade. Os resultados sugerem a possibilidade de “seleção de raízes de mudas” para o melhoramento da cultura forrageira.

Palavras-chave:
comprimento da raiz; utilização de reserva de sementes; ervilha forrageira; arquitetura da raiz; raiz lateral.

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[1] E-mail: semihacikbas@siirt.edu.tr. ^*Corresponding author

Abbreviation	Trait Name	Related references
NLR	number of lateral roots	MIA et al., 1996MIA, M. W. et al. Root system structure of six food legume species: Inter and Intraspecific variations. Japanese Journal of Crop Science, v.65, n.1, p.131-140, 1996. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1626/jcs.65.131 >. Accessed: Jan. 12, 2021. doi: 10.1626/jcs.65.131. https://doi.org/10.1626/jcs.65.131... ; CERITOGLU et al., 2020CERITOGLU, M. et al. Root system variation of pulse crops at early vegetative stage. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, v.48, n.4, p.2182-2197, 2020. Available from: <Available from: https://doi.org/10.15835/nbha48412054 >. Accessed: Jan. 05, 2021. doi: 10.15835/nbha48412054. https://doi.org/10.15835/nbha48412054...
TRL	total root length	CHEN et al., 2017CHEN, Y. et al. Characterizing root trait variability in chickpea (Cicer arietinum L.) germplasm. Journal of Experimental Botany, v.68, n.8, p.1987-1999, 2017. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1093/jxb/erw368 > Accessed: Jan 07, 2021. doi: 10.1093/jxb/erw368. https://doi.org/10.1093/jxb/erw368...
TLRL	total lateral root length	MIA et al., 1996MIA, M. W. et al. Root system structure of six food legume species: Inter and Intraspecific variations. Japanese Journal of Crop Science, v.65, n.1, p.131-140, 1996. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1626/jcs.65.131 >. Accessed: Jan. 12, 2021. doi: 10.1626/jcs.65.131. https://doi.org/10.1626/jcs.65.131... ; YE et al., 2018YE, H. et al. Genetic diversity of root system architecture in response to drought stress in grain legumes. Journal of Experimental Botany, v.69, n.13, p.3267-3277, 2018. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1093/jxb/ery082%20 >. Accessed: Jan. 01, 2021. doi: 10.1093/jxb/ery082. https://doi.org/10.1093/jxb/ery082%20...
TapRL	taproot length	KASHIWAGI et al., 2015KASHIWAGI, J. et al. Scope for improvement of yield under drought through the root traits in chickpea (Cicer arietinum L.). Field Crops Research, v.170, p.47-54, 2015. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.10.003 >. Accessed: Dec. 31, 2020. doi: 10.1016/j.fcr.2014.10.003. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.10.00...
aTRL	average total root length	MERRILL et al., 2002MERRILL, S. D. et al. Root length growth of eight crop species in haplustoll soils. Soil Science Society of America Journal, v.66, n.3, p.913, 2002. Available from: <Available from: https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.2136/sssaj2002.9130 >. Accessed: Jan. 05, 2021. doi: 10.2136/sssaj2002.9130. https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/d...
aLRL	average lateral root length
SWB	dry seed weight before sowing	QIU et al., 1994QIU, J. et al. Seedling growth as affected by seed weight in common vetch. Agronomy Journal, v.86 p.251-255, 1994. Available from: <Available from: https://doi.org/10.2134/agronj1994.00021962008600020008x >. Accessed: Jul. 10, 2021. https://doi.org/10.2134/agronj1994.00021...
SWE SRU	dry seed weight at the end of the study seed reserve utilization
0-5 RN	total number of roots at 0-5	ORMAN-LIGEZA et al., 2014ORMAN-LIGEZA, B. et al. Root system architecture. In: Morte A, Varma A (Eds), Root Engineering: Basic and Applied Concepts. Springer Heidelberg, New York. 2014. Available from: <Available from: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-54276-3_3 >. Accessed: Jan. 11, 2021. https://link.springer.com/chapter/10.100... ; CHEN et al., 2017CHEN, Y. et al. Characterizing root trait variability in chickpea (Cicer arietinum L.) germplasm. Journal of Experimental Botany, v.68, n.8, p.1987-1999, 2017. Available from: <Available from: https://doi.org/10.1093/jxb/erw368 > Accessed: Jan 07, 2021. doi: 10.1093/jxb/erw368. https://doi.org/10.1093/jxb/erw368... ; CERITOGLU et al., 2020CERITOGLU, M. et al. Root system variation of pulse crops at early vegetative stage. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, v.48, n.4, p.2182-2197, 2020. Available from: <Available from: https://doi.org/10.15835/nbha48412054 >. Accessed: Jan. 05, 2021. doi: 10.15835/nbha48412054. https://doi.org/10.15835/nbha48412054...
5-10 RN	total number of roots at 5-10
10-15 RN	total number of roots at 10-15
15+ RN	total number of roots at 15+
0-5 RL	total lengths of roots at 0-5
5-10 RL	total lengths of roots at 5-10
10-15 RL	total lengths of roots at 10-15
15+ RL	total lengths of roots at 15+

Accessions	NLR	TRL (cm)	TLRL (cm)	TapRL (cm)
EK-1 (Elite line)	19.39 de	86.24 c	58.47 c	27.77 b
GAP Pembesi	50.50 b	136.92 b	116.41 b	20.50 de
Gölyazı	30.75 c	85.33 c	61.28 c	24.00 bcd
Kirazlı	33.21 c	97.94 c	73.02 c	24.92 bc
Livioletta	62.07 a	169.77 a	136.34 a	33.45 a
Özkaynak	10.64 f	39.79 e	20.01 e	19.81 e
Taşkent	20.08 de	60.26 d	41.65 d	18.61 e
Ulubatlı	15.07 ef	61.44 d	39.29 d	22.15 cde
Ürünlü	22.07 d	93.47 c	65.81 c	27.66 b

Average	29.31	92.35	68.03	24.32
LSD	6.236^**	18.078^**	16.326^**	4.088^**
F value for the year effect	0.001	1.13	1.56	0.28

Accessions	aTRL (cm)	aLRL (cm)	SWB (g)	SWE (g)	SRU (%)
EK-1 (Elite line)	4.31 a	3.05 a	0.215 a	0.110 a	48.8
GAP Pembesi	2.75 b	2.39 bc	0.206 ab	0.047 b	77.2
Gölyazı	3.07 b	2.26 bc	0.153 de	0.050 b	67.3
Kirazlı	2.89 b	2.21 bc	0.169 cd	0.052 b	69.2
Livioletta	2.77 b	2.24 bc	0.166 cd	0.036 b	78.3
Özkaynak	3.89 a	2.26 bc	0.125 e	0.056 b	55.2
Taşkent	2.90 b	2.00 c	0.133 e	0.056 b	57.9
Ulubatlı	3.90 a	2.65 ab	0.186 bc	0.120 a	35.5
Ürünlü	4.20 a	3.08 a	0.183 c	0.091 a	50.3
Average	3.41	2.46	0.171	0.069	59.97
LSD	0.664^**	0.598^*	0.022^*	0.035^*
F value for the year effect	1.32	6.18	-	-	-

Accessions	0-5 cm RN	0-5 cm RL	5-10 cm RN	5-10 cm RL	10-15 cm RN	10-15 cm RL	15+ cm RN	15+ cm RL
EK-1 (Elite line)	8.52 c	31.48 cd	5.92 d	19.59 bc	3.74 bc	6.26 b	1.21 b	1.09 b
GAP Pembesi	22.07 a	63.86 a	19.07 a	38.02 a	8.21 a	12.96 a	1.14 b	1.57 b
Gölyazı	13.75 b	36.20 bcd	10.00 bc	16.30 bc	5.08 b	6.67 b	1.92 b	2.11 b
Kirazlı	15.83 b	45.43 b	12.27 b	22.48 b	3.97 bc	4.16 bc	1.14 b	0.96 b
Livioletta	24.79 a	75.05 a	18.57 a	38.21 a	9.86 a	14.19 a	8.86 a	8.90 a
Özkaynak	7.29 c	16.48 e	2.71 e	2.56 d	0.50 d	0.35 c	0.14 b	0.04 b
Taşkent	10.29 c	25.66 de	7.55 cd	12.76 c	2.25 cd	3.23 bc	0.00^µ	0.00^µ
Ulubatlı	8.50 c	25.35 de	5.14 de	11.98 c	1.43 cd	1.96 bc	0.00^µ	0.00^µ
Ürünlü	9.43 c	37.70 bc	6.57 d	19.45 bc	4.00 bc	6.69 b	2.07 b	1.98 b
Average	13.39	39.69	9.76	20.15	4.34	6.27	1.83	1.85
LSD	3.192^**	11.438^**	3.096^**	8.701^**	2.641^**	5.434^**	3.415^**	4.465^*
F value for the year effect	0.016	0.93	1.75	0.11	0.24	2.23	3.57	3.44

	TapRL	0-5 cm RN	10-15 cm RN	15+ cm RN	5-10 cm RN	0-5 cm RL	10-15 cm RL	15+ cm RL	5-10 cm RL	NLR	TLRL	SWB
0-5 cm RN	0.13
10-15 cm RN	0.43	0.31
15+ cm RN	0.49	-0.03	0.47
5-10 cm RN	0.31	0.68	0.54	0.17
0-5 cm RL	0.29	0.70	0.26	0.04	0.45
10-15 cm RL	0.36	0.27	0.90	0.30	0.41	0.28
15+ cm RL	0.43	-0.04	0.43	0.97	0.15	0.02	0.27
5-10 cm RL	0.43	0.50	0.51	0.18	0.84	0.47	0.51	0.15
LRN	0.46	0.72	0.78	0.52	0.86	0.53	0.63	0.48	0.73
LRL	0.49	0.65	0.65	0.33	0.72	0.81	0.67	0.30	0.82	0.82
SWB	0.24	0.18	0.19	0.10	0.06	0.35	0.26	0.09	0.25	0.18	0.38
SWE	-0.17	-0.28	-0.34	-0.12	-0.46	-0.25	-0.28	-0.10	-0.39	-0.42	-0.38	0.51