Phosphate Uptake by Corn as Affected by Soil Characteristics and Root Morphology

Abstract

Phosphate uptake by plants growing in soil is influenced by the P uptake properties of the root and the P supply characteristics of the soil. This system may be described by mathematical simulation models. The objective of this research was to determine if a model used successfully for describing K uptake by corn (Zea mays L.) could be used for describing P uptake. A growth chamber experiment with corn grain on six soils varying widely in physical and chemical characteristics was conducted. Three harvests were made and root morphology and P uptake were measured. The significance of the differences in root morphology and in soil P‐supply parameters of initial P concentration in soil solution, buffer power, and effective diffusion coefficient for P were determined by using them in the Claassen‐Barber simulation model which considers these soil factors, root morphology, and root physiology to predict P uptake by plants. The calculated P uptake, y was correlated (r = 0.93) with observed P uptake, x. The regression equation, y = 1.09x + 27.3 indicated a 9% overprediction of P uptake which was probably because the model did not consider root to root competition for P. The parameters used in this objective simulation model appear to be the important ones determining P absorption by plants from soil. In this study, root morphology varied with soil and was highly correlated with P uptake (r = 0.88). This simulation model should be a useful tool in P fertilization research.

Parâmetros cinéticos e morfológicos da absorção de nutrientes em cultivares de milho com variabilidade genética contrastante

“…Os parâmetros morfológicos do sistema radicular foram determinados conforme método apresentado por Schenk & Barber (1979). O comprimento (L) foi medido pelo método de intersecção, descrito por Tennant (1975).…”

“…A morfologia do sistema radicular é determinada pelo comprimento, volume, superfície e raio das raízes e dos pelos radiculares (Schenk & Barber, 1979). A eficiência de absorção dos nutrientes varia na razão direta do comprimento e da finura das raízes porque esses atributos influenciam a superfície de absorção (Vilela & Anghinoni, 1984).…”

“…A eficiência de absorção dos nutrientes varia na razão direta do comprimento e da finura das raízes porque esses atributos influenciam a superfície de absorção (Vilela & Anghinoni, 1984). O uso de modelos mecanísticos mostrou que a área superficial das raízes foi o parâmetro que mais influenciou a absorção de N (Barber, 1995), enquanto o raio e a taxa de crescimento radicular foram os mais importantes para P e K (Schenk & Barber, 1979;Ernani et al, 1994).…”

“…Uma planta ideal deveria ter alto I max e baixos valores para K m e C min . Os valores desses parâmetros cinéticos podem variar de acordo com a idade (Edwards & Barber, 1976;Sacramento & Rosolem, 1997) e concentração do nutriente nas plantas (Grespan et al, 1998;Martinez et al, 1993;Sacramento & Rosolem, 1997), morfologia radicular (Warncke & Barber, 1974;Anghinoni et al, 1989), presença de elementos tóxicos (Vilela & Anghinoni, 1984;Alves et al, 1988;Petry et al, 1994) e micorrizas (Faquin et al, 1990), mudanças climáticas (Bassirirad, 2000) e, principalmente, entre os genótipos e as espécies vegetais (Nielsen & Barber, 1978;Schenk & Barber, 1979;Anghinoni et al, 1989;Alves, et al, 2002).…”

“…Variações na morfologia radicular e nos parâmetros cinéticos entre genótipos de milho têm sido observadas (Baligar & Barber, 1979;Schenk & Barber, 1979;Anghinoni et al, 1989), evidenciando a importância da manipulação dos mesmos nos programas de melhoramento genético para a obtenção de cultivares mais eficientes na absorção de nutrientes. Nielsen & Barber (1978) Variações nos parâmetros cinéticos de absorção de nutrientes foram também observados em outras espécies, incluindo soja (Oliveira & Mielniczuk, 1978;Martinez et al, 1993;Sacramento & Rosolem, 1997), arroz (Furlani, 1988;Anghinoni et al, 1989) e espécies forrageiras de inverno (Fattore & Anghinoni, 1992;Anghinoni et al, 1989).…”