A compactação do solo é um dos principais limitantes da produtividade das culturas agrícolas. Como principais consequências, solos compactados tendem a restringir o crescimento e desenvolvimento radicular, limitando a faixa de solo explorada pelas raízes da planta, e consequentemente afetando negativamente a absorção de água a nutrientes.
Figura 1. Raízes de soja sob diferentes níveis de compactação. T1, T2, T3, T4 e T5, representando respectivamente (da direita para esquerda) as densidades 1,1; 1,2; 1,3; 1,4 e 1,5 g cm-3.
Mas afinal, o que ocorre com a raiz em solos compactados?
Um estudo conduzido por Huang et al. (2022) em plantas de arroz, demonstrou que o etileno inibe o alongamento da raiz em solo compactado por meio de mecanismos mediados por ABA e auxina, estando esses, ligados a regulação do crescimento das raízes sob condições de solos compactados. De acordo com os autores, em solos compactados as raízes utilizam o etileno para detectar a compactação do solo, uma vez que a restrição do espaço aéreo faz com que este hormônio se acumule em torno das pontas das raízes.
Conforme observado por Huang et al. (2022), em solos compactados, o etileno promove a biossíntese do ácido abscísico (ABA) e a expansão radicular das células corticais. O etileno induzido pela compactação do solo também regula positivamente o gene de biossíntese de auxina (OsYUC8). O etileno utiliza a auxina e o ABA como sinais a jusante para modificar o alongamento das células da raiz e a expansão radial, provocando o inchaço das pontas das raízes e reduzindo a sua capacidade de penetrar em solo compactado.
As raízes se adaptam à compactação do solo por meio da regulação positiva mediada por etileno da biossíntese e movimento de auxina e ABA. A difusão reduzida de etileno no solo compactado faz com que esse sinal se acumule nos tecidos da ponta da raiz (Figura 2), desencadeando a estabilização de OsEIL1, que então regula positivamente a biossíntese de auxina. Essa auxina recém-sintetizada é transportada pelo transportador de auxina OsAUX1 de seu local de síntese para seu local alvo nas células epidérmicas da zona de alongamento (Huang et al., 2022).
Os níveis mais altos de auxina resultantes desencadeiam a inibição do alongamento das células epidérmicas, que atua para restringir o alongamento das células nos tecidos radiculares internos, resultando na inibição do alongamento da raiz. No entanto, as raízes também empregam ABA como outro sinal para promover a expansão radicular das células corticais em resposta à compactação do solo (Huang et al., 2022).
Figura 2. Representação esquemática das respostas das raízes em ( A ) solo não compactado vs. ( B ) solo compactado.
O aumento da síntese de sinais de auxina e ABA em resposta à compactação e à resposta elevada de etileno faz com que as pontas das raízes inchem, reduzindo sua capacidade de penetrar em solos compactados.
Em suma, solos compactados fazem com que as raízes acumulem o hormônio etileno, desencadeando alongamento reduzido da raiz e o inchaço dela. Conforme demonstrado por Huang et al. (2022), o etileno regula essas distintas respostas de crescimento da raiz usando diferentes sinais a jusante, auxina e ácido abscísico (ABA). A auxina é necessária principalmente para reduzir o alongamento celular durante uma resposta de compactação da raiz, enquanto o ABA promove a expansão radial da célula (inchaço).
Confira o estudo completo desenvolvido por Huang e colaboradores (2022) clicando aqui!
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Referências:
HUANG, G. et al. Ethylene inhibits rice root elongation in compacted soil via ABA- and auxin-mediated mechanisms. PNAS, 2022. Disponível em: < https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2201072119 >, acesso em: 01/10/2024.
SAVIOLI, M. R. et al. COMPONENTES DE PRODUÇÃO DA SOJA SOB NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO. Acta Iguazu, Cascavel, v.10, n.2, p. 1-12, 2021. Disponível em: < https://e-revista.unioeste.br/index.php/actaiguazu/article/view/26312/17560 >, acesso em: 01/10/2024.
Foto de capa: Henrique Debiasi
