O feijão-fradinho é uma cultura importante em muitas partes do mundo, especialmente na África Subsaariana. É resiliente e pode crescer em áreas com pouca chuva e solos de baixa qualidade. Mas, por mais resistente que seja, os rendimentos do feijão-fradinho podem diminuir pela seca e pelos baixos níveis de fósforo no solo.
Em um estudo recente, os pesquisadores determinaram as características da raiz do feijão-fradinho que poderiam ajudar as plantas a crescerem melhor em solos mais secos e com baixo teor de fósforo.

“Desenvolver variedades de feijão-fradinho que possam produzir de forma ideal sob condições estressantes é vital”, diz Saba Mohammed, principal autor do estudo na Universidade Ahmadu Bello em Zaria, Nigéria. “Essas variedades resilientes de feijão-fradinho podem ajudar a tornar mais pessoas seguras em termos de alimentação e nutrição”.

O estudo foi publicado na Crop Science , uma publicação da Crop Science Society of America.

O feijão-fradinho é uma importante fonte de calorias para milhões de pessoas em todo o mundo. Eles são ricos em proteínas e outros nutrientes. As plantas de feijão-fradinho também têm uma variedade de outros usos. Podem servir como ração animal e adubo verde.

Os micróbios nos nódulos da raiz do feijão-fradinho podem aumentar a fertilidade do solo. Esses micróbios tornam o nitrogênio atmosférico disponível para as plantas no solo – um processo chamado fixação de nitrogênio. A fixação de nitrogênio pode ser benéfica para os agricultores que não podem pagar fertilizantes à base de nitrogênio.

A maior parte da produção de feijão-caupi está em regiões semi-áridas. Condições ambientais adversas e solos pobres muitas vezes prejudicam os rendimentos. "Nosso trabalho estabeleceu que certas características das raízes aumentaram o rendimento das plantas de feijão-fradinho sob condições de seca ou baixo teor de fósforo no solo", diz Mohammed.

Essas características radiculares incluem raízes primárias mais longas e maior número de raízes laterais que emergem de raízes primárias. Os pêlos radiculares também desempenham papéis importantes na tolerância do feijão-frade à seca e aos solos pobres.

Por exemplo, plantas de feijão-fradinho com pêlos radiculares mais longos e mais densos tiveram maiores rendimentos quando cultivadas em condições de baixo teor de fósforo. "Isso sugere que essas características do cabelo radicular desempenham papéis cruciais na aquisição de fósforo de solos abaixo do ideal", diz Mohammed.

Os cientistas sabem há muito tempo que as raízes são uma parte fundamental de como as plantas se adaptam a condições ambientais difíceis. "O sistema radicular é metade de todo o sistema vegetal", diz Mohammed. “No entanto, tem sido relativamente pouco explorado na busca de soluções para as restrições agrícolas”.

Os sistemas radiculares possuem diversas estratégias para extrair recursos do solo. “Por exemplo, plantas com raízes mais profundas produzem melhor do que aquelas com raízes rasas em condições de água limitada”, diz ele. "Por outro lado, aqueles com raízes rasas podem ser mais adequados para solos com nutrientes abaixo do ideal."

Isso porque os nutrientes – como o fósforo – geralmente estão concentrados na camada superior do solo.

Para plantas de feijão-fradinho que crescem em solos secos e com poucos nutrientes, as raízes precisam ser mais profundas e se espalhar largamente e rasas.

“Nosso estudo mostra que podemos nos concentrar em variedades de feijão-fradinho com raízes principais mais longas para tolerância à seca e maior número de raízes basais mais rasas para extrair nutrientes do solo”, diz Mohammed.

Embora a arquitetura da raiz possa fornecer informações valiosas, examinar as características da raiz de plantas maduras pode ser um processo demorado e exaustivo. Mohammed diz que é mais fácil e econômico fenótipo das raízes na fase de muda.

O estudo mostrou que examinar raízes de mudas de feijão-fradinho pode ajudar a identificar características radiculares em plantas maduras que são benéficas para o crescimento em ambientes desafiadores.

"Nosso objetivo é usar os resultados do estudo para criar novas variedades de feijão-fradinho", diz Mohammed. "Essas novas variedades teriam um desempenho ideal em condições de água limitada e baixo teor de fósforo no solo".

Muitos agricultores de pequena escala e de subsistência podem não ter condições de comprar fertilizantes fosfatados. As novas variedades de feijão-fradinho que Mohammed descreve beneficiariam tremendamente esses agricultores. No entanto, ele explica que o desenvolvimento de novas variedades com características de raiz desejadas também pode ser um recurso valioso em sistemas onde são utilizadas irrigação e fertilizantes intensivos. Essas variedades de feijão-fradinho podem ajudar a reduzir os custos de produção e minimizar a poluição ambiental pelo uso excessivo de fertilizantes.