p Exsudate na ponta de uma raiz de milho. Crédito:Glyn Bengough
p Conforme a estação de cultivo avança, você pode não notar muito sobre o que está acontecendo com as plantas sob o solo. A maioria de nós presta atenção em novos brotos, caules, sai, e, eventualmente, as flores e a safra que pretendemos cultivar. Podemos pensar em raízes como necessárias, mas desinteressante, partes do processo de produção da safra. p Paul Hallett e sua equipe discordam. Eles se concentram no que está acontecendo no solo com as raízes da planta.
p A zona do solo que circunda as raízes de uma planta é chamada de rizosfera. É a combinação das palavras latinas para "raiz" e "área". E é um local movimentado para processos de produção de safras importantes, mas ocultas.
p Na rizosfera, as plantas produzem uma variedade de compostos químicos chamados exsudatos. Hallett e outros pesquisadores da Universidade de Aberdeen observam os efeitos que os exsudatos têm na planta e na comunidade do solo ao redor. Seu trabalho exclusivo faz medições em pequena escala perto da superfície das raízes. As propriedades aqui podem ser muito diferentes do resto do solo.
p "As raízes secretam continuamente produtos químicos no solo como uma forma de liberar nutrientes que estão ligados às partículas do solo, "diz Hallett. Na digestão humana, o estômago secreta sucos gástricos para ajudar a quebrar os alimentos; exsudatos são plantas equivalentes aos sucos gástricos.
p Hallett descreve a composição química dos exsudados como "um verdadeiro coquetel ou 'bufê' de recursos para qualquer coisa na rizosfera". Além de ajudar as plantas a obter nutrientes, exsudatos são fontes de alimento para os micróbios que são uma parte importante do microbioma do solo.
p No centro da imagem, uma raiz de cevada é visível. Usando uma técnica de segmentação de aprendizado de máquina, os poros do solo foram separados em tamanhos diferentes. A barra de escala é o tamanho dos poros em mícrons. Crédito:Instalação do Diamond Light Synchrotron
p Os exsudatos também têm um papel importante na manutenção do solo. Raízes e fungos que vivem no solo mantêm grandes aglomerados de solo, mas os exsudatos atuam no nível micro. Como cola, eles mantêm partículas de solo unidas em redes mecânicas importantes. Os cientistas do solo chamam essas redes de agregados.
p Considerando que os efeitos de ligação de raízes e redes de fungos são geralmente de longo prazo, A influência dos exsudatos no solo pode ser passageira. "Os exsudatos das raízes não duram em sua forma original por muito tempo no solo, à medida que são consumidos e transformados por micróbios, "diz Hallett. Este processo pode destruir completamente o exsudato ou criar compostos ainda melhores para ligar as partículas do solo.
p "Os exsudatos das raízes das plantas têm um grande impacto na formação de agregados, "diz Hallett." Eles fazem isso de várias maneiras, incluindo agir como colas ou mudar a rapidez com que a rizosfera umedece e seca com a chuva e a evaporação. "
p A equipe de Hallett pesquisou os efeitos dos exsudatos em diferentes tipos de solo. Eles pesquisaram ambientes com textura de solo franco-arenoso versus textura franco-argilosa. Isso é importante porque as reações químicas entre os exsudatos e as partículas do solo variam com o tipo de solo.
p Os pesquisadores Glyn Bengough e Nico Koebernick realizaram a amostragem de um experimento de campo plantado com cevada que tem diferentes propriedades de cabelo de raiz:(i) tipo selvagem parental, (ii) sem fios de raiz, (iii) cabelos curtos de raiz, (iv) raízes longas e (v) uma variedade comercial com sistema radicular muito fibroso e peludo. Amostras intactas estão sendo coletadas para imagens de XRay CT para que o efeito dos fios de cabelo da raiz na estrutura dos poros do solo possa ser explorado. Crédito:Paul Hallett.
p Eles também pesquisaram vários exsudatos vegetais de cevada e milho. Eles descobriram que os exsudatos de cevada aumentaram a forma como as partículas do solo se ligam, mas não tanto quanto o milho. Eles também descobriram que, embora os exsudatos de cevada não afetassem a repelência à água do solo, exsudatos de milho sim.
p Pesquisas como a de Hallett mostram que durante a estação de crescimento - e além - há interações delicadas entre cada planta e o solo circundante. Todas essas interações afetam a quantidade de água que é capturada pelo solo e absorvida pelas plantas. A produção de exsudatos também afeta o quão bem as plantas podem extrair nutrientes vitais do solo, e ainda afeta o solo na rizosfera.
p Pesquisas futuras para a equipe de Hallett incluirão a análise da produção de exsudato ao longo das raízes das plantas. Eles também olharão para a idade das raízes, e se as raízes mais jovens produzem exsudatos com diferentes qualidades de retenção de solo e absorção de água.
