O Baixo Número de Raízes Primárias Aumenta a Aquisição de Nitrogênio em Solos de Baixo Nitrogênio no Milho

Em nações em desenvolvimento, a baixa disponibilidade de nitrogênio (N) no solo é uma limitação primária à produção de culturas e à segurança alimentar, enquanto em nações ricas, a fertilização intensa com N é um custo econômico, energético e ambiental importante para a produção agrícola. Foi proposto que a variação genética para características arquitetônicas e anatômicas das raízes que melhoram a exploração de estratos profundos do solo poderia ser utilizada para desenvolver culturas com maior aquisição de N. Aqui, fornecemos evidências de que os genótipos de milho (Zea mays) com poucas raízes primárias (número de raízes primárias CN) apresentaram maior aquisição de N em solos de baixo N. Os genótipos de milho diferiram em sua resposta de CN à limitação de N em mesocosmos de estufa e no campo. Genótipos de baixo CN tiveram 45% maior profundidade de enraizamento em solos de baixo N do que genótipos de alto CN. A injeção profunda de nitrato marcado com (15)N mostrou que genótipos de baixo CN sob condições de baixo N adquiriram mais N de estratos profundos do solo do que genótipos de alto CN, resultando em maior fotossíntese e teor de N nas plantas. Em condições de baixo N, os genótipos de baixo CN apresentaram maior biomassa do que os genótipos de alto CN na floração (85% no estudo de campo nos Estados Unidos e 25% na África do Sul). No campo nos Estados Unidos, uma variação de 1,8× em CN foi associada a uma variação de 1,8× na redução de rendimento devido à limitação de N. Nossos resultados indicam que CN merece consideração como uma característica potencial para a melhoria genética da aquisição de N a partir de solos de baixo N.