Crescimento radicular e produtividade de cultivares de  amendoim afetado pelo manejo do fósforo

A eficiência de uso do fósforo (P) é historicamente baixa na agricultura, especialmente em solos tropicais altamente intemperizados, onde grande parte do P aplicado tornase indisponível às plantas. O desafio é ainda mais acentuado em solos arenosos, com baixa retenção de água e pobres em matéria orgânica. O amendoim (Arachis hypogaea L.) é uma espécie estratégica por sua adaptação a ambientes de baixa fertilidade e pela capacidade de explorar formas menos disponíveis de P por meio de um sistema radicular profundo e eficiente. No entanto, há poucas informações sobre o desempenho de cultivares modernas, especialmente do grupo Virginia, quanto à exploração de P menos lábil dos solos. Esta tese teve como objetivo identificar cultivares eficientes na exploração de P menos disponível, elucidar os mecanismos envolvidos na absorção do nutriente em diferentes solos, avaliar o desempenho a campo sob variações de P e água, e determinar a dose ótima de P para distintos genótipos e condições edafoclimáticas. Foram conduzidos experimentos em casa de vegetação e em campo (2021–2024), em solos contrastantes quanto à textura, disponibilidade de P e regime hídrico. Apesar de todas cultivares avaliadas inicialmente utilizarem formas de P menos lábeis - ligadas e ferro e alumínio, a IAC 503 (maturação tardia) apresentou maior acúmulo de biomassa, comprimento e densidade radicular, maior densidade de pelos radiculares e maior absorção de P em condição de deficiência de P, sendo selecionada, juntamente com a cultivar precoce IAC OL3 (menos eficiente no uso do P), para os estudos subsequentes. Em solos de clima temperado, a cultivar tardia manteve superioridade no crescimento radicular e na extração de P, com até 24% mais P absorvido da rizosfera. No entanto, a eficiência dessa cultivar em explorar formas menos lábeis de P foi mais influenciada pelo teor total de P do que pela textura do solo. Nos ensaios de campo, embora a cultivar precoce apresentasse maior crescimento inicial, a de maturação tardia sustentou maior interceptação de luz (IAF até 5,2), maior eficiência no uso da radiação (EUR até 2,18 g MJ⁻¹), crescimento radicular mais intenso na camada superficial e produtividade até 18% superior sob doses reduzidas de P em solos deficientes e sob estresse hídrico. A dose ótima de P variou entre 17 e 52 kg ha⁻¹, dependendo da cultivar, disponibilidade de P e água. Análises multivariadas confirmaram que raízes profundas, IAF e EUR foram determinantes para o desempenho superior da cultivar de maturação tardia. Cultivares de maturação tardia são mais eficientes na exploração de P menos disponível, mantêm alta produtividade com doses moderadas de fertilizantes e mostram maior resiliência sob restrição hídrica, sendo estratégicas para sistemas agrícolas tropicais de baixa fertilidade e alto risco climático.

Resumo (português)

Phosphorus (P) use efficiency has historically been low in agriculture, especially in highly weathered tropical soils, where much of the applied P becomes unavailable to plants. This challenge is even more pronounced in sandy soils, which are characterized by low water retention and poor organic matter content. Peanut (Arachis hypogaea L.) is a strategic crop due to its adaptation to low-fertility environments and its ability to access forms of P less available through a deep and efficient root system. However, there is limited information regarding the performance of modern cultivars, particularly those from the Virginia group, in the exploration of less labile soil P. This thesis aimed to identify cultivars efficient in acquiring less available P, elucidate the mechanisms involved in nutrient uptake across different soils, evaluate field performance under varying P and water availability, and determine the optimal P rate for distinct genotypes and edaphoclimatic conditions. Greenhouse and field experiments were conducted from 2021 to 2024 on soils contrasting in texture, P availability, and water regime. Although all cultivars initially utilized less labile forms of P—P-bound to iron and aluminum, the late-maturing cultivar IAC 503 exhibited greater biomass, root length and density, higher root hair density, and greater P uptake under P-deficient conditions, and was therefore selected, along with the early-maturing and less P-efficient cultivar IAC OL3, for subsequent studies. In soils located in temperate climate regions, the late-maturing cultivar maintained its superiority in root growth and P extraction, with up to 24% more P taken up. However, its efficiency in exploring less labile P was more influenced by the total P content than by soil texture. In field trials, although the early-maturing cultivar has shown greater initial growth, the late-maturing cultivar maintained higher light interception (leaf area index [LAI] up to 5.2), higher radiation use efficiency (RUE up to 2.18 g MJ⁻¹), more intense root growth in the surface layer, and up to 18% higher yield under reduced P rates in P-deficient soils and under water stress. The optimal P rate ranged from 17 to 52 kg ha⁻¹, depending on the cultivar, P availability, and water conditions. Multivariate analyses confirmed that deep rooting, LAI, and RUE were key traits underlying the superior performance of the late-maturing cultivar. Late-maturing cultivars are more efficient in exploring less available P, sustain high yields with moderate fertilizer rates, and exhibit greater resilience under water-limited conditions, making them strategic for tropical agricultural systems with low soil fertility and high climatic risk.

Palavras-chave

Arachis hypogaea L., Residual phosphorus, Rhizosphere, Soil texture, Water stress

Idioma

Inglês

Citação

CORDEIRO, C. F. S. Crescimento radicular e produtividade de cultivares de amendoim afetado pelo manejo do fósforo. Tese (Doutorado em Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2025.