Methodologies for root system assessment in bananas and plantains (Musa spp.)

• Chapter Authors : Blomme, G.; Teugels, K.; Blanckaert, I.; Sebuwufu, G.; Swennen, R.; Tenkouano, A.


• Document type : Conference paper


• Year of publication : 2005


• Conference : International Symposium, San José (CRI), 2003/11/03-05


• Book title : Banana root system: Towards a better understanding for its productive management


• Editors : Turner, D.W.; Rosales, F.E.


• Publisher(s) : INIBAP


• Place of publication : Montpellier, France


• Pages : 43-57


• Language(s) : English


• Abstract : The root system of field-grown plantain and banana (Musa spp.) plants has been little investigated because whole plant excavation is tedious and time consuming. Four methods for measuring root system size were assessed. A first approach, early screening, determines the entire root system of nursery-grown juvenile plants to forecast root growth in the field of adult plants. Few significant root trait correlations were observed between juvenile and adult plants. Hence root characteristics of adult plants cannot be adequately estimated from the root size of young plants. A second approach was based on regression of root traits on shoot traits. Regression equations attributed at least 90 percent of the variation in root growth to variation in shoot development, but models were not universal. Indeed shoot-root ratios vary according to the plant developmental stage and environmental conditions and thus need to be assessed at each location. A third method relied on soil core sampling. Root measurements in two soil core samples could estimate the size of the entire root system with at least 80 percent accuracy. This method is attractive because it only requires 5 percent of the time needed to excavate the whole root system. In addition, models to estimate root traits of the mat (mother with daughter plants) were significant irrespective of the suckering behaviour of the variety. The fourth approach consisted in assessing electrical capacitance to quantify root biomass as done in other plant species. Musa plant tissue contains a lot of water and thus secures a high electrical conductivity. Very few significant correlations between capacitance values and root system traits were found. In conclusion, root system assessment based on root core sampling is proposed as it estimates well the size of the entire root system in a fast, cheap and non-destructive way.
  
  [Le système racinaire de plantains et bananiers de plein champ (Musa spp.) est peu étudié en raison du coût et du temps nécessaires à l'excavation de plantes entières. Quatre méthodes de mesure de la taille du système racinaire ont été évaluées. Une première approche, le criblage précoce, détermine le système racinaire entier de jeunes plants cultivés en pépinière pour prédire la croissance racinaire au champ des plantes adultes. Les corrélations significatives observées pour les caractères des racines entre les plants jeunes et adultes se sont révélées faibles interdisant une estimation correcte des caractéristiques racinaires de plantes adultes à partir de la taille des racines de jeunes plantes. La deuxième approche a été basée sur la régression des caractères des racine sur ceux de la tige. Les équations de régression ont attribué au moins 90 pour cent de la variation de la croissance des racines à la variation du développement de la tige, mais les modèles n'étaient pas universels. En effet, les rapports tige/racine varient selon l'étape du développement de la plante et les conditions environnementales et doivent ainsi être évalués à chaque site. Une troisième méthode repose sur le l'échantillonnage de carottes de sol. Les mesures des racines dans deux carottes de sol permettent une estimation de la taille du système racinaire entier avec une précision d'au moins 80 pour cent. Cette méthode est intéressante car elle n'exige que seulement 5 pour cent du temps nécessaire à une excavation complète du système racinaire. De plus, les modèles d'estimation des caractères racinaires du pied (la plante-mère et ses fille) étaient significatifs indépendamment du comportement de rejetonnage de la variété. La quatrième approche a consisté dans la mesure de la capacité électrique pour évaluer quantitativement la biomasse des racines comme cela se fait pour d'autres espèces végétales. Les tissus des Musa contiennent beaucoup d'eau et garantissent ainsi une haute conductibilité électrique. Toutefois, de rares corrélations significatives entre les valeurs de la capacité et les caractères du système racinaire ont été trouvées. En conclusion, l'échantillonnage de carottes de racines est proposé pour l'évaluation du système racinaire puisqu'il permet une bonne estimation de la taille du système racinaire entier d'une façon rapide, bon marché et non destructive.]
  
  [Se evaluaron cuatro métodos para medir el tamaño del sistema radical. El primer método, que es el de evaluación temprana, determina todo el sistema radical de las plantas juveniles desarrolladas en el invernadero para pronosticar el crecimiento de la raíz de plantas adultas en el campo. Se observaron únicamente unas pocas correlaciones significativas para las características de la raíz entre plantas juveniles y adultas. Por lo tanto, las características de la raíz de plantas adultas no pueden ser estimadas adecuadamente por el tamaño de la raíz de las plantas jóvenes. El segundo método se basó en la regresión de las características de la raíz sobre las características de los hijos. Las ecuaciones de regresión atribuyeron al menos un 90 porciento de la variación en crecimiento de la raíz a la variación en el desarrollo del hijo; sin embargo, los modelos no fueron universales. En efecto, los cocientes hijo-raíz varían de acuerdo con la etapa de desarrollo de la planta y con las condiciones ambientales, por lo que deberán ser evaluadas en cada sitio. El tercer método se basó en el muestreo de suelo con barreno. Las mediciones de raíz en dos muestras de suelo con barreno podrían estimar el tamaño completo del sistema radical con al menos un 80 porciento de exactitud. Este método resulta atractivo ya que se tarda únicamente un 5 porciento del tiempo que llevaría excavar el sistema radical completo. Además, los modelos para estimar las características de la raíz de la unidad de producción (madre con plantas hijas) fueron significativos, sin importar el comportamiento de los hijos de la variedad. El cuarto método consistió en evaluar la capacitancia eléctrica para cuantificar la biomasa de la raíz, como se realiza en otras especies de plantas. El tejido de las plantas de Musa contiene mucha agua, lo que asegura una alta conductividad eléctrica. Se encontraron muy pocas correlaciones significativas entre los valores de capacitancia y las características del sistema radical.]


• Keywords : CLIMATE; PLANT DEVELOPMENTAL STAGES; PRODUCTION; GROWTH; YIELDS; ROOTS; SOIL CHEMICOPHYSICAL PROPERTIES; ROOT SYSTEMS; ROOT ROTS; PLANT SOIL RELATIONS; SOIL BIOLOGY; EDAPHIC FACTORS


• Open access : Yes


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• Musalit document ID : IN050556

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