¿Cómo afectan las diferentes estructuras de las raíces al suelo?

La mayoría de nosotros pensamos en el suelo como el hábitat natural de las plantas y, por lo tanto, los suelos deben proporcionarles un entorno enriquecedor y de apoyo, ¿verdad? Bueno… la mayoría de nosotros no podríamos estar más equivocados al respecto.

El suelo no es un entorno muy acogedor para el crecimiento de las plantas. No proporciona todo lo que una planta necesita de forma gratuita y sin reservas. De hecho, si se deja como está, el suelo probablemente no producirá muchas plantas. Prueba de esto se encuentra en la enorme cantidad de modificaciones del suelo en las que se involucran las plantas solo para mejorar sus posibilidades de supervivencia.

Las plantas modifican el suelo. Eso es un hecho. Gastan mucha energía haciéndolo y lo hacen en su propio beneficio. Los organismos (que, por supuesto, incluyen plantas) son incluso uno de los cinco factores de formación del suelo, junto con el clima, el relieve / topografía, el material parental y el tiempo. Las plantas modifican el suelo química, biológica y físicamente de formas muy importantes. Esta entrada de blog se centra principalmente en el lado físico de las cosas al considerar cómo las estructuras de las raíces afectan el suelo.

La estructura de la raíz se llama arquitectura de la raíz. El término puede incluir la disposición física de las raíces, el número, el grosor, la longitud, la profundidad, los ángulos de ramificación y la distribución de los órdenes de las raíces. Diferentes plantas tienen diferentes arquitecturas de raíces. La arquitectura general puede decirle mucho sobre la estrategia de supervivencia de una especie de planta, y los cambios en esa arquitectura pueden decirle mucho sobre las tensiones específicas a las que está expuesta la planta.

Hay muchas razones por las que los científicos "van por la madriguera del conejo" con raíces. Son la mitad invisible de las plantas, por lo que representan un gran misterio incluso en el mundo tecnológicamente avanzado de hoy. No conocemos todas las funciones que realizan y qué beneficios podemos obtener al comprenderlas mejor. Sabemos que las raíces son el medio principal para la adquisición de recursos por parte de las plantas, que liberan muchos compuestos químicos complejos en el suelo que afectan el almacenamiento de carbono e influyen en otros organismos del suelo, y que dejan el suelo modificado después de la interacción.

Y se ven geniales.

Un lugar fácil para comenzar a comprender la arquitectura raíz es el concepto de orden raíz. En la imagen 1, tenemos una planta de mostaza joven excavada en el campo, cuyas raíces se lavaron sin tierra. La raíz central más grande es la raíz primaria o seminal. Una raíz que se ramifica de la raíz seminal se clasifica como lateral de primer orden. Una raíz cuyas ramas provienen de un lateral de primer orden se clasifica como lateral de segundo orden. Esto puede continuar, pero generalmente no demasiado, porque las raíces pequeñas tienden a comenzar a producir pelos radiculares muy finos que maximizan el área de la superficie al volumen para la absorción de agua y nutrientes.

Otra idea básica en la arquitectura de la raíz es que hay dos tipos básicos de sistemas de raíces, el sistema de raíz principal y el sistema de raíz fibrosa. La planta de mostaza en la Imagen 1, arriba, presenta un sistema de raíz principal con una sola raíz dominante y fácilmente reconocible que crece hacia abajo desde la cual se ramifican todas las otras raíces. En un sistema de raíces fibrosas (Imagen 2), como el de la planta de maíz, hay muchas más raíces seminales y, a menudo, no hay una sola raíz primaria clara. Puede ver que las raíces se desarrollan a partir del tallo, en lugar de una raíz que crece hacia abajo. Las raíces principales representan una estrategia de supervivencia que se basa en el acceso a los nutrientes del agua que se encuentran más profundamente en el suelo. Las raíces fibrosas representan una estrategia que enfatiza la exploración del suelo más cerca de la superficie y un mayor contacto general con las partículas del suelo para adquirir nutrientes con baja movilidad.

La porción del suelo más explorada, la profundidad y el alcance lateral del sistema de raíces de una planta afectan cómo las diferentes plantas modifican físicamente el suelo de diferentes maneras. La distribución de la arquitectura da como resultado diferentes distribuciones de perturbaciones físicas en el suelo, como macrocanales, huecos y formación de agregados a partir de tejidos en descomposición y exudados de raíces. Todos estos afectan la infiltración de agua y las propiedades de retención del suelo. Además, el tejido de las raíces contiene mucha más lignina que los tejidos vegetales de la superficie. La lignina tarda más en descomponerse que otros componentes de residuos vegetales. Por lo tanto, las raíces pueden dejar carbono de mayor duración en diferentes patrones espaciales que dan como resultado diferentes patrones de canales y vacíos en el suelo.

Por supuesto, hay modificaciones y especializaciones dentro de estos dos sistemas principales que contribuyen a una mayor variedad en la arquitectura. Patatas y zanahorias, por ejemplo, son estructuras de sistemas de raíz primaria diseñadas para almacenar alimentos para la planta. Su formación, e incluso eliminación, deja huecos individuales más grandes en el suelo. Las cebollas tienen un sistema de raíces fibrosas con un grupo de hojas subsuperficiales que forman la propia cebolla en la parte superior. Y las leguminosas crean estructuras llamadas nódulos que albergan bacterias fijadoras de nitrógeno (Imagen 3).

Un suelo con buena labranza, es decir, con una generalización de las propiedades del suelo que promueven el crecimiento de las plantas, especialmente la parte subterránea de la planta (es decir, las raíces), y por tanto, friable, contará con agregados bien desarrollados y macroporosidad, y sobre todo permitirá la proliferación de raíces, dando lugar a la realización completa de la arquitectura de las raíces de una planta. A su vez, la arquitectura de la raíz de una planta contribuye y mantiene la labranza adecuada. Con suerte, puede ver cómo las diferentes arquitecturas darán como resultado diferentes modificaciones físicas del suelo. Explore más a fondo las innumerables formas, funciones y hermosas estructuras que son los sistemas de raíces de las plantas.