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La disponibilidad de nutrientes reduce la erosión del suelo a través del desarrollo de las raíces

En la segunda entrada del número especial sobre suelos, os traemos el resumen de un artículo liderado por Anne Ola. En él, sus autores estudian el papel que desempeñan las raíces de las plantas en el control de los procesos de erosión viendo, entre otra cosas, cómo la disponibilidad de determinados nutrientes a profundidades concretas afecta a la arquitectura de las raíces laterales.

El trabajo, llevado a cabo en la Universidad de Lancaster, Reino Unido, fue publicado en la revista SOIL en el año 2015.

La erosión antrópica: cuando el suelo se queda sin vida

Cuando hablamos de erosión del suelo nos referimos al desgaste que éste sufre, traducido en la pérdida del mismo, por la acción de agentes como el agua, el viento, el hielo o la temperatura. Se trata, por tanto, de un proceso que ocurre de forma natural y que modela el paisaje que nos rodea. No obstante, el ser humano también contribuye a la erosión, en lo que se conoce como “erosión antrópica”. La deforestación, la agricultura intensiva, el riego artificial o el pastoreo excesivo son algunas de las prácticas que favorecen o aceleran la erosión antrópica del suelo.

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Tasas de erosión del suelo en terrenos agrícolas de la Unión Europea (año 2010), en toneladas por hectárea y año. Imagen: Joint Research Centre, European Commission.

La erosión arrastra 25.000 – 40.000 millones de toneladas de suelo cada año, reduciendo el rendimiento de los cultivos y la capacidad del suelo para almacenar agua, carbono y nutrientes

Las raíces de las plantas protegen el suelo frente a la erosión

La vulnerabilidad del suelo a la erosión, que denominamos erosionabilidad, depende de las propiedades intrínsecas del propio suelo. Sin embargo, las raíces de las plantas pueden modificar dicha vulnerabilidad al influir, tanto directa como indirectamente, sobre ciertas propiedades del suelo. Por un lado, las raíces poseen una alta resistencia a la tracción, pudiendo proporcionar una elevada fuerza de cohesión entre los componentes del suelo. Además, a través de las sustancias que liberan en su entorno más inmediato, como por ejemplo el mucílago, favorecen que las partículas del suelo permanezcan unidas en forma de agregados al actuar como una especie de pegamento. Todo esto hace que la presencia de raíces favorezca la retención de las partículas del suelo, disminuyendo el transporte de las mismas y por tanto la erosión del terreno. Por otro lado, las raíces de las plantas pueden conferir rugosidad al suelo. Esto, junto con la creación de espacios porosos dentro del suelo, aumenta la capacidad de infiltración del agua, reduciendo la escorrentía de las aguas superficiales y por tanto la erosión ocasionada por ellas.

soil aggregates dwarf sorgum

Retención de partículas de suelo en el entorno de las raíces. Imagen: http://www.foodforestfarm.com/get-the-dirt/soil-aggregates-plant-roots-and-cover-crops

Este vídeo de Funsciencedemos nos muestra el efecto de las raíces de las plantas en la erosión del suelo:

La arquitectura de las raíces y su influencia sobre la erosión del suelo

La arquitectura de la raíz hace referencia al despliegue tridimensional de las raíces de una planta en el interior del suelo. Las raíces laterales, de menor tamaño, suelen ser las responsables de la captación de agua y nutrientes, mientras que las más gruesas se encargan del anclaje de la planta, la penetración en suelos más duros y el almacenamiento de agua, carbono y nutrientes. Por lo general, las raíces laterales presentan un mayor crecimiento, constituyendo el 90-98% de la longitud total del sistema de raíces. De esta manera, el efecto que tienen las raíces de las plantas en la vulnerabilidad del suelo frente la erosión depende, en gran medida, de la longitud y densidad de raíces laterales, así como de la manera en que éstas se distribuyen por los horizontes del suelo.

La relación de nutrientes del suelo, clave en el desarrollo de las raíces

En el trabajo que hoy os presentamos, sus autores muestran una serie de experimentos en los que se manipula la disponibilidad de ciertos nutrientes esenciales para las plantas y la profundidad a la que éstos están accesibles para las plantas. Así, a través de este tipo de experiencias, los investigadores evidencian la enorme influencia que estos dos factores tienen sobre la arquitectura radicular al estimular la proliferación de raíces laterales a determinadas profundidades. Como vemos en la siguiente imagen, la aplicación de distintos nutrientes tiene un efecto distinto en el desarrollo de las raíces laterales y secundarias.

Crecimiento raices

Efecto de la aplicación localizada de nutrientes en el desarrollo de las raíces de cebada. El tratamiento control recibió la solución nutritiva completa en todas las profundidades. El resto de tratamientos recibieron la solución nutritiva completa solo en la zona sombreada, mientras que en las zonas superior e inferior a ésta, la solución aplicada careció del nutriente indicado en cada caso. Imagen adaptada de Ola et al. 2015.

Por tanto, estos resultados tienen una gran utilidad práctica, ya que ponen de manifiesto cómo algunas especies de plantas responden a una mayor disponibilidad de nutrientes a determinadas profundidades incrementando la proliferación de raíces laterales. Estas raíces son capaces de controlar la erosión, en particular, en suelos con déficit de nutrientes, como sucede con gran cantidad de suelos agrícolas o en terrenos con elevada pendiente.

No os perdáis la próxima entrada de este número especial sobre suelos en la que hablaremos del papel que desempeñan los suelos de zonas húmedas en la depuración de aguas con alto contenido en contaminantes.

 

Artículo completo:

Ola A, Dodd IC, Quinton JN (2015) Can we manipulate root system architecture to control soil erosion? SOIL, 1: 603-612. doi: 10.5194/soil-1-603-2015.

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