Un gran cantidad de los llamados elementos esenciales se introducen en la Biosfera gracias a la actividad de distintos componentes como bacterias, hongos, líquenes… y a acción de las raíces vegetales. El conocimiento de los mecanismos de atracción, captura y transferencia es hoy un área de estudio que ha cambiando radicalmente la forma de pensar sobre las estrategias de nutrición vegetal e impactos ambientales de fisiólogos, expertos en biología molecular, ecólogos, y como no, de ingenieros agrónomos.  En su momento hablamos sobre los mecanismos de captura y transporte de agua (Ver el post sobre acuaporinas) y que ha revolucionado en concepto de la captura del agua de una manera drástica. Hoy me voy a introducir en el campo de los “cluster de raíces” o proteoides, adaptaciones morfológicas especiales de las raíces, que potencian la captura de nutrientes.

Las primeras descripciones sobre este tema se deben a Adolf Engler, quien en 1889 nos habla de una “morfología inusual de las raíces de plantas de la familia Proteaceae” que crecían en el Jardín Botánico de  Leipzig.  Sus raíces estaban sorprendentemente ramificadas y recubiertas de un gran número de tricoblastos largos y densamente agrupados.  Como en tantas ocasiones, el descubrimiento quedó “dormido” hasta que en 1960, cuando Purnell acuña el término de “raices proteoides” para describir este hecho en especies vegetales con desarrollo radicular limitado y pobreza nutricional, y lo aplica a la estructura radicular de un género (Persoonia) de la familia Proteaceae.

En un resumen actualizado de la presencia de estos “cluster radiculares”, Dinkelaker et al. (1995) lo extiende a las familias de Betulaceae, Casuarinaceae, Eleagnaceae, Moraceae, Leguminosae (Fabaceae) y Myricaceae e indica distintos nombres “raices clusterizadas” para describir el hecho en una sola raiz  y “cluster radiculares”, cuando aparecen asociaciones de tricoblastos de distintas plantas y/o especies formando una única asociación morfológica.

La descripción morfológica de las raíces clusterizadas y de los cluster radiculares varía considerablemente pudiendo aparecer sobre la el eje de la raíz primaria o sobre las secundarias. Su aparición está asociada al crecimiento de la raíz, y los tricoblastos “alargados y acumulados” aparecen regularmente espaciados e incluso puede adquirir una formación arborescente. Así el Lupinus albus presenta formas sencillas de cluster pero esta distribución es mas propia de especies vegetales que no se corresponden con miembros de la familia de las Proteaceae.  Esta familia muestra en cada punto de emergencia agrupaciones completas conformando un cluster completo que se desarrolla verticalmente respecto a eje de la raíz (Skene, 1998). Llama la atención la gran longitud de esta masa de tricoblasto, al llegar a alcanzar hasta 30 mm en ciertas especies. En Hakea oblique la masa que conforman los cluster radiculares tiene un área superficial activa 25 veces superior a la de su propia raiz.

A efectos de desarrollo, el desarrollo de estos cluster se asocian a situaciones de pobreza nutricional de los suelos, por lo que Purnell (1960) nos indica que los cluster son desarrollos adaptativos diseñados para paliar déficit nutricionales de los vegetales en suelos donde no pueden conformarse otro tipo de asociaciones como la simbiosis micorrizante.

El gran área edáfica ocupada, y el hecho de que estos cluster radiculares tienen una capacidad para aportar rizodeposición similar al de su raíz principal hace que estos sistemas clusterizados generen unos extraordinarios sistemas de colonización del suelo y unos polos de atracción y desarrollo de biodiversidad microbiana únicos (asociados a acúmulos de rizodepósitos).

Entre los compuestos rizodepuestos, (característicos de cada especie) se encuentran ácidos orgánicos, fenoles, aminoácidos, mono y oligopolisacáridos, mucílagos, hormonas vegetales y enzimas (fundamentalmente con capacidad fosfohidrólitica).  Ello justifica la capacidad de movilización edáfica de Al, Fe, Ca y otros nutrientes mediante quelación (abundan de forma excepcional los ácidos cítrico y málico).  Las fosfatasas se dedican a hidrolizar el P orgánico presente en el suelo. Estas capacidades enzimáticas son enviadas al exterior cuando la planta “siente” un déficit en P y quedan en el interior radicular cuando las necesidades han sido satisfechas por aportación antrópica de P.

Un hecho de gran interés en cuanto a la formación de estos sistemas clusterizados es que su desarrollo ocurre cuando hay déficit de Fe y de P y se inhibe cuando el estress de P desaparece (Watt and Evans, 1999). Finalmente, la excesiva cantidad de Al fomenta, la necesidad de P, y actuando, como en el caso de ciertas micorrizas, capta fosfato para que este reaccione con los excesos de Al en la propia raíz, neutralizando el efecto fitotóxico del ión Al³⁺.

Cuando se habla de suelos salinos o de salinidad, muchos ciudadanos e incluso numerosos técnicos ambientales inmediatamente piensan en un proceso de degradación de suelos. Un ejemplo de ello consiste en introducir estos términos en un buscador y analizar el contenido de las páginas Web que deambulan por el ciberespacio. Sin embargo, la realidad es que los suelos salinos se dan también bajo condiciones ambientales naturales, es decir sin la intervención de la actividad humana. Más aun, ciertos edafotaxa salinos atesoran una enorme belleza. Otra cosa bien distinta es que (i) suelen ser suelos no muy aptos para la producción agraria, pastoral y forestal, así como que de este hecho se deriva que (ii) las prácticas humanas que generan la salinización de los suelos merman, o incluso impiden su vocación productivista. Diversas civilizaciones del pasado pudieron iniciar su decadencia por esta causa.  Los suelos salinos son aquellos muy ricos en sales, ya sea por causas natrales u antrópicas, existiendo varios tipos distintos, según el grado de salinidad y el tipo de sales dominantes. Este post va dirigido a los jóvenes estudiantes, por lo que los expertos no extraerán información de interés.       

Suelos salinos (Australia)

En algunas páginas Web se denomina “contaminación” al exceso de sales de un suelo. No se trata de una acepción afortunada, ya que las sales por si mismas son beneficiosas. Es su exceso el que perjudica al desarrollo de los vegetales. De hecho, sobre los suelos salinos pueden desarrollarse comunidades vegetales adaptados a tales condiciones, a las que se denominan halófilas. Más aun, algunas de estas por su singularidad y rareza son motivo de preservación en reservas naturales. 

La causa más frecuente de la salinización de los suelos por el hombre deriva de la mala gestión del riego. Si adicionalmente el drenaje de los suelos es inadecuado, el problema se agudiza, deteriorando aun más su aptitud agronómica. En términos muy básicos podemos decir que la mayoría de las sales que se acumulan en el suelo son producto de la unión de los cationes calcio, sodio, potasio y magnesio, con los aniones de cloro, azufre y carbono, en diversas formas. Sin embargo resulta sorprendente desde un punto de vista riguroso que se soslayen los carbonatos cálcicos y/o magnésicos, por cuanto también son sales, aunque su presencia y/o acumulación en el suelo no son tan nocivas para las producciones agropecuarias como los cloruros y los sulfatos.

Suelos Salinos (Tasmania)

No todas las sales se diluyen con la misma facilidad en el agua. Su solubilidad influirá de forma determinante sobre la  movilidad y precipitación de cada una de ellas. Cuanto más solubles son, más rápidamente pasan a formar parte de la solución del suelo y en mayores concentraciones, siendo este factor determinante en el crecimiento de las plantas de cultivo. De acuerdo a este simple esquema conceptual, las sales más tóxicas son aquellas de mayor solubilidad. Sin embargo, también cuenta, como es lógico su cantidad y/o abundancia, ya es un factor de suma importancia en la concentración salina de las soluciones del suelo. Digamos finalmente, que las sales que se disuelven con dificultad en el agua, no presentan problemas a la hora de obtener buenos rendimientos agrarios, por cuanto suelen precipitar (es decir se secuestran de la solución del suelo) antes de alcanzar niveles tóxicos para las especies que usualmente se cultivan. Así, por ejemplo, los cloruros y nitratos, son más solubles que los bicarbonatos y los sulfatos, y estos que los carbonatos.

Suelos salinos en ambientes desérticos

y acumulación de sales en superficie

A nivel mundial, los biomas con mayor superficie relativa ocupada por suelos salinos serían los áridos y semiáridos, por cuanto la evapotranspiración del agua suele ser mayor que la caída por precipitación. En estas condiciones el agua asciende por capilaridad del subsuelo a los horizontes superficiales del suelo, arrastrando las sales que contiene y depositándolas allí. A un nivel más local, las cuencas endorreicas (bajo ciertas condiciones de litología y clima), es decir, en las que el agua transcurre hasta un lago somero u una hondonada del terreno que no tienen salida al mar u otro cuerpo de agua. Una vez allí el agua se evapora acumulándose las sales que lleva en la superficie del suelo. Ya sea de una u otra manera, las sales que se depositan sobre el suelo pueden dar lugar a  bellas formas geométricas.

Saladar de Pocitos Altiplano Argentino

Costras salinas superficiales

Concretando un poco más, podemos asumir que los principales factores ambientales que inducen la aparición de suelos salinos son los siguientes:

1. climas cálidos con altos niveles de evaporación y escasas precipitaciones, es decir en donde la evaporación supera la infiltración.

2. Fuentes de agua ricas en sales: en el sentido amplio del término, incluyendo niveles freáticos próximos a la superficie ricos en estas moléculas; cauces fluviales que cruzan previamente substratos ricos en ciertas sales, etc.

3.  Materiales parentales ricos en sales

4. Suelos con Problemas de drenaje

5. Suelos generados en determinadas localizaciones fisiográficas, como las cuencas endorreicas bajo ciertos tipos climáticos

Campo Salinizado por una mala gestión del regadío (Colorado USA)

La aparición de suelos salinos en climas húmedos puede deberse a un drenaje interno impedido, o a que ellos se han generado a partir de los materiales parentales comentados en el punto 3, como pueden ser los sedimentos de origen marino. Sin embargo, para que se presenten, también suelen ser necesarias características topográficas e hidrológicas concretas, como las apuntadas en los puntos 2 y 4. Por estas razones, suelen circunscribirse a pequeños parches incluidos en una matriz extensa con una edafosfera carente de salinidad.

Producción de Quinua por medios tradicionales en el

Altiplano Boliviano: Planta tolerante a la Sal (FAO)

Como ya hemos comentado en la introducción, diversas civilizaciones, desde hace miles de años, han usado el riego a la hora de incrementar sus producciones agrarias. Cuando tal práctica se ha realizado con aguas algo salobres en ambientes no muy húmedos, los suelos terminaron por salinizarse, perdiendo su aptitud para la agricultura. En la actualidad, tal hecho sigue sucediendo si el regadío no se encuentra bien planificado. A veces, al extraer el agua subterránea para regar, al principio, esta es muy pobre en sales y la producción agropecuaria excelente. Sin embargo, conforme el acuífero es explotado, se construyen pozos más profundos para sustraer el agua, y estas pueden ser más salinas, comenzando pues la salinización del suelo, como ocurre en algunas regiones españolas.

Continuará………..      

Juan José Ibáñez