LA NUTRICIÓN COMIENZA CON EL DESARROLLO DE RAÍCES

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  PEC Chile - Revista del Cerezo  
LAS RAÍCES FORMAN SISTEMAS DINÁMICOS EN PERMANENTE DESARROLLO. A MEDIDA QUE CRECE EL SISTEMA RADICAL, VAN MURIENDO LAS RAÍCES BLANCAS ABSORBENTES Y NACIENDO NUEVAS EN SU REEMPLAZO, POR LO QUE LAS CONDICIONES DE SUELO QUE LAS RODEA, DEBE SIEMPRE PROMOVER SU CRECIMIENTO. DE ESTE PROCESO DEPENDERÁ LA ABSORCIÓN DE AGUA Y DE NUTRIENTES CLAVES, COMO CALCIO Y NITRÓGENO.

Artículo publicado la pasada edición de la revista especializada en cerezo PEC MAGAZINE

Por Claudia Bonomelli, ingeniero agrónomo, Dra. Departamento de Fruticultura y Enología, Pontificia Universidad Católica de Chile (cbonomel@uc.cl).

Pamela Artacho, ingeniero agrónomo, Dra. Departamento de I+D, Agriismart Ltda (pamela.artacho@agriismart.com)

En el manejo de la nutrición de los huertos comerciales de cerezos es importante hacer algunas consideraciones básicas de modo de tomar decisiones de fertilización adecuadas, las que finalmente incidirán en el rendimiento del huerto y la calidad de la fruta. Entre estas consideraciones destacan las relativas al suelo, ya que es allí donde se desarrolla el sistema radical (raíces) y comienza la nutrición de los árboles.

Dra. Pamela Artacho (IZ) y Dra. Claudia Bonomelli

DESARROLLO DE RAÍCES Y NUTRICIÓN MINERAL

La raíz cumple distintas funciones. Entre estas, anclaje, absorción y conducción de agua y nutrientes, producción de fitohormonas, conversión o síntesis de materiales y almacenaje de reservas. Dadas las importantes funciones que cumplen los sistemas radicales es importante que en la producción frutal se aborde su estado fenológico y sanitario, así como su crecimiento.

En los cerezos -así como en muchos otros frutales- se utilizan portainjertos, por lo que las características de las raíces de los árboles corresponderán al genotipo de este último. En la estructura morfoanatómica de los sistemas radicales se distinguen, en términos muy generales, raíces absorbentes y raíces de conducción.

Las raíces absorbentes son de diámet ro pequeño, blanquecinas, de estructura anatómica primaria, fisiológicamente muy activas y representan una importante fracción del sistema radical. La absorción de agua y minerales corre por cuenta, fundamentalmente, de estas raíces, cuyo período de vida es corto. Es así como a medida que crece el sistema radical, van muriendo las raíces absorbentes y naciendo nuevas en su reemplazo, por lo que las condiciones del medio que las rodea debe promover un crecimiento permanente para asegurar una adecuada absorción de agua y nutrientes. Por su parte, las raíces de conducción son oscuras, leñosas, de larga vida, y sus principales funciones son de sostén y transporte (Artacho, 2016).

Los portainjertos y sus sistemas radicales pueden escogerse de acuerdo con parámetros fitosanitarios o productivos, en vista a que imprimen particulares características a los árboles, entre otras, tamaño, vigor, calidad de la fruta. En función al portainjerto, se deben tomar las decisiones de manejo de los frutales. Por ejemplo, al momento de efectuar la fertilización nitrogenada, se debe considerar si se trabaja con portainjertos que controlan vigor, ya que, si se aplican dosis muy altas, esta característica se puede distorsionar al promover un excesivo crecimiento vegetativo.

FACTORES EDÁFICOS

Figura 1. Tasas de crecimiento de frutos y brotes, y tasa de producción de raíces finas (0-100 cm profundidad) durante la temporada de crecimiento de árboles de cerezo Bing sobre Gisela 6 en la zona central de Chile. Adaptado de Artacho y Bonomelli (2016).

Para un óptimo crecimiento y desarrollo de las raíces se deben considerar los factores edáficos y en lo posible comenzar con un estudio del suelo donde se establecerá el huerto (preplantación). Las raíces -en tanto órgano vivo- requieren de oxígeno y si no disponen de este elemento, el deterioro del sistema radical se hará rápidamente evidente y se traducirá en un daño a todos los órganos de la planta. Pero, además, se requiere de agua, por lo que el espacio poroso del suelo deberá contener ambos elementos. Por esta razón, el sistema de riego y principalmente el monitoreo de la humedad de suelo, revisten gran importancia para mantener la funcionalidad del sistema radical. Si la relación agua – aire no es óptima, tampoco lo será la nutrición de la planta, ya que se requiere asegurar el crecimiento de raíces -nuevas- absorbentes, antes de comenzar a pensar en que fertilizantes aplicar.

En definitiva, los nutrientes son absorbidos mayormente por la fracción fina del sistema radical de los árboles a través de transporte activo o pasivo, y se mueven desde el suelo hasta las raíces, ya sea por difusión, flujo de masas o por intercepción radical, por lo que las condiciones del suelo donde se desarrollan las raíces -tanto físicas como químicas- son determinantes. Si bien las plantas han desarrollado sistemas radicales dinámicos y plásticos, que exploran el suelo para lograr una máxima absorción de nutrientes, las limitantes de suelo llevarán a un gasto energético mayor a este órgano de la planta, lo que incidirá negativamente en la producción. Se debe considerar que alrededor de 25% del carbono fijado en una temporada se invierte en el crecimiento y desarrollo del sistema radical en el caso de árboles de cerezo (Artacho y Bonomelli, 2017, Reich 2002).

LAS CONDICIONES FÍSICAS DEL SUELO

En relación a las condiciones físicas del suelo, un factor importante a considerar es la profundidad efectiva, ya que pueden existir restricciones al crecimiento de las raíces en profundidad. Entre éstas encontramos estratas compactadas o impermeables (tosca), cambios abruptos de textura, presencia de napas o alguna otra limitante que implique generar ambientes saturados, sin oxígeno, o cualquier restricción que incremente la resistencia al avance de las raíces.

Historia de vida de raíces de cerezo ´Bing’ sobre Gisela 6 en la zona central de Chile. Período correspondiente al primer ‘peak’ de crecimiento radical. Fuente: Tesis doctoral P. Artacho.

En caso de encontrarnos con alguna de estas limitantes será conveniente evaluar los posibles manejos en vista a mejorar las condiciones de suelo, de tal forma de asegurar la oxigenación y la absorción de agua y nutrientes. Por ejemplo, en el caso de existir estratas compactadas o cementadas, mediante distintos implementos se pueden realizar labores de labranza en el suelo para promover condiciones adecuadas para la exploración de las raíces.

En ocasiones es posible usar cubiertas vegetales, cuyas raíces abrirán espacios en el perfil y que al ser integradas al suelo aumentarán los niveles de materia orgánica. Esto mejorará la estructuración de suelo y su aireación, y con ello el crecimiento de raíces. También puede ser beneficioso aplicar enmiendas orgánicas en la zona de crecimiento de las raíces, cuidando de no incrementar la salinidad o que el material incorpore algún elemento que pueda ser perjudicial o tóxico. Por esto es recomendable hacer un análisis del producto o material que se aplica al suelo, si su composición química no está caracterizada. Por ejemplo, existen productos de reacción ácida o alcalina, otros contienen elementos como boro o manganeso, o son altos en sales. Si el fruticultor puede verificar estas características, podrá escoger la mejor fuente de materia orgánica, en función de las condiciones específicas del huerto.

Para un óptimo crecimiento y desarrollo de las raíces se debe abordar los factores edáficos, en lo posible comenzar con un estudio del suelo en donde se establecerá el huerto.

RESTRICCIONES QUÍMICAS DEL SUELO

También se deben estudiar las posibles restricciones químicas del suelo para el crecimiento de las raíces, por ejemplo, las originadas por un pH no óptimo o una alta concentración de sales. Un pH muy ácido puede incrementar, en la solución del suelo, las concentraciones de elementos tales como aluminio y manganeso, los que al superar ciertos niveles afectarán el crecimiento de las raíces, y a su vez, el crecimiento y productividad de los árboles (Bonomelli y Artacho, 2021). En estos casos se debe evaluar la conveniencia de un encalado, donde la cantidad de producto a aplicar se deberá establecer en base al conocimiento del pH del suelo, nivel de aluminio y capacidad tampón de pH. Por otra parte, suelos de pH alcalino restringirán la disponibilidad de algunos elementos que son esenciales para los árboles, tales como micronutrientes cationes.

Otra limitante de carácter químico puede corresponder a una elevada concentración de elementos como cloruros o carbonatos, entre otros, los que pueden ser directamente tóxicos para la planta o presentar efectos secundarios. Para mitigar estos problemas existen estrategias que deben evaluarse.

OTROS ASPECTOS QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO Y FUNCIONALIDAD DE LAS RAÍCES

El tamaño y arquitectura del sistema radical estará en gran medida definido por el portainjerto. Sin embargo, la disponibilidad de oxígeno, agua y nutrientes en el suelo también influyen. Pero más que el volumen de suelo explorado, lo importante es que las raíces sean de alta funcionalidad. Los nutrientes se distribuyen de manera desigual en el perfil de suelo, en tanto que las raíces responden a zonas enriquecidas de nutrientes y se ramifican, pudiendo de esta forma maximizar la absorción de nutrientes al mínimo costo para el desarrollo de la planta. Cabe señalar que en condiciones de déficit de elementos tales como el nitrógeno o falta de humedad, las raíces exploran en profundidad con el fin de suministrar a la planta lo que necesita. Si bien, en algunos casos, podrán ser plantas mejor preparadas para el estrés y los cambios medioambientales, presentarán una menor eficiencia productiva. Ya sea en condiciones de deficiencia o de toxicidad las plantas invertirán más energía en las raíces y menos en el crecimiento de la parte aérea y reproductiva (Reich, 2002).

El sistema de riego y, sobre todo, el monitoreo de la humedad del suelo cobra gran importancia, en el crecimiento y funcionalidad del sistema radical (existiendo muchos equipos disponibles con esa función), lo que debe estar presente a lo largo de todo el ciclo productivo del frutal.

La temperatura del suelo es determinante en el crecimiento de las raíces. Se requiere de una temperatura mínima para que se desarrollen nuevas raíces absorbentes. Por lo general el rango óptimo será de entre 10 y 30°C. El patrón de crecimiento de las raíces muestra un comportamiento variable en el tiempo, alcanzando -generalmente- un ‘peak’ de crecimiento en primavera, uno en verano (después de la cosecha) y uno a tres ‘peaks’ entre fines de verano y principios de otoño (descrito para la región de O’Higgins) (Figura 1).

Otro factor que influye en el crecimiento de las raíces es la competencia entre los órganos de la planta. Por esto, el mínimo crecimiento de raíces coincide con el momento del máximo desarrollo de los brotes y de los frutos, ya que la fruta es un sumidero de mayor prioridad. Es así que el segundo ‘peak’ de crecimiento ocurre cuando ya se ha cosechado la fruta, al disminuir la competencia para las raíces, en tanto que los períodos posteriores serán de acumulación de reservas. Obviamente, estos patrones varían entre cultivares y regiones, de modo de que, por ejemplo, mientras más al sur el crecimiento de las raíces será más tardío, dadas las temperaturas más frías (Figura 1).

MANEJO NITRÓGENO – CALCIO Y CRECIMIENTO DE RAÍCES

El nitrógeno (N) y el calcio (Ca) son los nutrientes esenciales que más influyen en la calidad y condición de la fruta, dadas sus funciones en la planta y sus características en la absorción.

El N en el suelo presenta una dinámica compleja, ya que su disponibilidad dependerá de constantes transformaciones. El suelo, a través de la mineralización de la materia orgánica, aporta N disponible para las plantas, lo que varía con el tipo de suelo, clima y manejo. El N mineral (amonio y nitrato) no se acumula en el suelo, por lo que se debe evaluar su aplicación cada temporada.

La fertilización nitrogenada debe estar directamente orientada a la aparición de nuevas raíces, ya que son las capaces de absorber el nutriente. Si se aplica N en épocas en que no hay crecimiento de raíces absorbentes, por ejemplo, con temperaturas de suelo menores a 10°C, el N lixiviará sin ser aprovechado por la planta, pudiendo llegar a contaminar las aguas subterráneas.

Los portainjertos y sus sistemas radicales pueden escogerse de acuerdo a distintos factores, entre ellos los que imprimen características a los árboles como el tamaño de los árboles y el control del vigor, lo que se relaciona con la fertilización nitrogenada.

En otoño los árboles acumulan reservas para funcionar durante el período en que la actividad de las raíces es baja a comienzo de la siguiente temporada. Esto es, hasta que el ascenso de la temperatura del suelo le permite alcanzar una adecuada tasa de elongación de raíces y absorción de nutrientes.

Es así que se debe comenzar la fertilización nitrogenada después de floración, durante la etapa de crecimiento de brotes y frutos, de manera parcializada y pausar las aplicaciones antes de cosecha. Posteriormente, se deben retomar a fines de verano – comienzos de otoño para favorecer la acumulación de reservas. En el caso de árboles en formación (sin cosecha), las fertilizaciones con N pueden seguir durante el verano, siempre parcializadas y ajustadas al crecimiento que se quiere alcanzar.

Es importante no copiar recetas y evitar aplicar fertilizantes a ciegas, lo mismo para abonos y enmiendas. Existen múltiples condiciones de edafoclimáticas en el país y lo que es recomendable para un huerto puede ser perjudicial para otro. Para ajustar la dosis de nitrógeno el productor debe observar el huerto, sobre todo el vigor de los árboles, considerando también el portainjerto (si es o no con control de vigor). Además, es aconsejable tener a la vista los registros de rendimiento y los resultados de los análisis foliares de la temporada anterior. Es importante el muestreo de hojas -durante enero/febrero- para el análisis foliar de la temporada en curso, pudiendo así decidir tanto la dosis de N para acumular reservas (principios otoño) como la dosis de la temporada siguiente.

En el caso de altas concentraciones de nitrógeno en los análisis foliares, sumado a un vigor excesivo, se deberá disminuir la dosis de N para la temporada siguiente, ya que el exceso de expresión vegetativa que causa el N afectará la absorción y distribución en la planta de otros nutrientes, como es el caso del Ca, lo que incide -indirectamente- en la calidad de los frutos.

EL CALCIO Y LA VIDA DE POSTCOSECHA DE LA FRUTA

Estratas como el Fierrillo en suelos de la zona sur, significarán un problema para el crecimiento de las raíces nuevas absorbentes, implicarán impedimento mecánico y posibles períodos de saturación, por lo que antes de plantar se deben evaluar los posibles manejos y mejoras.

El elemento calcio se relaciona con la vida de postcosecha de la fruta ya que cumple funciones estructurales en las paredes celulares. El calcio forma parte de la pared primaria y la lamela media, estructuras que aportan integridad y cohesión celular a los tejidos vegetales. Ambas estructuras tienen, dentro de sus componentes, a las pectinas, que son macromoléculas de polisacáridos ricas en ácido galacturónico. El calcio interactúa iónicamente con estos polisacáridos formando un gel cementante de gran estabilidad.

Habitualmente el calcio es un nutriente abundante en el suelo, sin embargo, cuando se presenta deficiente, es posible que coincida con requerimientos de encalado para subir el pH del suelo. Mediante esta práctica habitual es posible aplicar todo el calcio requerido por el cultivo. Por esto, si se presenta una deficiencia de calcio en el árbol, lo más probable es que la causa se relacione más con la absorción del elemento por las raíces.

La planta absorbe el calcio como catión divalente (Ca+2), principalmente de manera pasiva, por flujo de masa, pero solo por raíces nuevas, las que lo absorben por zonas donde la banda de Caspari está discontinua o interrumpida. Es decir, la nutrición del calcio dependerá fundamentalmente del crecimiento de nuevas raíces. En estudios en frutales se ha determinado que la absorción de calcio se explica más por las condiciones físicas de suelo -o facilidad de penetración de las raíces-, que por el suministro de calcio del suelo (Bonomelli et al. 2019).

Dentro de la planta el calcio es transportado a través del xilema, gracias a la fuerza motriz de la transpiración (déficit de presión de vapor). Por esto, órganos con mayor demanda transpirativa, como hojas y brotes vigorosos, serán los sumideros principales y acumularán más calcio, compitiendo con ventaja frente a aquellos más débiles, como son los frutos. En consecuencia, las plantas que se encuentren en un desequilibrio vegetativo-reproductivo, con un vigor excesivo, presentarán menor concentración de calcio en su fruta.

En las distintas especies frutales que presentan desbalances, se ha observado que existe una interacción negativa del calcio con el nitrógeno. Es decir, en la medida que la concentración de N aumenta hasta el exceso, va incidiendo en una menor concentración de Ca en el fruto.

Si hay calcio disponible y el suelo permite un adecuado crecimiento de las raíces, se tendrá en gran medida asegurada la nutrición en lo que al calcio se refiere, tanto para la planta como para el fruto, siempre y cuando exista un equilibrio entre la parte vegetativa y productiva.

Bibliografía Artacho, P. and C. Bonomelli. 2017. Net primary productivity and allocation to fine-root production in field-grown sweet cherry trees under different soil nitrogen regimes. Scientia Horticulturae 219: 207 – 215. Artacho, P. 2016. Exogenous and endogenous factors affecting the fine-root phenology and spatial distribution in irrigated sweet cherry trees. Programa doctorado en Ciencias de la Agricultura UC. Bonomelli C, and P. Artacho. 2021. Aluminum Toxicity in Sweet Cherry Trees Grown in an Acidic Volcanic Soil. Agronomy 11(6):1259. https://doi.org/10.3390/agronomy11061259 Bonomelli, C., P. Gil, B. Schaffer. 2019. Effect of Soil Type on Calcium Absorption and Partitioning in Young Avocado (Persea americana Mill.) Trees. Agronomy, 9 (12), 837. Marschner, H. 2012. Mineral Nutrition of Higher Plants, 3rd ed.; Academic Press: London, UK; p. 672. Reich, P.B. 2002. Root-shoot relations: optimality in acclimation and adaptation. Plant roots: the hidden half Marcel Dekker New York, NY


Equipo Prensa
Cerezos Chile