Estudiar las plantas y sus raíces es importante para entender la sujeción del suelo.

1. Un enfoque metodológico
Estudiando estructuras
de tallos y raíces
Aproximación primera
Ciclo de Conferencias 2013
Colegio de Postgraduados, Jun. 2013
Ofelia Andrea Valdés Rodríguez

2. Las estructuras de las raíces y los tallos
de las plantas
Su importancia en retención de suelos y control de la erosión
1Porque
2Para qué
3¿Cómo?

3. Porque estudiar
Tallos y raíces de plantas
1

4. Las raíces brindan el soporte de
toda la estructura de la planta
• el tallo
• y demás
Los tallos brindan el soporte de la
estructura aérea
• Ramas
• hojas
• flores
• frutos
Tallos y raíces –su función estructural

5. Tallos y raíces
relacionados con
los ecosistemas
donde se
encuentran

6. Tallos en mucho sol y poca agua
Almacenar
agua
Almacenar
agua y
nutrientes
Tallos
Cortos y gruesos
Fotosintéticos
Consistencia suave

7. Mucha humedad o vientos frecuentes
Riveras o zonas tropicales
Resistir vientos fuertes
y/o huracanes
Tallos
con gran
flexibilidad y
tolerancia al
exceso de
humedad
Resistir corrientes
de agua y/o
estancamientos

8. Mucha competencia por la luz
Alcanzar grandes alturas es importante
Tallos largos y
rectos
Tallos flexibles
para trepar
Tallos
muy largos
rígidos
o
flexibles

9. Suelos arenosos
poco agua y nutrientes
Raíces extendidas
y superficiales
Raíces abundantes
Raíces
Las superficiales
para explorar,
aunque no sujetan
bien, pero
si son abundantes
sí tienen gran
fuerza de sujeción.

10. Suelos profundos
Rocosos o en pendientes
Raíces
Pivotantes largas y
fuertes
proporcionan un
sistema de anclaje
robusto
Raíz de una
plántula
Raíz del árbol

11. 2 para qué estudiar
los tallos y raíces

12. Conocer sus formas nos permitirá conocer estrategias
para
Retener los
suelos
La forma de la planta tiene una fuerte
influencia genética

13. La unión hace la fuerza
Estrategias en suelos sueltos
Gran cantidad de raíces largas distribuidas de forma
concéntrica
gran número de individuos
compartiendo raíces que los
sujetan

14. Una fuerte raíz pivotante que se refuerza
con laterales de igual consistencia
Cada lateral tiene también sistemas de
anclaje propios
Estrategias para mucho peso
Las raíces se distribuyen alrededor del
tallo de manera uniforme para soportar
fuerzas en cualquier dirección

15. 3 ¿Cómo evaluar estas
características?
¿Cuál será el tallo y la raíz apropiada para cada sitio?

16. Estudiar las formas de algunas especies
de la región para determinar su
potencial de establecimiento
Búsqueda de patrones en especies arbóreas tropicales
Acacia amarilla (Albizia lebbeck) Palo Mulato (Bursera simaruba)
Guayaba (Psidium guajava)
Sin embargo, las raíces no siempre crecen con patrones
claramente definidos, por lo que su estudio se dificulta
Zapote negro (Diospyros digyna) Mango
(Mangifera
indica)

17. Especies que tengan patrones definidos
Continuamos la búsqueda
Semillas abundantes y fáciles de propagar

18. Sus semillas son abundantes y el árbol es de rápido
crecimiento
Su tallo es flexible y resistente a fuertes vientos
Enterolobium
ciclocarpum
Posee una fuerte pivotante
y sus laterales también son fuertes

19. Sus raíces no tienen una cobertura densa
Sin embargo,Enterolobium
ciclocarpum
Por lo que su capacidad para retener suelos no
es muy extensa

20. » Jatropha curcas (piñón) es una
especie de la región
» Tallos muy flexibles
» Fuerte raíz pivotante
» Cuatro gruesas laterales
equidistantes que producen
abundantes masas de raíces
secundarias
Más prometedoras

21. » Ricinus communis (higuerilla) es
un arbusto muy abundante en la
región
» De rápido crecimiento
» Tallos muy flexibles
» Fuerte raíz pivotante
» Entre 15 y 40 laterales
distribuidas a lo largo y alrededor
del tronco
Más prometedoras

22. » Moringa oleifera (Moringa) es
un árbol tolerante a sequías
» De rápido crecimiento
» Tallos muy flexibles
» Fuerte y gruesa raíz pivotante
» puede desarrollar laterales
también muy gruesos
Más prometedoras

23. Un modelo de un
sistema de raíces
Estudios iniciales

24. Metodología
1. Tres tipos de suelo
seleccionados:
– Arenoso
– Franco-arenoso
– Franco-arcilloso
2. 15 sujetos por sustrato
3. Una semilla por
contenedor de
40x50cm
4. Mediciones de tallo y
hojas
5. Desentierro de las
raíces

25. Metodología
A partir del nivel del suelo
e iniciando por una raíz
lateral
1. Medir los ángulos
entre las raíces
principales
2. Medir la distancia de
emergencia de cada
raíz principal
3. Medir diámetros e
inclinación de cada
raíz principal Ground level
ZRT=2.2Db
Reference for
θsymm
Db
θi
Lateral root
b23
LCiLCmax
Ground level
Lateral root
Stumplength

26. Metodología
4. Estimar la inclinación
de la raíz pivotante
5. codificar la
información en
formato de gráfica de
árbol (MTG)
6. Analizar
estadísticamente las
medidas de cada
individuo
7. Comparar entre
grupos de plantas en
los tres suelos
Ground level
ZRT=2.2Db
Reference for
θsymm
Db
θi
Lateral root
ZRT
TapIncAngle

27. Modelo de la estructura del
sistema de raíces de J. curcas
Ángulos entre raíces: b12= b23= b34= b41=90º
Distancia del tallo: d1=d2=d2=d4
Ángulos de inclinación: θ1= θ2= θ3= θ4
Inicio de las raíces: LC1=LC2=LC3=LC4
Inclinación de la pivotante: TapIncAngle=-90º
Metodología
8. Se propone un modelo
para la raíz con un
índice de simetría para
cada parámetro
evaluado
9. Se establece una escala
de 0-1 para evaluar la
similitud de los
individuos contra cada
parámetro del modelo
10. Se determina un índice
total de simetría
βsymm = [|(b1-2 - 90º)|+|(b2-3 -180º)|+|(b3-4 - 270º)|]/540º
Dsymm = (∑(dmax-di)/∑d1-4)/3
θsymm = (∑abs(θmax-θi)/∑θ1-4)/3
LCMsymm = *∑(LCmax-LCi)/3]*(StumpLength)
TapSymm = [(-90) – TapIncAngle]/90
SI=[( symm+ symm+ symm+ LCMsymm+ Tapsymm)]/5

28. Resultados
• No se encontraron diferencias
estadísticas en los índices de
simetría en relación con el
tipo de suelo (P>0.05)
• La desviación promedio del
sistema de raíces respecto al
modelo propuesto fue del
14%
Parámetros del sistema de raíces de J. curcas
18º

29. • El volumen de las raíces es
estadísticamente diferente
en cada tipo de suelo
• Sin embargo, la estructura
permanece constante
• El mayor crecimiento
aéreo ocurre en las plantas
localizadas en suelos
franco-arenosos y franco-
arcillosos
c) Longitud de tallos (3-MESES)
Edad (días)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Longitud(mm)
0
100
200
300
400
Franco-Arcilloso
Franco-Arenoso
Arenoso
Resultados

30. Independientemente del tipo
de suelo
• La biomasa de las plantas
se distribuye mayormente
en el tallo
• La longitud de las raíces se
incrementa en suelos
arenosos
• La biomasa subterránea se
distribuye de manera
superficial
• Las mayores coberturas
ocurren en suelos franco-
arenosos y franco-
arcillosos
Arenoso Franco-Arenoso Arcillos
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Long tallo
Lon R Pivot
Arenoso Franco-Arenoso Arcilloso
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Relaciones de masa
hojas
tallo
Raiz
Resultados

31. *
Preliminares
El sistema de raíces de J. curcas
mantiene una estructura constante
con
una fuerte raíz pivotante que permite
el anclaje en profundidad y
cuatro laterales equidistantes que
contribuyen al equilibrio
Más informes en:
Jatropha curcas L. Root Structure and Growth in Diverse Soils
Valdés et al., 2013. Hindawi Publishing Corporation
The ScientificWorld Journal
Volume 2013, Article ID 827295, 9 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2013/827295

32. ? Lo que nos falta
Analizar su comportamiento ante los esfuerzos externos

33. » Establecer alguna escala para
medir la contribución de las
plantas a mantener la cohesión
del suelo
» Y por tanto evitar la erosión o
bien proteger el suelo contra la
erosión
Será posible …

34. Gracias por su atención
Más informes en:
Jatropha curcas L. Root Structure and Growth in Diverse Soils
Valdés et al., 2013. Hindawi Publishing Corporation
The ScientificWorld Journal
Volume 2013, Article ID 827295, 9 pages
http://dx.doi.org/10.1155/2013/827295