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INTRODUCCIÓN
El desarrollo del sistema radicular de un cultivo depende de las características intrínsecas del cultivo (género, especie, variedad) como de los condicionantes del medio: humedad del suelo a lo largo del ciclo de cultivo, textura o compactación.
Cuantificar la distribución en porfundidad del sistema radicular de un cultivo interesa tanto para predecir el desarrollo de dicho cultivo como para conocer la capacidad de absorción de agua y nutrientes en el perfil del suelo. Estas dos características son esenciales para la modelización del desarrollo de los cultivos.
Los modelos de simulación de cultivos son especialemente útiles para realizar balances hídricos a nivel de cuenca ya que permiten analizar la evolución de los cultivos y de sus necesidades hídricas en grandes superficies de terreno.
En la zona regable de La Violada (Huesca) se llevan realizando balances hídricos a nivel de cuenca desde hace tiempo (Barros et al., 2012; Jiménez-Aguirre & Isidoro, 2018) y, además, se han aplicado modelos hidrologicos para explicar el movimiento de agua y nutrientes en la cuenca, que necesitan modelizar el desarrollo de los cultivos (Malik et al., 2020). El cambio hidrológico más importante en esta cuenca ha sido la transformación de sus sistema de regadío, pasando de riego en superficie a riego por aspersión con mucha mayor frecuencia.
Es esperable que esos cambios en el perfil de humedad del suelo se traduzcan en un distinto desarrollo del sistema radicular, por lo que se realiza este trabajo con el objetivo de conocer la distribución del sistema radicular de los cuatro cultivos dominantes (cebada, maíz, alfalfa y guisante) en dos suelos distintos de la zona regable de La Violada.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se trabajó en la zona regable de La Violada (Huesca, España) durante el año 2021, que dispone de un mapa de suelos a nivel de detalle (Jiménez-Aguirre et al., 2018a) y en la que se controló el desarrollo de la fenologia de los cultivos principales en parcelas para calibrar y validar un modelo de cultivo.
Se ha cuantificado el sistema radicular en 4 cultivos y en dos tipos de suelos distintos según se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Distribución de los muestreos de sistema radicular por cultivos y tipos de suelo (Jimenéz-Aguirre et al, 2018a)
| Cultivo | Unidad de suelo | Unidad hidrológica |
| Cebada | Calcixerept típico, franco gruesa Haploxerept gypsico, limoso fina | I Glacis II Fondos de valle con yeso |
| Maíz | Xerofluvent típico, limoso fina | III Fondos de valle sin yeso |
| Alfalfa | Xerofluvent típico, limoso fina | III Fondos de valle sin yeso |
| Guisante | Haploxerept gypsico, franco fina | II Fondos de valle sin yeso |
El método de cuantificación del sistema radicular ha sido extracción mediante cilindro de volumen conocido (100 cm3) a distintas profundidades, hasta la observación visual de raíces. Se extrae la muestra de los cilindros y se lava sobre un tamiz de 500µm y se seca y pesa la muestra en estufa. Posteriormente, siguiendo la metodología de (Chirinda et al., 2012) se calcina a 550ºC.
Los resultados se expresan en peso de raíces por unidad de superficie en todo el perfil del suelo y peso de raíces por unidad de volumen en cada tramo de profundidad. Posteriormente, se realiza un ANOVA de uno o dos factores con el paquete estadístico SPSS.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Respecto a la cantidad de raíces expresada en g dm-3, el análisis de variaza de dos factores (cultivo y profundidad) muestra diferencias significativas por la profundidad (p=0,0006) y por su interacción con el cultivo (p=0,0132). La disminución de las raíces en profundidad es gradual hasta 20 cm y significativamente inferior hasta 40 cm. Estas variaciones en profundidad son muy marcadas para el cultivo de alfalfa; para maíz y guisante la disminución es más gradual y para la cebada es más irregular (Tabla 2).
Tabla 2 Cantidad de raíces, valores medios en tramos de 10 cm expresadas en g dm-3. Valores medios y desviación estandar
| Profundidad | ||||
|---|---|---|---|---|
| Cultivo | 5 cm | 15 cm | 25 cm | 35 cm |
| Cebada | 12,65 ±7,22 | 21,51 ±17,84 | 3,95 ±4,28 | 6,57 ±11,88 |
| Maíz | 15,45 ±1,87 | 6,42 ±0,45 | 4,35 ±0,54 | 0,38 ±0,05 |
| Alfalfa | 36,05 ±29,93 | 1,51 ±1,73 | 0,42 ±0,53 | 0,24 ±0,18 |
| Guisante | 6,25 ±5,97 | 1,93 ±2,12 | 1,49 ±2,48 | 1,54 ±2,86 |
| MEDIA | 15,69 a ± 15.90 | 11,08 ab ±14,55 | 2,88 b ± 3,40 | 3,56 b ±8,43 |
Medias seguidas de la misma letra no son significativamente diferentes con P<0,05
También se analizó el peso de raíces en cada tramo de profundidad en relación a la cantidad total de raíces (Tabla 3). De nuevo se encuentran diferencias significativas respecto a la profundidad (p<0,0001) y por su interacción con el cultivo (p=0,0428).
Tabla 3 Porcentaje de raíces para cada cultivo en tramos de 10 cm. Valores medios y desviación estandar
| Profundidad | ||||
|---|---|---|---|---|
| Cultivo | 5 cm | 15 cm | 25 cm | 35 cm |
| Cebada | 28,31 ±16,17 | 48,14 ±39,93 | 8,85 ±9,59 | 14,70 ±26,59 |
| Maíz | 58,09 ±7,05 | 24,14 ±1,69 | 16,35 ±1,69 | 1,44 ±0,19 |
| Alfalfa | 94,32 ±78,32 | 3,94 ±4,50 | 1,09 ±1,34 | 0,64 ±0,48 |
| Guisante | 55,73 ±53,24 | 17,25 ±18,92 | 13,28 ±22,15 | 13,75 ±26,41 |
| MEDIA | 49,64 a ± 45,65 | 30,30 ab ±31,24 | 10,00 b ± 12,86 | 10,80 b ±22,13 |
Medias seguidas de la misma letra no son significativamente diferentes con P<0,05.
Aunque la mayor parte de trabajos sobre sistemas radiculares expresan los resultados en número de raíces por unidad de superficie (Chilundo et al., 2017), la distrubución en profundidad sigue el mismo patrón que el encontrado en nuestro trabajo La misma distribución ha sido encontrada por Otto et al. (2009), cuantificando las raíces en peso.
También se ha realizado un análisis de varianza para el contenido de raíces según la zona hidrológica (Jimenéz-Aguirre et al., 2018b) aunque no se han detectado diferencias significativas (p=0,4324). Los valores medios y las desviaciones estándar se muestran en el Tabla 4 y es destacable las altas desviaciones estándar de las medias que enmascaran las posibles diferencias. Es necesario resaltar que la unidad I Glacis es la que muestra un comportamiento hidrológico más diferenciado por su textura más gruesa y presencia de elementos gruesos, sin embargo en esta unidad solamente se ha cuantificado el sistema radicular del cultivo de cebada.
Tabla 4 Cantidad de raíces, valores medios en tramos de 10 cm expresadas en g dm-3 por zonas hidrológicas
| Zona hidrológica | Raíces (g dm-3) | Desv. estándar |
| I Glacis | 11,81 | 15,39 |
| II Fondos de valle con yeso | 7,25 | 8,82 |
| III Fondos de valle sin yeso | 10,95 | 17,75 |
Medias seguidas de la misma letra no son significativamente diferentes con P<0,05.
Finalmente se ha cuantificado la cantidad de raíces en todo el perfil del suelo y se ha expresado en g m-2 en el Cuadro 5. Para el cultivo de cebada se ha diferenciado las muestras de la zona hidrológica I (Glacis) y la II (Fondos de Valle con yeso). El análisis de varianza ha mostrado diferencias significativas (p<0,0001) por el tipo de cultivo.
Tabla 5 Cantidad de raíces, valores medios en el conjunto del perfil expresadas en g m-2
| Cultivo | Raíces (g/m2) | Desv. estándar |
| Cebada (zona hidrológica 1) | 2330,84 a | 495,66 |
| Cebada (zona hidrológica 2) | 1973,51 a | 310,01 |
| Maíz | 1344,09 b | 97,50 |
| Alfalfa | 643,21 c | 406,42 |
| Guisante | 616,29 c | 157,71 |
Medias seguidas de la misma letra no son significativamente diferentes con P<0,05.
Los cultivos de cereales han mostrado sistemas radiculares muy densos en los primeros 40 cm, mientras que las especies leguminosas han dado valores menores. En el trabajo de recopilación realizado por Hu et al. (2018) también revelan una mayor cantidad de raíces en los cultivos de cereales.
CONCLUSIONES
Aunque no se encontró efecto de la unidad hidrológica en el desarrollo del sistema radicular, únicamente la cebada tiene una cantidad considerable de raíces a partir de 30 cm.
En cultivos regados por aspersión no se ha detectado visualmente presencia de raíces por debajo de 40 cm.
Los cultivos de cereales en regadío por aspesión producen elevadas cantidades de raíces en los primeros centímetros del suelo dedido a la aplicacion de dosis de riego pequeñas con una frecuencia alta.
Las leguminosas en suelos de textura fina y bajo riego por aspersión de alta frecuencia, desarrollan su sistema radicular principalmente en los primeros 20 cm de suelo.
El método de muestreo de raíces con cilindros y lavado posterior tiene limitaciones tanto para el propio muestreo como para el lavado en texturas finas. Se recomienda utilizar métodos alternativos para la cuantificación del sistema radicular.
