Exploración del suelo por las raíces III. Encharcamientos

Ya habíamos comentado que la compactación del suelo produce una disminución del espacio ocupado por los poros de mayor tamaño. Estos poros son precisamente los que suelen estar ocupados por el aire del suelo y por los que el agua se va infiltrando hacia las zonas más profundas. La consecuencia es que en los suelos compactados se producen fácilmente encharcamientos, al disminuir mucho la velocidad de infiltración del agua.   

 

 

Suelo encharcado

Fuente: Búsqueda Google

El encharcamiento prolongado de la zona ocupada por las raíces no solo puede producirse en los suelos compactados. También aparece en terrenos con buena porosidad pero que presentan capas impermeables en profundidad (generalmente horizontes ricos en arcillas). Aquí debemos recordar que la velocidad de infiltración o permeabilidad de un suelo viene determinada tanto por la porosidad (estructura) como por el tamaño de las partículas (textura).  Aunque no exista esta capa impermeable en profundidad, también pueden producirse encharcamientos temporales en suelos con permeabilidad  media cuando las precipitaciones o los riegos son excesivos.

 

Esto último es importante para los cultivos pues, aunque el terreno no presente graves problemas de compactación ni de permeabilidad, pueden aparecer encharcamientos temporales suficientes para afectar gravemente a la producción, o incluso producir la muerte de los cultivos más sensibles. Este problema también se presenta muchas veces en zonas ajardinadas, donde se suelen cultivar especies con distintas sensibilidades al encharcamiento, y donde el riego puede ser excesivo para algunas de ellas. Además, en muchos jardines, sobre todo de zonas urbanas, los inconvenientes del exceso de riego se ven agravados por estar construidos sobre terrenos anteriormente compactados por el pisoteo, los vehículos y la maquinaria pesada.

 

Podemos resumir diciendo que los terrenos en los que se producen encharcamientos son los que tienen mal drenaje, ya sea por estar compactados o tener suelos con horizontes poco permeables, y los que reciben altas precipitaciones o riegos excesivos. Como es lógico, el problema se agrava cuando se encuentran en zonas deprimidas del relieve, como hondonadas o vaguadas, donde se acumula el agua procedente de las zonas circundantes.

 

Estos problemas causados por el encharcamiento son también frecuentes cuando las plantas se cultivan en recipientes. Es de todos conocida la importancia que tiene mantener un buen drenaje (hay que vigilar que no se taponen los agujeritos del fondo) cuando cultivamos en macetas o jardineras. Como hay que regarlas más que si se encontraran creciendo en el suelo (donde tienen el sistema radicular más desarrollado y disponen de mayor reserva de agua) se encharcan rápidamente en el caso de tener problemas con el drenaje. Llamativo es el caso de las plantas de interior  (la mayoría de ellas son de  procedencia tropical y de climas húmedos) que suelen ser muy sensibles al encharcamiento. Aunque se cultivan en sustratos artificiales muy permeables la mayoría de las que se nos mueren lo hacen por exceso y no por falta de agua (enlace con agrojardin). 

 

 

 

¿Por qué se ven afectadas tan gran cantidad de especies vegetales por el exceso de agua? Las plantas terrestres necesitan grandes cantidades de agua para sobrevivir, y la escasez de ésta es el principal factor limitante para su crecimiento en la mayoría de los ecosistemas terrestres. Entonces ¿a qué vienen tantos problemas? Pues los problemas no vienen exactamente por el exceso de agua, sino por la falta de oxígeno en la zona de las raíces que trae consigo el encharcamiento. Por el contrario, muchas plantas pueden crecer en cultivos hidropónicos puros (cultivos directamente en agua, sin sustratos) si el agua está suficientemente oxigenada. Las raíces, en el suelo, no pueden depender sólo del oxígeno disuelto en el agua ( que sí puede ser absorbido por las plantas, pero que no es rápidamente repuesto) sino que necesitan el existente en el aire del suelo. Las raíces de la mayoría de las plantas cuando se encuentran con capas encharcadas y pobres en oxígeno (condiciones anaerobias), ya sea por un drenaje insuficiente o por encontrase con la capa freática, detienen su crecimiento.

 

El aire que se encuentra en los huecos y poros del suelo libres de agua presenta una composición distinta al aire atmosférico. Conforme descendemos en profundidad va disminuyendo su contenido en oxígeno y aumentando su contenido en dióxido de carbono (varía generalmente entre el 0,5 y el 1%, mientras que en la atmósfera es del 0,03 %). Son las variaciones del contenido en agua del suelo las que provocan el intercambio de aire entre la atmósfera y el interior del suelo. Cuando el suelo se satura de agua el aire de los poros es expulsado, y conforme el agua se va infiltrando hacia las capas profundas se van quedando vacíos los poros más grandes (macroporos) y el aire nuevo se va introduciendo en el suelo. Para que estos intercambios entre el aire atmosférico y el del suelo funcionen bien es necesario que la estructura del suelo sea favorable y la porosidad alta. Si esto no es así y los suelos presentan un mal drenaje, después de unas lluvias o riegos abundantes no se produce una buena oxigenación del suelo. De ahí la necesidad de intentar mejorar la estructura (enmiendas orgánicas), la textura (aportes de arena o grava) o la infiltración (zanjas de drenaje) de estos suelos cuando vayan a ser cultivados o ajardinados.

 

 La falta de oxígeno en el suelo no solo afecta a las raíces sino que también afecta a la evolución y a las propiedades del mismo suelo. Los suelos hidromorfos, característicos de los humedales, son los que se desarrollan al estar el suelo, temporal o permanentemente, saturado de agua, lo que conlleva la aparición de condiciones reductoras (falta de oxígeno). En estos casos la materia orgánica se descompone lentamente bajo la acción de los microorganismos anaerobios (que viven en ausencia de oxígeno), mientras que el hierro y el manganeso tienden a encontrarse en forma reducida (Fe ++ y Mn ++) y soluble.

 

La presencia de hierro en forma reducida (o ferrosa) hace que los horizontes con hidromorfía tengan colores grises y verdosos, mientras que si la oxigenación es suficiente el hierro se encuentra en forma oxidada (o férrica) y los colores son rojizos  o pardos. Esta coloración grisácea o la mezcla de zonas rojizas, verdosas o decoloradas (horizontes abigarrados) nos daría una indicación de que el suelo presenta problemas de encharcamiento, mientras que si vemos que el suelo en profundidad presenta colores rojizos o pardos podemos pensar lo contrario. Pero no debemos olvidar que la evolución de las características del suelo es lenta y un suelo que no presenta características de hidromorfia puede tener problemas de encharcamiento si es cultivado y regado a menudo, o si ha sufrido compactaciones recientes. Bastan sólo unos pocos días o semanas  para que muchas plantas mueran en un suelo encharcado.

 

Otras veces los suelos, aún presentando una buena permeabilidad, pueden permanecer continuamente muy húmedos por recibir aportes frecuentes de agua superficial. Este es el caso de muchos suelos aluviales de las vegas de los ríos. En ellos no aparecen condiciones reductoras al estar el agua bien oxigenada y renovarse frecuentemente. En estas ocasiones son numerosas las especies de plantas que pueden soportar el exceso de humedad.

 

En realidad, la mayoría de las plantas sufren, a lo largo de su vida, deficiencias de oxígeno en las raíces, ya sea de forma periódica u ocasional. Cuando las lluvias son abundantes los suelos suelen encharcarse durante períodos de tiempo más o menos largos, dependiendo de su permeabilidad. En principio, este agua de las precipitaciones es rica en oxígeno. Si el encharcamiento se mantiene,  las raíces y los microorganismos del suelo agotan el oxígeno. Entonces aparecen las condiciones de hipoxia (déficit de oxígeno) en la zona radicular, y las plantas se van viendo afectadas, más o menos gravemente, dependiendo de su sensibilidad.

 

En los humedales (áreas de transición entre los medios acuáticos y terrestres) la saturación de agua es el principal factor que determina, tanto la evolución del suelo como la vida de las plantas, y en ellos el suelo se encuentra, permanente o periódicamente, saturado o cubierto de agua. Se puede observar fácilmente como la vegetación de sus riberas va variando en su composición desde las zonas siempre encharcadas en superficie, pasando por las orillas, con suelos anegados casi permanentemente, hasta llegar a las zonas ya más alejadas, donde los encharcamientos son solo estacionales. Estos cambios que se producen en la composición de la vegetación nos indican que no todas las especies de plantas son igual de sensibles al encharcamiento.

 

Las que viven en los terrenos inundados son las llamadas plantas acuáticas. Dentro de este grupo de plantas, se pueden distinguir los hidrófitos (plantas del agua) y los helófitos (plantas del fango). Las primeras sólo viven en terrenos inundados y pueden estar enraizadas en el fondo o ser flotantes (sus raíces absorben los nutrientes y el oxígeno del agua). Las segundas son plantas acuáticas emergidas que viven en las orillas y soportan largos períodos de inmersión (eneas, carrizos,..). A continuación sobre los suelos casi permanentemente encharcados, pero por encima del nivel del agua nos encontramos con las plantas palustres (ciperaceas, juncaceas,..). Es importante saber que las especies, su zonación y sus adaptaciones serán distintas dependiendo de que nos encontremos en aguas encharcadas (lagunas, estanques,..) o corrientes (ríos).

 

Estas plantas adaptadas o resistentes suelen presentar una serie de adaptaciones morfológicas o fisiológicas para evitar o minimizar la hipoxia. Una de las más importante es la presencia de aerénquima (tejido con grandes espacios entre las células) en los tallos y pecíolos de las hojas, con el que pueden llevar el aire hasta las raíces, e incluso expulsarlo por éstas para crear un ambiente con más oxígeno en el suelo que las rodea. Es fácil comprobar como muchas de estas plantas, la gran mayoría de ellas herbáceas, tienen los tallos huecos. Otra adaptación morfológica es la formación de raíces adventicias (raíces que salen fuera del fango o del agua) para absorber el oxígeno directamente el agua o del aire. Ayudan a las plantas ya adaptadas a las inundaciones, pero no es un sistema que parezca ser muy eficaz para la mayoría de las especies. Las más conocidas son las que presentan algunos árboles que viven en los manglares.

 

Además de las adaptaciones morfológicas existen una serie de adaptaciones fisiológicas (principalmente encaminadas a reducir la respiración anaeróbica y la acumulación de sustancias tóxicas) que permiten a las especies adaptadas y tolerantes aguantar más tiempo en condiciones de hipoxia. Hoy en día se conocen diversos genes y enzimas involucrados en la tolerancia a la asfixia radicular. Incluso dentro de la misma especie pueden existir variedades, como ocurre en diversas plantas cultivadas, con distintos niveles de sensibilidad al encharcamiento.

 

Cuando las plantas sensibles (no olvidemos que lo son la mayoría de las especies terrestres) se ven afectadas por el encharcamiento, lo primero que se produce es una disminución de la absorción de agua (al inhibirse la respiración radicular disminuye la producción de ATP y no se puede producir el transporte activo a través de la raíz). Se detiene su crecimiento (al reducirse la actividad fotosintética), los tallos tienden a engrosar incrementando su biomasa en relación con la radicular, y las hojas y tallos se van marchitando hasta que mueren. El aspecto de las plantas es el de padecer sequía (en realidad están secándose), por lo que muchas veces se agrava el problema al regarlas, pensando que les falta agua.

 

Si se observan las hojas marchitas y las raíces jóvenes muestran signos de pudrición (blandas y de colores oscuros) nos encontramos ante un problema de exceso de riego y encharcamiento, mientras que si las raíces son abundantes y de colores claros (de blanco a cremoso) deberíamos pensar que el problema es de falta de riego.

 

Aquí no acaban los problemas producidos por los encharcamientos, pues los ataques por hongos en las raíces son entonces mucho mas frecuentes. Estas enfermedades causadas por hongos (Fusarium, Phytophthora,….) son un gran problema tanto en los viveros como en los cultivos.  Producen pudrición de las raíces y los  síntomas que sufre la planta son similares (marchitamiento) a los producidos por la falta de agua o la asfixia radicular. Se puede confirmar la enfermedad por la aparición de zonas necrosadas en el cuello de la planta (zona de contacto entre el tallo y la raiz) un poco por debajo del nivel del suelo. Producen la muerte muy rápidamente en las plantas jóvenes (en unos pocos días o semanas), mientras que pueden tardar años en los grandes árboles que crecen en suelos con mal drenaje.

 

No debemos olvidar que las plantas se recuperan mucho más fácilmente de la falta de agua que de la asfixia radicular y de los ataques de hongos. Si vemos que una planta se está marchitando y dudamos que sea por falta de agua, antes de regar otra vez deberíamos examinar las raíces y la humedad del terreno. Si el problema era de encharcamiento, seguramente ese sería el último riego que la diéramos.

 

Juan Pedro Zaballos

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Comentarios

ME PODRIAS AYUDAR A ENCONTRAR COMO RESPIRAN LAS RAICES

me podria decir cuales son las adaptaciones de los hongos al medio???

ME PODRIA AYUDAR COMO AFECTA A LA PLANTA LA FALTA DE OXIGENO AL SUELO.

Estoy realizando un ensayo donde evaluare el desarrollo radical en suelo arenoso bajo diferentes niveles de compactación y humedad, quisiera saber como calcular la velocidad de infiltraciòn en cada uno de los tratamientos. Le agradecerìa una opinión.

Estimada Anais, la falta de oxígeno en la mayoría de las plantas, provoca su muerte por asfixia, ya que las plantas respiran por las raices.

Estimada M Esther,

Me temo que vas a tener que aplicar laminas sucesivas de agua hasta el libre bordo de la maceta y esperar hasta que salga el agua de escurrimiento por el fondo. El trabajar primero con las menos compactadas te permitirá estimar los tiempos probables de las restantes. Pero sugieron que también hagas las observaciones respectivas.

soy una estudiante de biología cerca de ser licenciada, tengo una asignatura de fisiologia vegetal ambiental en la que me ha tocado hacer un trabajo sobre plantas acuaticas y me ha venido muy bien este blog.

muchas gracias

Hola Juan José, muy buenos todos los artículos publicados.
Soy de Argentina, ingeniero forestal de profesión (ing.montes) y tengo fascinación por temas de ciencia, suelo me apasiona.
Me gusta el BLOG “Un Universo invisible bajo nuestros pies.
Los suelos y la vida.”

Gracias.

Hola Luciano.
Muchas gracias por tus palabras. Este tipo de comentarios siempre animan a que uno siga adelante tras casi 15 años.
Un cordial saludo.
Juanjo Ibáñez

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