La relación del crecimiento vástago a raíz varia ampliamente entre especies vegetales, durante la
ontogénesis vegetal, y es fuertemente modificada por los factores externos. Si
se considera a una escala más amplia hay una tendencia general ambos entre y
dentro de especies a mantener una característica relación entre el peso seco
radical y caulinar (e.g., especies gramíneas >> árboles). Cuando se
extraen partes de los vástagos, las plantas tienden a compensar esto al
disminuir el crecimiento radical y regresar a una relación característica de la
especie. Sin embargo, hay algo de controversia acerca de si esto refleja un
“equilibrio funcional” entre raíces y vástagos.
Hay varios razonablemente bien
definidos mecanismos de retroregulación, y algunos de ellos están bajo control
hormonal. Los ejemplos son el retraso ó el cese del crecimiento caulinar cuando
las raíces se exponen al estrés por sequía (Sección 14.6.3), compactación del
suelo (Sección 14.6.1), ó pobre aireación del suelo (Sección 14.4.3). Como con
las bajas temperaturas en la zona radical, la inundación en 1-2 días también
disminuye drásticamente la exportación radical de CYT y giberelinas, y deprime
marcadamente la elongación caulinar y realza la senescencia foliar. Las
aspersiones foliares con CYT pueden contrarrestar por lo menos algo de los
efectos negativos de la inundación en el crecimiento caulinar. La inhibición
del crecimiento caulinar pero la continuación ó aún el realce del crecimiento
radical bajo la deficiencia por nutrientes (Sección 14.4.1) puede reflejar
principalmente una alteración en la asignación de fotosintatos, pero esto está
por lo menos en algunos casos bajo directo control hormonal como se ha mostrado
en experimentos en que el crecimiento caulinar se ha restaurado mediante el
suministro de CYT a plantas faltas de nutrientes (Sección 5.6.5).
En especies anuales la competencia
por fotosintatos entre el vástago y las raíces se vuelve el factor dominante
durante el crecimiento reproductivo en limitar el crecimiento y actividad
radical. Esto es de particular interés en especies perennes. La proporción de
fotosintatos asignados a lo subterráneo y usados para la producción de raíces
finas puede ser hasta 44% en una población tropical de hojas anchas y más del
50% en poblaciones de pino Escocés en Suiza. Sin embargo, a pesar de esta alta
asignación, después de 10-15 años de crecimiento la biomasa total de raíces
finas permaneció constante en poblaciones forestales, lo que indica una alta tasa de
recambio de la biomasa de raíces finas, incluyendo sus estructuras
ectomicorrizadas en los ecosistemas forestales boreales. Esta alta tasa de
reemplazo radical asegura una alta proporción de raíces jóvenes con las
correspondientes ventajas para la toma de agua y nutrientes minerales,
particularmente en suelos con baja fertilidad. En árboles frutales como
manzanos la tasa de recambio de la biomasa de raíces finas parece ser aún mayor
y la biomasa máxima de raíces finas se alcanza ya en plantas de cuatro años de
edad. Esta alta tasa de recambio puede hacerse crítica cuando las cargas de
frutos son altas y hay una correspondiente competencia vástago/raíz por fotosintatos
(Tabla 14.15). Es usualmente la formación de biomasa de raíces finas la que es
deprimida por la competencia por demanda debida al vástago.
Tabla 14.15
Efecto de la carga de fruto
en el peso seco caulinar y radical de árboles de manzano de 3 años de edad a
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Tratamiento
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Sin frutos
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Con frutos
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Área foliar (m2 por planta)
Peso seco fruto (g. por
planta)
Peso seco caulinar total (g.
por planta)
Peso seco radical (g. por
planta)
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443
0
1521
665
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400
2994
3522
399
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a En base a Buwalda & Lenz (1992).
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El “equilibrio funcional” entre el crecimiento radical y caulinar puede por lo tanto ser muy afectado por factores internos y externos. En términos de las funciones radicales (suministro de nutrientes minerales, agua, fitohormonas) el tamaño del sistema radical, y también la relación peso seco raíz/vástago, requeridos para estas funciones dependen principalmente de la concentración de nutrientes en el suelo ó solución nutritiva, y de las condiciones físicas, químicas y microbiológicas en el sustrato para la actividad radical y formación de nuevas raíces. Por ejemplo, dentro de una especie cultivada dada en áreas de secano la relación raíz/vástago es considerablemente mayor que en climas templados. En la vegetación natural también la relación peso seco raíz/vástago se incrementa como disminuya la fertilidad del suelo. Por otro lado, cuando hay un suministro grande y continuo de agua y nutrientes puede requerirse solo 10-20% del sistema radical como se muestra en la producción en cultivos en agua (e.g., la “Técnica de Película de Nutrientes”) en la horticultura comercial.