16.1 Vegetación natural

Factores químicos del suelo como el pH, salinidad, y disponibilidad de nutrientes determinan la distribución de la vegetación natural, i.e., de plantas silvestres. Las especies y ecotipos pueden ser clasificados en términos ecofisiológicos de acuerdo a su distribución en los suelos. Algunos ejemplos de las especies agrupadas en este modo son las acidófobas y acidófilas;  calcífugas  y calcícolas; halófitas y glicófitas; y metalófitas (adaptadas a suelos metalíferos). Se ha publicado revisiones sobre los aspectos ecofisiológicos  de las respuestas vegetales, especialmente de la vegetación natural; al pH del suelo, salinidad, metales pesados, y disponibilidad de nutrientes minerales.

Las especies de cultivo que son usualmente seleccionadas para alta fertilidad del suelo y por sus características nutricionales pueden ser bastante diferentes de aquellas de la vegetación natural que crecen en suelos de baja fertilidad, i.e., terrenos pobres en nutrientes. Pero también dentro de la vegetación natural hay especies adaptadas a suelos con alta fertilidad (especies ruderales) y con sus correspondientes similaridades en sus características nutriciones a las especies de cultivo (Tabla 16.1).

Las plantas silvestres adaptadas a terrenos pobres en nutrientes (Tipo I, productoras lentas) tienen consistentemente altas relaciones raíz/vástago. Sin embargo, con la excepción de algunas plantas especializadas (e.g., Proteaceae, Sección 15.4.2) ellas no son más eficientes en la adquisición de nutrientes que las especies ruderales (Tipo II) ó las especies de cultivo. La característica más notable de las plantas Tipo I es su baja tasa de crecimiento potencial máximo. Ellas crecen lentamente aún a altos suministros de nutrientes, pero almacenan más nutrientes que pueden ser utilizados cuando el suministro sea limitado (consumo de lujo en periodos de alta disponibilidad de nutrientes). Las plantas adaptadas a altas altitudes son también plantas del Tipo I. En contraste, en plantas de Tipo II la tasa de crecimiento es en gran parte reducida en periodos de suministro limitado y pueden desarrollarse síntomas visuales de deficiencia. Estas plantas responden rápidamente al alto suministro de nutrientes mediante tasas incrementadas de crecimiento particularmente de los vástagos. De las especies silvestres la Urtica dioica es un ejemplo tal de este tipo de plantas.

Las plantas de Tipo I usualmente tienen mayores concentraciones de nutrientes en su materia seca y de este modo, baja eficiencia en el uso de nutrientes (materia seca producida por unidad nutriente en la materia seca) ya que en estas especies el almacenamiento de nutrientes es de clave importancia para la sobrevivencia y reproducción. Esta estrategia de las plantas silvestres es aún retenida en ciertas especies tropicales de cultivo de raíz, donde a pesar de las grandes diferencias en el rendimiento ocasionadas por la variación en la acidez del suelo (Sección 16.3.6) el contenido de elementos minerales de las hojas permanece casi igual. Se encuentran en ciertas plantas Tipo I semillas grandes con su correspondientemente mayor almacenamiento de nutrientes para el establecimiento en terrenos pobres de nutrientes (i.e., Proteaceae).

En la adaptación a ecosistemas de clima frío limitados en nitrógeno se han desarrollado estrategias para utilizar el nitrógeno orgánico del suelo, cualquiera por hidrólisis de proteínas en forestales ectomicorrícicos (Sección 15.7.2) ó  por la toma preferencial de aminoácidos como en el caso del no micorrícico Eriophorum vaginatum. En su ambiente natural por lo menos el 60% del nitrógeno demandado por esta juncia puede ser satisfecho mediante la toma de aminoácidos. Esta adaptación también se reflejó en la mucha mayor producción de biomasa cuando se suministraron aminoácidos en vez de nitrógeno inorgánico como fuente de nitrógeno (Tabla 16.2), Esto contrasta con el comportamiento de la cebada como una típica especie adaptada a terrenos ricos en nutrientes.

Muchos ecosistemas naturales son también limitados en fósforo. Aunque las micorrizas VA juegan un rol particularmente importante en la adquisición del fósforo a bajos niveles del fósforo en el suelo (Sección 1.5.7.1) no hay diferencias mayores entre las especies silvestres y sus relacionadas especies de cultivo en la dependencia a las VAM para la adquisición de fósforo. La mucha mayor eficiencia de fósforo en la avena silvestre (Avena fatua L.) comparando con la avena cultivada (Avena sativa L.) es causada por la mayor masa radical, mayores tasas de toma ambos a bajo y alto suministro de fósforo, y también por una mayor eficiencia en el uso caulinar del fósforo. Comparando con las plantas Tipo I, en las plantas silvestres con tasas de crecimiento potencial altas (Tipo II) no solo las tasas de toma y utilización de nutrientes son mayores sino también los costos respiratorios específicos para la toma de nutrientes son menores.  

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