Ofelia Andrea Valdés Rodríguez

Transcripción

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

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

3 1 Porque estudiar Tallos y raíces de plantas

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

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 Tallos con gran flexibilidad y tolerancia al exceso de humedad Resistir corrientes de agua y/o estancamientos Resistir vientos fuertes y/o huracanes

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

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

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

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

14 Estrategias para mucho peso Una fuerte raíz pivotante que se refuerza con laterales de igual consistencia Cada lateral tiene también sistemas de anclaje propios 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 Búsqueda de patrones en especies arbóreas tropicales Acacia amarilla (Albizia lebbeck) Palo Mulato (Bursera simaruba) Estudiar las formas de algunas especies Sin embargo, las raíces no de la siempre región crecen para determinar con patrones su claramente definidos, por potencial lo que de su establecimiento estudio se dificulta Guayaba (Psidium guajava) Zapote negro (Diospyros digyna) Mango (Mangifera indica)

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

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

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

20 Más prometedoras» 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

21 Más prometedoras» 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

22 Más prometedoras» 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

23 Estudios iniciales Un modelo de un sistema de raíces

24 Metodología 1. Tres tipos de suelo seleccionados: Arenoso Franco-arenoso Franco-arcilloso 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 b 23 Db Stumplength LC max Ground level θ i LC i Reference for θ symm Ground level Lateral root ZRT=2.2Db Lateral root

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

27 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 Modelo de la estructura del sistema de raíces de J. curcas Ángulos entre raíces: b 12 = b 23 = b 34 = b 41 =90º Distancia del tallo: d 1 =d 2 =d 2 =d 4 Ángulos de inclinación: θ 1 = θ 2 = θ 3 = θ 4 Inicio de las raíces: LC 1 =LC 2 =LC 3 =LC 4 Inclinación de la pivotante: TapIncAngle=-90º β symm = [ (b º) + (b º) + (b º) ]/540º D symm = ( (d max -d i )/ d 1-4 )/3 θ symm = ( abs(θ max -θ i )/ θ 1-4 )/3 LCM symm = [ (LC max -LC i )/3]*(StumpLength) Tap Symm = [(-90) TapIncAngle]/90 SI=[(βsymm+ Dsymm+ θsymm+ 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) Parámetros del sistema de raíces de J. curcas La desviación promedio del sistema de raíces respecto al modelo propuesto fue del 14% 18º

29 Resultados 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 francoarcillosos 400 Franco-Arcilloso Franco-Arenoso Arenoso c) Longitud de tallos (3-MESES) Longitud (mm) Edad (días)

30 Resultados 100% 80% Relaciones de masa 100% Long tallo Lon R Pivot 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 francoarenosos y francoarcillosos 60% 40% 20% 0% Arenoso Franco-Arenoso Arcilloso hojas tallo Raiz 80% 60% 40% 20% 0% Arenoso Franco-Arenoso Arcillos

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., Hindawi Publishing Corporation The ScientificWorld Journal Volume 2013, Article ID , 9 pages

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

33 Será posible» 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

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