Agricultura Cultivos y Semillas Estados Unidos

Llegar a la raíz del problema


Las raíces juegan un papel vital en las plantas de cultivo. Ellos absorben agua y nutrientes para la planta y la mantienen firme en el suelo. Pero no todas las raíces son iguales.


por Kaine Korzekwa, Sociedad Estadounidense de Agronomía


Las diferentes plantas tienen diferentes tipos de raíces que las ayudan a sobrevivir en su entorno . Dos ejemplos bien conocidos son las zanahorias y los cactus. Las zanahorias tienen una raíz principal larga que penetra profundamente en el suelo . Los cactus suelen tener raíces poco profundas. Estos les permiten absorber rápidamente la poca lluvia que reciben en el desierto.

¿El estudio de las raíces puede conducir a mejores cultivos? Es una pregunta que los investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania se propusieron responder, centrándose en los frijoles. Saben que los cultivos como los frijoles son fundamentales para alimentar a una población en rápido crecimiento.

«Las legumbres de grano son fundamentales para la seguridad alimentaria mundial , pero logran rendimientos bajos en la mayoría de las áreas», dice Jonathan P. Lynch, profesor de la Universidad Estatal de Pensilvania. «Esto es especialmente cierto en áreas del mundo en desarrollo que experimentan sequía, calor y baja fertilidad del suelo».

El mejoramiento es una forma de mejorar el rendimiento de los cultivos en diferentes entornos. Sin embargo, rara vez se busca en las raíces características beneficiosas para la reproducción.

«Optimizar la forma en que las plantas obtienen los recursos del suelo en entornos estresantes es importante para aumentar la producción de alimentos, pero los objetivos específicos de reproducción no están bien definidos», dice Lynch. «Buscamos probar hipótesis sobre el vínculo entre la arquitectura del sistema de raíces y la estrategia de vida para generar objetivos de reproducción».

Llegar a la raíz del problema
El investigador James Burridge trabaja sobre el terreno en una estación de investigación en Sussundenga, Mozambique, examinando las raíces del frijol común. Crédito: Magalhaes Miguel

En su estudio, analizaron los sistemas de raíces de varios tipos de frijoles y otras legumbres, como los garbanzos. Esto les permitió ver compensaciones y determinar qué tipo de características de la raíz funcionarían mejor en ciertos entornos. Esto puede ayudar a los criadores de plantas a diseñar mejores plantas.

Las raíces exploran tanto la capa superficial como el subsuelo. Los nutrientes como el fósforo y el potasio están más presentes en la capa superficial del suelo, mientras que el agua y el nitrógeno suelen estar más profundos en el suelo. Observaron que muchos cultivos se enfocan en una u otra de estas capas del suelo, lo que resulta en una compensación.

«La arquitectura de las raíces es un componente importante de la adaptación de los cultivos a ambientes donde faltan agua y nutrientes», dice Lynch. «Sugerimos que serían útiles los fenotipos de raíces capaces de equilibrar la exploración de la capa superficial del suelo y del subsuelo».

Los investigadores dicen que los programas de mejoramiento podrían usar la selección basada en rasgos en las características de las raíces que les interesan. Luego, podrían usar varias técnicas para obtener plantas bien adaptadas con raíces primarias más fuertes o pelos radiculares más largos, por ejemplo.

«Todo el mundo sabe que las raíces son importantes para los cultivos , especialmente en suelos pobres y en condiciones secas», añade Lynch. «Sin embargo, muy pocos fitomejoradores de cultivos seleccionan activamente estas características de la raíz porque puede ser difícil. Este documento es uno de un número creciente de nuestro equipo y otros que muestran cómo las características específicas de las raíces están asociadas con la resistencia de los cultivos bajo estrés».

Llegar a la raíz del problema
Se realizaron experimentos con frijol común en el Instituto de Investigaciones Agrícolas de Mozambique en Sussundenga, Mozambique. Crédito: James Burridge

ynch dice que su objetivo personal es mejorar la seguridad alimentaria en los países en desarrollo. 850 millones de personas padecen desnutrición crónica en todo el mundo y con la expansión de la población humana , el problema solo aumentará.

Las legumbres de grano tienen el potencial de ayudar a abordar este problema porque son buenas para el suelo y para los seres humanos. Toman nitrógeno del aire y lo hacen utilizable en el suelo y son ricos en nutrientes que los humanos necesitan como proteínas, hierro y zinc.

«Es importante que todos reconozcamos la magnitud del desafío que representa garantizar la seguridad alimentaria para 10 mil millones de personas en un entorno global degradado», dice Lynch. «Debemos hacer lo que podamos para ayudar a la próxima generación de científicos agrícolas a enfrentar este desafío».


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