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MODELO DE CRECIMIENTO DEL SISTEMA RADICAL DE PLANTINES DE TOMATE
(Lycopersicon esculentum Mill.) CV. PLATENSE
Norma Macchioni de Zamora; Elizabeth Ortega y Patricia Nasca de Zamora
Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad Nacional de Tucumán.
Av. Roca 1900. (4000) San Miguel de Tucumán. Argentina
E- mail: [email protected]
Trabajo financiado por el CIUNT
ABSTRACT
In this work is modeled the growth of tomato platense radical system transplantation after.
Tomato plants were cultivated in black polyethylene bags. Weekly measurements were accomplished being registered: plants height, number and ramifications length of first, second and third order,
adventitious roots, number of apexes and dry weights of shoot and root. There are three moments
at initial growth: in the first week, ramifications appearance of first and second order, in the following
week adventitious roots and after 20 days roots of third order.
The plants reached an average height of 19 cm. The total length average of radical system
reached 274,05 cm; compound by 36% of ramifications of first order, 23% of those of second order,
8% of third order and a 33 % of adventitious roots. The growth in length of the principal root and the
total length of the radical system were adjusted to a linear model. Simultaneously, the total number
of apexes increased exponentialy. This would indicate the potential of the radical tomato system to
develop ramifications, bound to the absorption function and to the exploration plasticity of the soil.
KEY WORDS: Root, Tomato, Model, Growth
RESUMEN
En este trabajo se modela el crecimiento del sistema radical de tomate platense luego del transplante.
Se cultivaron plantas de tomate en bolsas de polietileno negras. Se realizaron mediciones semanales registrándose altura de plantas, número y longitud de ramificaciones de primer, segundo y tercer
orden, raíces adventicias, número de ápices y pesos secos de vástago y de raíz. En el crecimiento
inicial se pueden distinguir tres momentos: en la primera semana, la aparición de ramificaciones de
primer y segundo orden, en la semana siguiente las raíces adventicias y después de 20 días las
raíces de tercer orden.
Las plantas alcanzaron una altura promedio de 19 cm. La longitud total promedio del sistema
radical fue de 274,05 cm; compuesto por el 36% de ramificaciones de primer orden, 23% de las de
segundo orden, 8% de tercer orden y 33 % de raíces adventicias. El crecimiento en longitud de la
raíz principal y la longitud total del sistema radical se ajustaron a un modelo lineal. Simultáneamente,
el número total de ápices aumentó exponencialmente. Esto indicaría la potencialidad del sistema
radical de tomate para desarrollar ramificaciones, ligadas a la función de absorción y a la plasticidad
de exploración del suelo.
PALABRAS CLAVES: Raíces, Tomate, Modelo, Crecimiento
INTRODUCCIÓN
Entre las hortalizas, el tomate platense es requerido para consumo fresco por su intenso sabor,
que lo diferencia de los cultivares llamados larga vida. Se caracteriza por su forma irregular, achatada, fuertemente lobulada (Garat, J. 2002). Investigaciones recientes destacan sus propiedades
antioxidantes, desintoxicantes y regeneradoras de tejidos. Contiene un 90% de agua y es muy rico
en vitaminas A, C y minerales como sodio, potasio, calcio, hierro y fósforo.
La importancia del estudio de raíces se fundamenta en la variedad de funciones que cumplen:
nutrición vegetal, órgano de reserva de nutrientes, órgano de sostén y órgano involucrado en la
regulación fisiológica de la planta (Morales Ríos, 1997).
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La capacidad de la raíz para aprovechar los recursos de la rizósfera depende del grado de desarrollo de la misma, de su capacidad de ramificación, de su superficie en contacto con el suelo y de
su plasticidad para penetrar a capas más profundas. Una especie capaz de desarrollar una extensa
red tridimensional de finas raíces se ve favorecida con respecto a otra especie con un sistema radical
poco ramificado, ya que la mayor absorción de agua y nutrientes incrementa la tasa de crecimiento
de toda la planta (Wright et al, 1999). Así también, Lynch (1995) considera que el potencial de una
planta se relaciona con la distribución espacial del sistema radical en el perfil del suelo.
En la búsqueda de principios explicativos de los procesos que generan la dinámica de sistemas
biológicos, son indispensables los modelos matemáticos. Es realmente importante tratar de formular
los problemas biológicos en lenguaje matemático. Una de las ventajas es ayudar a aclarar cuáles
son las propiedades de los componentes del sistema que deben conocerse si se desea predecir su
comportamiento (Macchioni de Zamora y otros, 2000).
El objetivo de este trabajo es modelar el crecimiento del sistema radical de tomate (Lycopersicon
esculentum Mill. cv. platense) en los 28 días posteriores al transplante.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los estudios se iniciaron en el mes de octubre de 2005 con la preparación de almácigos en la
Facultad de Agronomía y Zootecnia de la Universidad Nacional de Tucumán. Los plantines de aproximadamente 7 cm de altura, con 3 a 5 hojas verdaderas, se transplantaron a bolsas de polietileno
negro y se mantuvieron en invernáculo. Se utilizó como sustrato un suelo con mantillo tamizado
dos veces, en zarandas con celdas de 1 cm2 y 0,5 cm2. Se efectuaron los riegos necesarios y se
controlaron manualmente las malezas.
Cada siete días se extrajeron tres plantas, se lavaron con tamiz sus raíces para eliminar el sustrato
y poder realizar las observaciones. Para modelar el crecimiento del sistema radical se registraron los
siguientes parámetros: número y longitud [cm] de ramificaciones de primer, segundo y tercer orden
y de raíces adventicias. Se contabilizó también el número de ápices radicales. Se estimó la longitud
total del sistema radical [cm] con el método de Newman (1965). Con estos datos se confeccionaron
gráficos y curvas de ajuste. También se registraron con la misma frecuencia (7 días), la altura de las
plantas [cm] y los pesos secos [g] del vástago y de la raíz. Se calculó la longitud específica [cm/g],
definida como longitud/peso seco. Este parámetro se relaciona con la eficiencia de absorción de
agua y nutrientes y la plasticidad de crecimiento de la raíz entre las partículas del suelo (Wright et
al, 1999).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El seguimiento cada siete días del sistema radical de tomate platense permitió caracterizar y
modelar su dinámica de crecimiento. El sistema radical de esta hortaliza presenta un desarrollo
alorrizo, con una raíz principal, ramificaciones de primer, segundo, tercer orden y raíces adventicias
que a partir de la primera semana se incrementan en número y longitud.
En el crecimiento inicial del sistema radical de tomate platense se pueden distinguir tres momentos: en la primera semana, la aparición de ramificaciones de primer y segundo orden, en la
semana siguiente las raíces adventicias y después de 20 días las raíces de tercer orden. Al finalizar
el ensayo la longitud total promedio del sistema radical fue de 274,05 cm, compuesto por el 36%
de ramificaciones de primer orden, 23% de las de segundo orden, 8% de tercer orden y 33 % de la
longitud de raíces adventicias (Gráfico 1).
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Gráfico 1: Composición porcentual del sistema radical de tomate platense
En el gráfico 1 se observa que la longitud de raíces adventicias se cuadruplica al final de la
experiencia tendiendo a igualar el porcentaje de raíces de primer orden. En cambio la proporción
de ramificaciones de segundo orden se mantiene constante durante el ensayo y las de tercer orden
inician su crecimiento a partir de los 20 días.
En el primer mes después del transplante, los promedios de los registros semanales de la longitud
de la raíz principal y de la longitud total del sistema radical se ajustaron a un modelo lineal de crecimiento. Simultáneamente, el número total de ápices aumenta exponencialmente como se observa
en el Cuadro 1 y Gráficos 2 y 3. Mientras la longitud de la raíz principal crece aproximadamente 1cm
por semana, la longitud total del sistema se incrementa 84 cm. Esto indica que el incremento de la
longitud total del sistema radical se debe principalmente al aumento en el número de ramificaciones
y no tanto al aumento de longitud de las ramificaciones existentes. Huck, citado en Morales Ríos
(1997), expresa que de alguna manera los mecanismos fisiológicos de control de la planta tienden
a favorecer el crecimiento de ápices radicales en regiones más favorecidas del suelo.
Esto explicaría el crecimiento exponencial del número de ápices ligados a la función de absorción
de sales y nutrientes y a la plasticidad para explorar el volumen de suelo.
Cuadro 1: Modelos lineales del crecimiento de la longitud de la raíz principal y del sistema radical.
Crecimiento exponencial del número de ápices radicales
Grafico 2: Modelo exponencial del incremento del número de ápices en tomate
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Grafico 3: Modelo lineal de crecimiento del sistema radical y de la raíz principal
En el cuadro 2 se observan los parámetros registrados al iniciar y finalizar la experiencia.
Cuadro 2: Comparación de los parámetros registrados en plantas de tomate platense
La altura promedio de la parte aérea de las plantas, alcanzada al final de la experiencia, fue de 19
cm. En el cuadro observamos que este parámetro y la longitud total del sistema radical se incrementan, pero en proporciones distintas. Esto tiene que ver con la rapidez del crecimiento de los diversos
órganos de la planta. El sistema radical se incrementa notablemente (247,07 cm) en los 28 días del
ensayo, mientras que el tallo aumenta sólo12,27 cm. Es evidente que en este estado fenológico, la
planta gasta mayor energía en extender el sistema radical para explorar la mayor parte posible del
volumen del suelo y dar sostén al vástago.
Por otra parte, las ramificaciones se incrementan armoniosamente, el número de raíces de segundo, tercer orden y adventicias varían entre 30 y 35. Este comportamiento, permite visualizar la
extensa red de finas raíces que forma el sistema radical de tomate platense, las que podrían tener
implicancias ecológicas para la absorción de agua y nutrientes (Lynch, 1995)
La relación peso seco de la raíz / peso seco del vástago presenta un incremento negativo (cuadro
2), lo que se manifiesta en la disminución de esta proporción al final del ensayo. La parte aérea de
la planta de tomate comienza a desarrollar hojas, flores y frutos, con lo que inicia una nueva etapa
fenológica del cultivo por lo que, en esta etapa, el peso seco del vástago es mayor que el peso seco
del sistema radical.
La evolución de la longitud específica muestra un marcado incremento hasta la tercera fecha
de observación, a partir de la cual decrece (Gráfico 4). Este comportamiento se explica por la gran
proliferación de ramificaciones laterales que se producen en el sistema radical en un primer momento. Estas ramificaciones posteriormente aumentan su diámetro y su peso seco, lo que produce
la disminución observada en el gráfico.
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Gráfico 4: Evolución de la longitud específica del sistema radical de tomate platense
CONCLUSIONES
• En el primer mes post- transplante, los valores de la longitud de la raíz principal y de la longitud
total del sistema radical se ajustan a un modelo lineal de crecimiento.
• En igual período, el incremento del número total de ápices se ajusta a un modelo exponencial.
• El crecimiento de las raíces laterales de segundo y tercer orden y de las raíces adventicias es
uniforme y armónico.
• La longitud de raíces adventicias se cuadruplica al final de la experiencia tendiendo a igualar
en proporción a las raíces de primer orden.
• La relación peso seco de la raíz / peso seco del vástago disminuye a medida que avanza el
crecimiento del cultivo.
• La evolución de la longitud específica muestra un marcado incremento hasta la tercera fecha
de observación, a partir de la cual decrece.
REFERENCIAS
Garat, Juan J.. 2002. Tomate platense en La Plata, Argentina. http:/www.grain.org/biodiversidad_files/biodiv34-4tomate.pdf
Lynch, J. 1995. Root architecture and plant productivity. Plant Physiol. 109:7-13.
Macchioni de Zamora y otros, 2000. El Principio del Diseño Adecuado. Diseños y Modelos. En Bellone, C. H.; Solbes, D. R. y Abdelnur, V. La Biomatemática en Agronomía. Facultad de Agronomía y Zootecnia. Universidad
Nacional de Tucumán. ISBN Nº 950-554-192-9. 139 pp.
Morales Ríos, E. 1997. Apuntes metodológicos para el estudio de raíces en plantaciones forestales y bosques naturales. Simposio Internacional Posibilidades de Manejo Forestal Sostenible en América Tropical. CATIE .
Turrialba, Costa Rica. Pp11. [email protected]
Newman, E.1965. A method of estimating the total length of roots in a sample. J.Appl. Ecol. 2:139145.
Wright, S. et al. 1999. Root morphology of young Glycine max, Senna obtusifolia, and Amaranthus palmeri. Weed
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