Fără a înțelege interacțiunea rădăcinii plantelor cu structura solului, supraalocarea de resurse (îngrășăminte, apă, etc.) va fi doar o strategie costisitoare de atenuare a riscurilor de a pierde recolta.

Plantele prezintă o plasticitate extraordinară în răspunsurile sistemului radicular la condițiile eterogene ale solului. Speciile și familiile de plante au dezvoltat mecanisme diverse pentru a exploata foarte eficient resursele disponibile din sol. În schimb, în monocultură, eficiența evoluată furnizată de comunități de specii diferite este absentă și se poate observa o exploatare ineficientă a resurselor de sol. Există multe exemple în care analiza compoziţiei (proprietățile chimice, fizice și biologice) solului indică faptul că ar trebui să existe suficiente resurse pentru a da vigoare plantelor, dar plantele suferă deficienţe grave şi au performanțe slabe.

Rădăcinile „sapă” după apă

Rădăcinile îndeplinesc funcții vitale pentru plantă, inclusiv absorbția de apă și de nutrienți din sol și susţinerea plantei. Structura solului afectează rădăcinile în relație cu absorbția de apă şi de nutrienţi. Rădăcinile sunt capabile să prolifereze în zonele favorabile ale solului și să-şi restricționeze creșterea în zonele mai puțin favorabile ale solului pentru un raport eficient între creștere și utilizarea apei și a nutrienților. Rădăcinile modifică agregarea, fisurile și bioporii din sol şi creează condiţii pentru creşterea viitoare a rădăcinilor.

După ce rădăcinile inițiale mor, fostele canale radiculare devin căi pentru infiltrarea apei, schimbul de gaze și creșterea rădăcinilor noi. Amplasarea rădăcinilor în canalele rădăcinilor preexistente mai mari pot facilita infiltrarea preferențială a apei și permit o penetrare verticală mai adâncă a rădăcinilor pentru a utiliza subsolul mai umed.

Rezistența solului la forța de penetrare a rădăcinii

Prezența zonelor de rezistență mecanică ridicată este una dintre cele mai frecvente limitări fizice ale dezvoltării rădăcinilor. Creșterea rezistenței solului reduce alungirea rădăcinilor și modifică diametrele rădăcinilor și numărul mediu de rădăcini laterale care provin din axele primare, cu consecințe directe asupra absorbţiei de nutrienţi de către plante.

Cei mai importanți factori care determină penetrarea rădăcinii sunt: unghiul la care rădăcina încearcă să pătrundă în sol, rigiditatea rădăcinii și rezistența solului. Arhitectura sistemului radicular al plantelor este complexă și supusă unei mari variații inter și intraspecific, iar plantele au dezvoltat o serie de strategii complexe pentru a prolifera şi a exploata resursele oferite de sol. Desigur, există şi strategii oportuniste între plantele concurente, în care cantități mari de substanțe asimilate sunt consumate pentru a produce o mare abundență de rădăcini în efortul de a asigura beneficii exclusive şi creşterea ratelor de absorbție a nutrienților.

Răspunsul rădăcinilor este modular

Sistemele de rădăcină sunt modulare, ceea ce le permite să fie foarte „plastice” în răspunsul lor la factorii de mediu predominanți, inclusiv distribuția resurselor nutritive. Spre exemplu, când disponibilitatea azotului este scăzută, plantele își măresc, în general, raportul dintre greutatea rădăcinii și greutatea totală a plantei, deoarece este alocată mai multă biomasă sistemului radicular. Dar greutatea rădăcinilor nu este neapărat cea mai bună trăsătură pentru a evalua capacitatea plantelor de a capta apă, azot și alţi nutrienți, în general, deoarece aceasta va include şi rădăcini vechi, lignificate, care nu sunt implicate activ în absorbția nutrienților.

Absorbția nutrienților este mai strâns legată de lungimea rădăcinii decât de masa rădăcinii, deoarece acestea pot absorbi doar ionii din sol care sunt transportați către ele prin difuzie și flux de masă.

CUM ÎMBUNĂTĂȚIM STRUCTURA SOLULUI?

Iată câteva modalități simple pentru a îmbunătăți structura solului și a oferi un mediu de creștere mai bun pentru rădăcini (şi plante, implicit):

1. Evaluaţi structura actuală a solului.
2. Reduceţi compactarea solului prin:

• Eliminarea lucrărilor atunci când solul este umed.
• Reducerea numărului de treceri.
• Folosirea de echipamente mai uşoare şi reglarea corespunzătoare a presiunii în pneuri;

3. Mențineţi și sporiți materia organică din sol.
4. Folosiţi pentru culturile de acoperire specii diverse, inclusiv plante (ridichi și napi) care au rădăcini pivotante mari pentru a pătrunde în straturile compactate. Dar şi altele, cum ar fi raigrasul (lolium) anual, care înrădăcinează foarte adânc și ajută la formarea materiei organice.
5. Luați în considerare „traficul controlat” pentru a reduce procentul de sol compactat şi introducerea sistemelor minim-till sau no-till.
6. Evaluaţi şi observați schimbările apărute în structura solului.

Compactarea previne scurgerea eficientă a apei în zona rădăcinilor şi astfel mobilitatea apei şi a nutrienților este afectată negativ, ceea ce este în corelație directă cu creșterea și randamentul plantelor.