Tema 4 Absorcion y Transporte Del Agua

Tema 4. Absorción y transporte del agua

- El agua agua en el suelo suelo y su su disponibil disponibilidad idad para para la planta planta - Potenc Potencial ial hídric hídricoo del del suel sueloo - Movim Movimien iento to del agua agua a travé travéss del suelo suelo - Absorción Absorción y transporte transporte del agua agua por las raíces raíces - Factores Factores que que afectan afectan a la absorción absorción radicular radicular - Morfología Morfología del sistem sistemaa conducto conductor: r: xilema. xilema. - Mecanismos Mecanismos de transpor transporte te a través través del xilema xilema

Tema 4.- Absorción y transporte del agua

El agua en el suelo y su disponibilidad para la planta • Rég égim imen en de prec preciipita pitaci cion ones es • Naturaleza del suelo • Tipos de agua – – – –

Agua gravitacional: macro poros del suelo. D Agua de constitución: forma parte del suelo. ND suelo. ND Agua capilar: micro poros del suelo. D Agua de hidratación. +/-D


El agua en el suelo y su disponibilidad para la planta • Rég égim imen en de prec preciipita pitaci cion ones es • Naturaleza del suelo • Tipos de agua – – – –

Agua gravitacional: macro poros del suelo. D Agua de constitución: forma parte del suelo. ND suelo. ND Agua capilar: micro poros del suelo. D Agua de hidratación. +/-D


Potencial hídrico del suelo • •

Ψw

= Ψπ + Ψ p Ψπ, generalmente pequeño valor (-0,01 MPa) • Ψ p, depende de la cantidad de agua. Menor o igual a cero.

Tema 4.- Absorción y transporte del del agua

Potencial hídrico del suelo • Se forman meniscos • Desarrollan un una presión negativa

ψ p = −

2Τ

r

– T: tensión de superficie (7,28 x 10-8 MPa m) – r: radio del menisco


Movimiento del agua a través del suelo • El agua fluye por flujo de masas a favor de gradiente de presión, a una velocidad que depende de: – Gradiente de presión – Conductividad hidráulica


Movimiento del agua a través del suelo facilidad con que se mueve el agua en el suelo Conductividad hidráulica:

Agua a capacidad de campo: Cantidad

de agua del suelo que queda tras saturarlo y que se drene la gravitacional. Punto de marchitez permanente :

Potencial hídrico del suelo tan bajo que la planta permanece marchita aunque cese la transpiración


Absorción y transporte del agua por las raíces •

Funciones de las raíces

– Órganos de absorción • H2O y sustancias minerales – Anclaje • Frente a viento, lluvia, herbívoros – Funciones sintéticas • Fotosíntesis, relación Rhizobium-leguminosas • Nicotina, aminoácidos, flavonoides-alelopatía • Hormonas: CKs, GAs y ABA – Sensores de estrés hídrico • Suelo seco, disminuyen CKs, aumenta ABA •

Eficacia de la raíz para absorber agua depende:

– Grado de extensión – Capacidad de absorción


• Partes de la raíz – – – – –

Cofia Zona meristemática Zona de elongación Zona de diferenciación Zona de maduración


Partes de la zona de diferenciación


Partes de la zona de diferenciación



Zona madura de la raíz •

•

Crecimiento primario – Epidermis • Cutiniza – Corteza • Formación de la exodermis • Banda de Caspary, se suberifica totalmente • Cilindro central, se lignifica Crecimiento secundario – Pérdida de epidermis y córtex – Formación de un extracto exterior suberizado – Formación de lenticelas


• Crecimiento de las raíces – resultado de la división y elongación celular – tasa y periodicidad del crecimiento • depende de la especie, estación, características del suelo y condiciones ambientales


• Capacidad de absorción – Cofia, zona meristemática y zona elongación – Zona de diferenciación con los pelos absorbentes: la más eficiente – Zona madura: hay estructuras que interrumpen la captación de agua


• Capacidad de absorción (A)


Rutas de penetración del agua en la planta


Mecanismos de absorción • Absorción pasiva – Propio de plantas con transpiración, en respuesta al agua que se pierde a nivel de las hojas

• Absorción activa – Propio de plantas sin transpiración, debido a una acumulación activa de iones en la estela


Factores que afectan a la absorción radicular • • • • • • •

Textura y estructura del suelo, pH… Humedad del suelo Aireación del suelo Temperatura Competición entre raíces Alelopatía Condiciones atmosféricas y luz


El sistema conductor de agua-El xilema


• Componentes del xilema – Elementos traqueales • Traqueidas • Elementos de los vasos – Fibras – Parénquima

– Características generales de los elementos traqueales • • • •

Células alargadas Pared engrosada, lignificada, rígida Pared secundaria altamente perforada Eliminación en la madurez del protoplasma


• Elementos traqueales • Traqueidas • Elementos de los Vasos


Morfología del sistema conductor

• Pits o punteaduras • Se forman por pares • Engrosamiento central: torus



• Traqueidas – Filogenéticamente más primitivas – Células alargadas, individuales, no perforadas – Presencia de pares de pits en las zonas de superposición




• Elementos de los vasos – Filogenéticamente más evolucionadas – Secuencia entera de diferenciación: • Origen de la célula – alargamiento -deposición pared 2ia – lignificación - lisis de la pared terminal y pérdida del contenido celular por PCD




ESTRUCTURA DEL XILEMA

• Los vasos del xilema no son todos paralelos • El xilema forma una red • Consecuencias: desde cualquier raíz, el agua asciende y se desplaza en los diferentes anillos, alcanzando todo el tronco. • Cada rama obtienen agua de diferentes raíces. • Ventajas ecológicas


Composición del xilema • • • • •

Azúcares Aminoácidos Sales Inorgánicas Solutos totales pH

• • • • •

0 g/l 0,1- 2 g/l 0,2 - 4 g/ l 10 - 100 mmol / kg 5,0 – 6,5


Mecanismo de transporte xilemático • En los elementos traqueales no hay membrana y si perforaciones: agua se mueve libre. – Por el xilema: 0,02 MPa m-1 – A través de las células: 2 x 108 MPa m-1 – En una gran sequoia(100m): 2MPa+1MPa(gravedad): 3MPa • ¿Origen de la fuerza para el movimiento del agua? – Desde abajo, por una presión de raíz – Desde arriba, como una tensión que se extiende en el xilema


Mecanismo de transporte xilemático • Presión radical – Exudación al cortar un vegetal – Tiene su base en la estructura de la raíz y en la toma activa de iones – Acumulación de solutos, baja el Ψw y en respuesta el agua entra. – ¿Hasta que punto es válida? • No hay muchos solutos en el xilema • No se ha detectado en todas las especies • Presenta periodicidad diaria y estacional


Gutación


Mecanismo de transporte xilemático • Teoría de la cohesión-tensión – Columnas continuas de agua – Cuando el agua está confinada en un tubo estrecho con paredes húmedas, cualquier presión que se aplique se transmite al resto de la columna – Vasos y traqueidas encierran columnas de agua en forma de hilos entrelazados – La evaporación en las hojas crea un gradiente de Ψw – Las fuerzas del xilema son operativas en diferentes direcciones




• Problemas – Colapso de las paredes – Cavitación


Resumen: - El agua en el suelo se encuentra en distintas formas, unas disponibles para la planta y otras no. - El potencial hídrico en el suelo es mayor que en la raíz, pero en situaciones de sequía puede ser extremadamente negativo. - Los meniscos de agua que se forman en las pequeñas partículas del suelo son responsables de una presión negativa - El agua se mueve en el suelo de forma pasiva gracias al flujo de masas. - El órgano principal de absorción es la raíz, pero también es importante en el anclaje, en funciones sintéticas y como sensor del estrés hídrico. - La raíz consta de diferentes zonas, con características anatómicas y fisiológicas propias. - Las mayores tasas de absorción se producen en la zona de diferenciación. - La absorción del agua puede ser activa o pasiva. - La absorción radicular está afectada por numerosos factores, como la temperatura, el tipo de suelo o la humedad y aireación del mismo.

Tema 4 Absorcion y Transporte Del Agua

Recommend Documents