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EL AGUA EN LA PLANTA
4. Movimiento de agua en el xilema,
la raíz y el suelo.
¿Qué ocurre en las
células de las hojas
durante la transpiración?
Radio de curvatura Presión hidrostática
(micrómetros) (Mpa)
__________________________________
0,01 -15
0,5 -0,3
0,05 -3
______________________________________
Retención del agua en las paredes celulares.
aire
1) Evaporación desde la capa de
agua que baña las paredes.
2) El potencial mátrico en las
paredes se hace más
negativo.
3) Por cohesión entre moléculas
de agua se transmite la
tensión a toda la columna de
agua.
La tensión se transmite
al xilema
MOVIMIENTO DE AGUA EN EL XILEMA
Flujo masal• La fuerza motriz es el gradiente de presión entre dos puntos.
• Es mayor si el radio del tubo es mayor
• Es menor si el agua es más viscosa (bajas temperaturas)
• Ecuación de Poiseullie.
• Es el mecanismo predominante en el transporte de agua a larga
distancia.
El agua se mueve por:
-Difusión en fase vapor
-Difusión en fase líquida
-Mezclado turbulento
-Flujo masal
MOVIMIENTO DE AGUA EN EL XILEMA
Flujo masal.
Pared de célula del
xilema
Célula del xilema
Molécula de agua
Adhesión
Cohesión
Ecuación de Hagen-Poiseuille para el
movimiento de líquido en un capilar:
VELOCIDAD
r es el radio,
Δp es la caída de presión entre los dos extremos,
η es la viscosidad dinámica
L la longitud característica a lo largo del eje z.
Vasos xilemáticos de
arabidopsisXilema de una
gimnosperma
VasosTraqueidas
Las velocidades máximas del flujo xilemático en árboles
suelen estar entre 0,2 y 1,7 mm por segundo
Sonda de presión, permite
medir el estado hídrico en
células individuales
En árboles se necesitaría una tensión de alrededor de -0,02 Mpa
por metro de altura para lograr que el agua suba
Cuando la columna de agua está sometida a tensiones muy
altas pueden formarse burbujas de aire en el xilema
Cavitación: ruptura de la continuidad de la columna de agua.
Embolia: formación de burbujas de aire.
-9 grados centígrados
durante la noche
Al congelarse el agua en el xilema se separa el aire y
causa embolia
Puntuaduras de Betula nigra
Puntuaduras con torus en
la traqueida de una
gimnosperma
Las puntuaduras permiten el pasaje de agua y no del aire,
evitando que la burbuja se expanda y permitiendo que el
agua siga circulando
MOVIMIENTO DEL AGUA EN LA RAÍZ
Absorción de agua por la
raíz
Zona de máxima absorción de agua por la raíz
MOVIMIENTO DEL AGUA EN EL SUELO
SUELO SATURADO:
POROS LLENOS DE AGUA
Agua retenida por
capilaridad entre
partículas
Agua retenida por
adsorción alrededor de
las partículas
Poros con aire, agua
removida por gravedad
Agua retenida
fuertemente, no disponible
para las plantas
A medida que el suelo se seca el agua queda más fuertemente
retenida
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
Contenido hídrico del suelo (g / g)
Po
ten
cia
l ag
ua d
el
su
elo
(M
Pa)
A medida que el suelo se seca el agua queda más fuertemente
retenida: curva de retención hídrica
Capacidad de campo: agua retenida
luego del drenaje.
-0.03 MPa
Punto de marchitez permanente:
Rango en el que la planta llega a
marchitez irreversible y no puede
absorber más agua.
Ejemplo: -1.5 MPa
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0Suelo arenoso
Suelo Franco arcilloso
Suelo arcilloso
Contenido hídrico del suelo (g / g)
Po
ten
cia
l ag
ua d
el
su
elo
(M
Pa)
La curva de retención hídrica depende de la textura
Arena: 20 a 2000 µm
Limo: 2 a 20 µm
Arcilla: <2 µm
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0Suelo arenoso
Suelo Franco arcilloso
Suelo arcilloso
AGUA DISPONIBLE
Contenido hídrico del suelo (g / g)
Po
ten
cia
l ag
ua d
el
su
elo
(M
Pa)
CURVA DE RETENCIÓN HÍDRICA
Movimiento de agua en el suelo
Flujo masal =
Conductividad hidráulica x gradiente de presión
(La entrada al simplasto es por difusión y puede estar afectada por
la salinidad del suelo)
Agua retenida por
capilaridad entre
partículas
Agua retenida por
adsorción alrededor de
las partículas
Poros con aire, agua
removida por gravedad
Agua retenida
fuertemente, no disponible
para las plantas
El gradiente de presión disminuye con la caída en el contenido
hídrico o potencial agua
La conductividad hidráulica del suelo disminuye fuertemente con la
caída en el contenido hídrico o potencial agua
(-)
Arena: poros más grandes, mayor ruptura
de la continuidad del hilo de agua
1 2 3 4
Distancia desde el eje de la raíz
(cm)
Pote
ncia
l ag
ua d
el su
elo
(MP
a)
-0,5 MPa)
-1,5 MPa
En suelos secos el potencial agua cae más marcadamente cerca de
la raíz
La capacidad de absorción de agua por la planta depende de la
dimensión y distribución de su sistema radical
Efectos de la edad
(algodón)
Arquitectura
Smilacina stellata
SombraSol
Efectos del ambiente
¿La disponibilidad de agua en el suelo condiciona
el desarrollo de raíces laterales nuevas o elongación
de las existentes hacia sitios con mas agua (hidrotropismo)?
Efecto del manejo: Piso de arado
PRESIÓN POSITIVA EN EL XILEMA
Generación de presiones positivas en el xilema de la raíz
Condiciones:
-Transpiración muy baja o nula
-Alta temperatura en el suelo
-Disponibilidad de nutrientes en el suelo
Proceso:
-Se absorben nutrientes minerales del suelo
-Baja el potencial osmótico en el xilema
-Entra agua al xilema y genera presión positiva.
Gutación: Consecuencia de la presión positiva en la raíz
Condiciones: muy baja transpiración, alta absorción de iones
