2.2.1: Absorció d’aigua per la planta (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Fisiología vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 25/11/2014
Descargas 8

Vista previa del texto

2.2: Balanç hídric de la planta 2.2.1: Absorció d’aigua per la planta L’aigua en el sòl El sòl proporciona suport i aigua a la planta. Aquest sòl té diferents capes: - - Horitzó A 10-30cm de fondària i és on es concentren microorganismes , animals del sòl i les arrels. 15% de matèria orgànica aproximadament. Les plantes obtenen la majoria de nutrients.
Horitzó B Arrels profundes. Pobre en matèria orgànica i també és anomenat subsòl.
Són semblants a la roca mare.
Horitzó C  Roca mare més o menys alterada.
El sòl és format per partícules minerals que determinen la porositat del sòl i això farà que tingui més o menys capacitat de reternir aigua.
Un 40%-60% del volum del sòl és cobert de porus i la retenció d’aigua dependrà dels porus: - Macroporus (ø>10 μm) Microporus (ø<10μm).
Depèn de la mida del sòl hi haurà mes o menys porus i així també hi haurà més aireació o menys.
Per un òptim creixement de les plantes s’anomena sòls francs o loam soils i conté sorra 4050%, 30-40% llims i 20-25% d’argila .
Estats hídrics del sòl 1- Sòl saturat: a full d’aigua, tots els porus ocupats per aigua. Aquest estat no és estable.
2- Sòl en capacitat de camp (CC): Sòl que ha drenat l’excès d’aigua (aigua gravitacional) després d’estar saturat. L’aigua gravitacional es perd per infiltració en 1-3 dies. Un sòl és més permeable quan més ràpid drena. Ex: sòl argilós menys permeable.
En un sòl poc permeable les plantes no poden respirar ja que l’O2 costa més que entri al fluid.
Un sòl CC conté la màx quantitat d’aigua que pot obtenir en contra la gravetat  aigua capil·lar.
o Sòl argilós  aigua > 40%  augmenta CC o Sòl sorrenc  retenció d’aigua < 10%  baixa CC 3- Sòl en punt de pansiment permanent( PPP): La planta no pot treure aigua del sòl suficient i entra en pèrdua de turgència.
L’aigua higroscòpica o d’imbició és la que queda retinguda per adsorció a la superfície de les partícules del sòl.
La majoria de plantes són incapaces d’extreure quantitats quan ᴪw(sòl)< -1.5 Mpa, excepte en el desert o zones molt àrides.
Abans d’arribar a això, les plantes tenen diferents símptomes (estrés hídric) molt abans que ᴪw(sòl) arribi a PPP. Aquest depèn de l’espècie i del tipus de sòl on es trobin les plantes.
L’aigua disponible per les plantes és entre CC i PPP.
EX: Si la CC d’un sòl és d’un 20% i el PPP és del 8%, quina serà la disponibilitat d’aigua per a la planta quan el sòl està en CC? 20- 8= 12% disponibilitat d’aigua Estats hídrics del sòl Principal tipus d’aigua contingut Saturat Gravitacional CC Capil·lar PPP Higroscòpica o ímbica Potencial hídric del sòl Gravetat no es té en compte quan l’aigua es mou en sentit horitzontal  ᴪw= ᴪp+ᴪs El potencial osmòtic (ᴪs) és normalment negligible ja que és molt baix ( aprox.-0.02 MPa).
L’excepció és en sòls salins ja que el potencial osmòtic del sòl seria elevat.
En sòls saturats  ᴪp=0MPa (pressió atm a nivell del mar) i a mesura que es seca l’aigua queda retinguda i un ᴪw més baix. ᴪp baixa i el ᴪw puja.
Sòl en CC o per sota  l’aigua està sotmesa a forces de tensió .
A mesura que s’evapora l’aigua aquesta queda retinguda als porus més petits (espais capil·lars).
Quan el sòl s’asseca  baixa r  Tensions més negatives. L’aigua fa superfície de curvatura (radi de corbatura).
Moviment de l’aigua al sòl  Per diferència de potencial.
Principalment per flux en massa (gradient de Ѱw), encara que la difusió del vapor d’aigua també mou una certa quantitat d’aigua ja que hi ha partícules d’aquesta en els porus.
Les arrels absorbeixen aigua, per això l’aigua del seu voltant disminueix, cosa que fa baixar el potencial de pressió (i amb aquest Ѱw), i fa que el potencial de pressió més allunyat de les arrels sigui més alt, és a dir, augmenta el gradient de pressió amb les regions veïnes i hi ha un flux d’aigua.
La Lsòl depèn de l’estat hidràulic del sòl i dels porus d’aquest.
En sòls sorrencs serà més alta ja que té porus més grans i serà més alta en CC perquè en PPP estan plens d’aire i no hi ha conductivitat. En un sòl si baixa l’aigua baixarà la Lsòl.
Estats hídrics del sòl - Tipus d’aigua que els caracteritza Saturat CC PPP Partícules del sòl - Mats. gruixuts Sorres, Llims i Argiles - Perfil del sòl Gravitacional Capil·lar Higrscòpica - H.A H.B H.C Moviments del sòl Factors Ѱw del sòl - Flux en massa Difusió - Ѱp, Ѱs(sòls salins) Ѱg( si és vertical) Funcions de l’arrel Sosteniment, absorbir aigua i nutrients, reserva de substàncies (ex: pastanagues) i síntesi de substàncies.
L’extensió del sistema radicular ve determinat per la disponibilitat d’aigua, el tipus de sòl i l’espècie de planta. Moltes spp inverteixen més del 50% del seu pes en arrels.
*Arrel pivotant  una principal i altres secundàries  arriba a més profunditat.
*Arrel fibrosa  no hi ha principal.
Com més porós més arrels i més fons ja que reté menys aigua.
Acàcies (ambients àrids) arriben a 30 metres de fondària.
Al desert Prosopis >50m i té molta suberina (impermeabilitat).
L’arrel com a òrgan d’absorció S’absorbeix per la part apical. A la punta hi ha la zona meristemàtica, la d’extensió:  Meristemàtica: Zona de divisió cel·lular. Absorbeix poca aigua i no té vasos. S’hi distingeix una zona de divisió ràpida en 2 direccions, vertical (extensió) i horitzontal (engruiximent). En centre quiescent és creixement lent. A més hi ha una coberta de cèl·lules a la punta de l’arrel que protegeix de l’erosió amb el sòl, percep la gravetat, de manera que així sap quan va a capes més profundes i secreta mucílag.
El mucílag s’han proposat aquestes funcions: com a lubricant, protegint l’arrel de la dessecació, augmenta la transferència de nutrients a l’arrel i afecta a la intervenció arrel-microorg.
  Allargament: Comença a 0.7-1.5mm a l’àpex. Es on hi ha divisió i allargament de les cèl·lules. Es desenvolupa el floema i xilema. El floema es desenvolupa abans ja que es necessiten carbohidrats per dividir cèl·lules. També es va fent endodermis, que fa parets gruixudes amb suberina (molt hidrofòbica) que s’anomena banda de Caspari.
Maduració: Zona més activa en absorció d’aigua i s’hi pot trobar pèls radiculars depenent de l’espècie o condicions hídriques. S’hi observa l’epidermis, protuberàncies de cèl·lules (pèls radiculars) de les cèls de l’epidermis, l’endodermis i el xilema i floema.
A mesura que ens allunyem de la punta de l’arrel hi ha menys absorció d’aigua. La zona de màxima absorció és la zona de maduració cel·lular ja que no hi ha molta suberina i és més permeable a l’aigua zona de màxima entrada d’aigua. A les arrels, en general, hi ha més suberina.
L’exodermis (substitueix la epidermis) també fa cèl·lules suberitzades que fa la funció d’evitar la pèrdua d’aigua.
Els pèls radiculars són cèl·lules epidèrmiques modificades que formen extensions i fan les funció d’augmentar la superfície de contacte entre arrel-sòl i això augmenta l’absorció d’aigua i soluts. La seva longitud és 0.1-10mm. Ѳ mitjà µm.
En sòls secs és avantatjós ja que l’aigua queda retinguda en aigua capil·lar i aquests pèls hi poden accedir. Segons la disponibilitat d’aigua tindran més pèls o menys. Com més sec el sòl, més pèls capil·lars.
Vies de conducció i transport radial d’aigua Hi ha dues vies: - Via apoplast: a través d’espais intercel·lulars o per P.C.
Via simplast: xarxa contínua de citoplasmes interconnectades per plasmodesmes.
Entra per les cèl·lules i hi ha dos camins: o Transmembrana: a través de la M.P.
o Via simplast: a través dels plasmodesmes.
La via principal és l’apoplast perquè és més ràpida i eficient (menys resistència). Quan arriba a l’endoderma, l’aigua passa a la via simplast fins a arribar al xilema.
Si disminueix la respiració  baixa la Larrel  baixa l’absorció d’aigua. Si disminueix la temperatura i hi ha condicions anaeròbiques també disminueix. Això pot ser degut a que quan baixi la respiració el pH de citoplasma augmenta i les aquaporines (proteïnes transmembrana) es tanquen ja que són canals selectius d’aigua i baixa la absorció.
...