TEMA 6 - LA TRANSPIRACIÓ (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Nutrició i Metabolisme Vegetal
Profesor C.
Año del apunte 2015
Páginas 3
Fecha de subida 31/03/2015
Descargas 20
Subido por

Vista previa del texto

6. TRANSPIRACI Ó El procés dominant en les relacions hídriques d’una planta és l’absorció de grans quantitats d’aigua a partir del terra, el seu transport a través de la planta i la pèrdua eventual de vapor d’aigua cap a l’atmosfera circumdant deguda a la transpiració.
La transpiració pot tenir dues vies a través de la cutícula que recobreix les cèl·lules epidèrmiques. Aquesta transpiració passa de manera constant ja que el potencial hídric de la planta normalment és molt més gran que el de l’atmosfera .
MOVI MENTS ESTOMATICS Les plantes terrestres s’enfronten amb demandes oposades. Per una part, l’atmosfera es troba tan allunyada de la saturació d’aigua, que la planta corre el perill de deshidratar-se, malgrat que la cutícula serveix com a barrera efectiva contra la pèrdua d’aigua. Per una altra part, una barrera total bloquejaria l’intercanvi de O2 i CO2, que és essencial per la respiració i la fotosíntesi.
La solució funcional a aquest dilema és la regulació temporal de les obertures estomàtiques. Durant la nit, quan no hi ha fotosíntesi i, per tant, no existeix la demanda de CO2 a l’interior de la fulla, les obertures estomàtiques es redueixen, impedint la pèrdua innecessària d’aigua. Durant el dia, quan el subministrament d’aigua és abundant i la radiació solar afavoreix a l’activitat fotosintètica, la demanda de CO2 a l’interior de la fulla és gran, i els porus estomàtics estan molt oberts, disminuint la resistència estomàtica a la difusió del CO2. En aquestes condicions, la transpiració estomàtica també té un aspecte positiu: 1. Origina la corrent transpiratoria que transporta ràpidament ens nutrients minerals des de les arrels a les parts aèries en creixement 2. Refreda les fulles quan la temperatura és elevada o la llum és potent → (=regulació tèrmica) No obstant, la transpiració és més un desavantatge que una avantatge i la necessitat d’obtenir CO2 entra en conflicte directament amb la necessitat de conservar l’aigua.
DEMOSTRACI Ó DE LA PÈRDUA DE VAPOR DE AIGUA PER LES FULLES - No es rega la planta ni se li permet obtenir-ne del sòl, fem servir una bossa de plàstic. La fotosíntesi no es suficient per augmentar el pes de la planta → pèrdua de pes net de la planta.
Si tanquem les plantes en una bossa de plàstic hermètica, amb poc temps veurem gotes de condensació a la bossa. Aquesta aigua procedeix de la planta, que es condensa i es liqua sobre el plàstic.
Fent servir un paper de clorur de cobalt (CoCl2), ho fiquem en una estufa perquè s’assequi. El clorur de cobalt te color blau intens quan esta sec, però quan s’hidrata aquesta sal té tonalitats roses. Si el fiquem en un portaobjectes i l’enganxem sobre una fulla al cap d’un temps veurem que el paper es torna de color rosat per l’aigua que perd la fulla i que serà absorbit per aquest paper de filtre.
Normalment si fem això a la superfície d’aquesta fulla sol ser més ràpidament de color rosa que no pas en la superfície de .. la transpiració es dóna de manera més freqüent a les fulles.
VIES I ETAPES DE TRANSPIRACIÓ Tenim cèl·lules epidèrmiques, parènquima en empallissada, lacunar, feixos vasculars, i al revers de la fulla cutícula, cèl·lules epidèrmiques… Els estromes també es poden trobar a l’anvers de la fulla.
Quan els estomes estan tancats (la nit), la planta té un dèficit hídric molt greu, la transpiració disminueix perquè la resistència augmenta (la resistència a aquest flux de vapor d’aigua).
No obstant la transpiració continua encara que a un ritme menor evaporant-se a traves de la cutícula de les cèl·lules epidèrmiques cap a l’atmosfera.
La resistència ha de superar aquest vapor d’aigua per tant es composa de diferents resistències segons el camí.
- resistència estomàtica que és variable.
-resistència cuticular que en un moment determinat és fixa (pot variar segons l’espècie i segons la historia hídrica de la plana). Ex: espècies amb una cutícula més gran que les altres → la típica vegetació mediterrània comparada amb plantes que viuen en ambients molt humits.
- resistència de la capa límit → capa d’aire estacionaria que envolta la fulla. Està en un contacte íntim amb la planta i té unes característiques diferents de l’aire de la atmosfera, perquè ve influenciat per l’activitat de la planta. Si una fulla perd aigua aquesta capa que envolta el cos és una mica més humida que la resta. Aquesta humitat es pot estacionar ja que aquesta capa d’aire té major humitat relativa i tenim menys gradient de potencial hídric entre la fulla i la capa d’aire que l’envolta.
El gruix d’aquesta capa varia segons varis paràmetres.
-fulles estretes ↓ gruix de la capa límit (Ex. Acícules) -fulles gruixudes ↑ gruix de la capa límit - vent turbulent ↓ gruix de la capa límit, hi ha més transpiració independentment de l’estat dels estomes.
La capa límit es posiciona per davant de les altres resistències.
En aquest flux de vapor d’aigua tenim dues resistències en paral·lel → cuticular i estomàtica i una en sèrie que es la resistència de la capa límit.
- Transpiració cuticular La cutícula té diferents capes i te funció protectora. No és una capa homogènia, no te les mateixes característiques en tot el seu perfil.
o Capa cuticular hi ha cutina i altres ceres o Cutícula, capa molt hidrofòbica. La cutícula pròpiament dita, te ceres i cutina o Ceres epicutiuclars, dóna el “brillo” de la fulla de la planta que els hi permet reflectir la llum.
Aquest tipus de transpiració depèn del gruix de la cutícula. Dins d’aquesta cutícula hi ha microcanals hidrofilics, hi ha algunes proteïnes que formen canals dins de la cutícula i a traves dels quals certes substàncies poden sortir o entrar de la planta. Aquests canals no son completament rectes, fan giragonses.
Té un gran interès conèixer aquest fet sobretot quan volem que alguna cosa penetri dins d’una fulla.
Ex: Fertilització foliar, substàncies fungicides, substancies herbicides, si aquestes substancies es formulen en aigua son polars i hidrosolubles per travessar una capa hidrofòbica d’aquest tipus és molt complicat i per tant per això interessa conèixer aquests canals que augmenten a mesura que la planta estigui ben hidratada. Quan es fan aplicacions d’aquestes, moltes vegades es rega la planta perquè estigui ben hidratada i aquestes substàncies puguin penetrar amb molta mes facilitat.
- Transpiració estomàtica MAGNI TUD DE LA TRANSPI RACI Ó - Planta de blat de moro: 200kg durant cicle vital Plantació de blat:300kg/m2 durant el cicle vital Arbre de dimensions mitjanes: 5000kg/mes d’estiu Bosc: 500kgm-2 any-1 Coeficient transpiració*: g d’aigua/g matèria seca formada → típic 300 a 600.
* Coeficient transpiració → és el pes d’aigua per cada gram de matèria seca formada. La planta necessita captar el CO2 per la fotosíntesi per generar biomassa. Inevitablement perd aigua quan obre els estomes, aquest coeficient ens mesura aquesta relació. El gram net de biomassa que augmenta la planta i la pèrdua d’aigua que això representa.
La vegetació contribueix enormement al cicle hídric.
- Eficiència en l’ús de l’aigua (WUE o EUA)(=water use efficiency) G de biomassa formada/ g aigua transpirada. Ens mesura la seva eficiència.
- Concepte evapotranspiració (50-85% d’aigua de la pluja es perd per evotransporació*) *evotransporació → parlem d’evaporació quan l’aigua passa de líquid a gasos a partir de qualsevol superfície. Parlem d’evotransporació si aquesta transpiració es dóna a través d’un organisme viu.
L’evotransporacio és el conjunt de pèrdua d’aigua d’una superfície amb plantes. Ex: Si tenim un sòl amb planes si mirem la quantitat d’aigua que en conjunt perd el terreny que procedeix en part de l’evaporació de l’aigua de terra i en part de la transpiració de les plantes, el conjunt es l’evotransporació. (~podem fonar un valor aproximatiu del 50-85%) la resta s’infiltra cap als aqüífers.
MESURES DE LA TRANSPIRACIÓ Porometre → dispositiu que ens permet mesurar la porositat de la fulla. Entre dos blocs que es poden separar o unir es col·loca una fulla. Abans de tancar-la hermèticament apretem una goma. Si la fulla presenta porus entre aire i aquesta goma es tornarà a obrir, llavors segons el temps que tarda la goma a recuperar la seva forma inicial podem mesurar la seva porositat.
- Rudimentari però molt visual l’efecte marge → Si tenim porus separats a una certa distancia l’evaporació d’aigua no es dóna i no forma una continua capa límit, per tan és més eficient en perdre aigua que una superfície continua d’aigua on hi hagi una capa límit que presentarà més resistència a l’evaporació.
Aquest efecte va augmentant segons el grau d’obertura estomàtica. Un prous molt tancat o molt estret evaporarà menys que un que estigui més obert. L’evolució, la situació dels estomes juga amb la mida de l’estoma i la seva distribució de manera que es pugui regular millor la captació de CO2 i minimitzar la pèrdua d’aigua.
Potòmetre → Una planta esta immersa en aigua i aquest dipòsit acaba en un capil·lar graduat on es pot incloure una bombolla d’aire. Si deixem això a la llum, els estomes estaran oberts, la planta transpirarà i l’aigua que transpirarà serà aproximadament el que absorbirà i a mesura que vagi absorbint la bombolla d’aire s’anirà desplaçant. Si es sap les dimensions del capil·lar es pot saber quina es la quantitat d’aigua que la planta ha transpirat.
Es pot mesurar l’evotranspiració amb lisímetres, son unes construccions complexes on una porció del terra suporta una quantitat determinada de plantes, està col·locada sobre una balança que ens mesurarà els canvis en el pes deguts al conjunt de creixement de les planes i d’evotranspiracio on podem a més a més recollir aigua gravitacional que ha travessat tota la porció i la podem analitzar, químicament i podem tenir un dispositiu per mesurar la precipitació real. Aquest paràmetres ens serveixen per establir paràmetres hídrics i nutricionals.
Ex: Lisimetre (IRTA). Tu tens accés a la balança i el dispositiu que mesura la variació de pes del què hi ha sobre seu.
Ex: lisímetre (Negev, Israel) → hi ha lisímetres especials per pal meres. És una estació molt completa, tenen unes 60 palmeres que creixen amb un sistema d’irrigació i fertilització, cadascuna esta sobre un lisímetre que te una exactitud de 2g. Cosa que els hi permet generar estudis sobre fertilitzants, com afecten aquests al potencial hídric de la planta.
IRGA (=infrared gas analyzer) Es pot saber la concentració de diferents gasos a traves dels raigs infrarojos (aigua en format de vapor) Si tanquem la fulla en una cambra il·luminada en aquesta cambra s’enriquirà l’atmosfera en vapor d’aigua, això a través d’un dispositiu que detecta la humitat es pot deduir quanta humitat i en quin temps s’ha acumulat a la cambra. Això és proporcional a al transpiració de la planta.
Però no solament ens permet mesurar la transpiració sinó que també ens permet mesurar fotosíntesi.
Si la planta realitza la fotosíntesi el nivell de CO2 de la planta disminueixen i a través d’infrarojos també es detecta. Aquesta disminució es transmetrà a un registre que es recopilarà les dades i ens permetrà obtenir una taxa de fotosíntesi.
- Hi ha moltes càmeres diferents, adaptades a fulles de diferents dimensions.
...