Absorción y conducción de agua en las plantas

CAP. 5 ABSORCIÓN Y CONDUCCIÓN DE AGUA EN LAS PLANTAS

1. Estados de agua en el suelo.- Si consideramos el suelo como un reservorio de agua, podemos admitir que está lleno poco tiempo después de un riego intenso o de una lluvia fuerte se considera entonces que el suelo esta biologicamente saturado o llegado a su máxima capacidad retentiva, vale decir que a mediada que el agua entre en el suelo el aire es desplazado y la superficie del suelo queda mojada; esto es, los poros del suelo grandes y pequeños (macroporos y microporos) quedan rellenos de agua.

Sin embargo este estado de saturación del suelo es solo transitorio, en las condiciones naturales, pues pasado algunos tiempo desde que el suelo recibió agua, comienza a desecarse por que hay un movimiento de caída y es reemplazado por el aire con lo cual disminuye el contenidos de agua y llega a un estado que se conoce como capacidad de campo, esta situación se da cuando el agua ha sido separada de los macroporos, pero esta presente aún en los microporos y la retención del agua esta entre 0.1 a 0.5 atm, este estado es el mas adecuado para el aprovechamiento de las plantas; el tiempo que transcurre entre el riego y el momento que alcanza el valor de capacidad de campo, varia con la textura de los suelos, en los suelos de textura fina se alcanza de 2 a 5 días después del riego, mientras que en suelos de textura gruesa de 1 a 2 días después.

Si continua la sequedad llega a un estado conocido como punto de marchitez o coeficiente de marchitez, por que las plantas que crecen en el se marchitan, al principio la marchitez estará asociada con una renovada turgencia o vigor nocturno; por ultimo, el coeficiente de reserva de agua para las plantas puede llegar a ser tan bajo que la planta quedará ajada tanto por la noche como por el día antes de morir, si no se les añade agua y el agua en estas condiciones estará retenido con una fuerza de 15 atm. Por último el coeficiente de reserva de agua para las plantas puede llegar a ser tan bajo y la retención del agua fluctúa entre 31 a 10000 atm. En esta nueva reducción de la humedad por debajo del punto de marchitez, el agua remanente se asociará a las superficies de las partículas del suelo, sobre todo coloidales como humedad adsorbida y se adherirá tan tenazmente que gran parte de ella se considera no líquida y si en la fase de vapor el contenido de humedad en este momento se llama coeficiente higroscópico, los suelos más ricos en materiales coloidales contendrán mas agua en estas condiciones que los suelos arenosos y los pobres en arcilla y humus

2. Fuerzas de retención.- Dos fuerzas influyen en la retención de la humedad por los suelos sólidos: adherencia y cohesión

2.1. Fuerza de adherencia.- Es la atracción de las superficies sólidas para las moléculas de agua, vale decir es la atracción que ejercen las moléculas de agua a una fase sólida como las partículas del suelo, la pared celular o una superficie de vidrio.

2.2. Fuerza de cohesión.- Es la atracción de moléculas de agua entre sí, o atracción mutua entre moléculas de agua

3. Clasificación física del agua en el suelo.- Atendiendo a las fuerzas con que está retenida el agua y a su diponibilidad para lsa plantas, se reconocen cuatro estados del agua en el suelo: agua libre o gravitacional, capilar, higroscópica y de constitución.

3.1 Agua libre o gravitacional.- Se caracteriza por los siguientes aspectos

-Es agua en el suelo que se encuentra por encima de la capacidad de retención del terreno

-Agua retenida sueltamente con fuerzas menores de 0.1 atm.

-Es agua no aprovechado por las plantas y separado por drenaje

-Los nutrientes son arrastrados por el agua.

3.2. Agua de capilaridad.- Caracterizado por:

- Adherida, tanto por la capacidad de campo y por el coeficiente higroscópico en los microporos.

- La fuerza de retención del agua varia entre 0.1 a 31 atm.

- Es agua no asimilable totalmente por las planteas, pero es el mas aprovechado.

- Funciona como solución del suelo

3.3. Agua higroscópica.- Se caracteriza por:

- Adherida por el coeficiente higroscópico.

- La fuerza de retención varia de 31 a 10000 atm.

- No toda es líquida, parte esta en estado de vapor.

- Agua no aprovechado por las plantas.

3.4. Agua de constitución o cristalización.- Caracterizado por:

- Esta agua forma parte de las partículas del suelo, como ser los cristales de arcilla y sílice.

4. Órganos de absorción y conducción de agua.- La absorción y conducción del agua en las diferentes especies vegetales es diferente:

Los protofitas y talofitas como los hongos, algas y líquenes no poseen órganos de absorción y conducción de agua, por lo que tienen capacidad de absorber y conducir a través de toda la superficie de su cuerpo.

Los Briofitos, como los musgos y las hepáticas, muestran algún tejido rudimentario para la absorción y conducción denominado rizoides y cordones primitivos para la conducción. Las plantas hemiparasitas y parasitas, absorben el agua a través de sus haustorios que se introducen a manera de tentáculos en los tejidos conductores de su hospedero.

En las plantas mas evolucionadas como son las plantas superiores, cuentan con la raíz que es el órgano de absorción y el tejido conductor del agua es el xilema.

4.1. Raíz.- Es el principal órgano de absorción de las plantas superior, pero sin embargo también bajo ciertas condiciones pueden las plantas absorber agua por las hojas.

4.1.1. Funciones de la raíz.- Cumplen básicamente las siguientes funciones:

- Funciones primarias:

*Absorción.- Prácticamente todas las plantas superiores absorben el agua y los minerales por las raíces.

* Fijación.- El papel de las raíces para fijar la planta al substrato se toma generalmente como algo natural. Sin embargo existen grandes diferencias entre las plantas respecto a su resistencia de dejares tumbar por el viento, la cual está relacionada con las diferencias en extensión profundidad y fuerza mecánica de las raíces.

- Funciones secundarias:

*Almacenamiento.- Considerables cantidades de alimentos se almacenan en las raíces, especialmente en las especies bianuales y perennes. Este alimento almacenado no sólo se usa al reanudarse el crecimiento en la primavera, sino que también suele ser económicamente importantes en cultivos tales como: la remolacha, la zanahoria.

*Reproducción.- Muchas especies se reproducen vegetativamente a través de porciones de raíz.

*Síntesis de sustancias orgánicas.- En muchas especies el nitrógeno inorgánico se convierte dentro de las raíces en nitrógeno orgánico, antes de trasladarse a los vástagos; también se informa que hay producción de S y P orgánico en la savia del xilema, la nicotina y otros alcaloides se sintetizas en las raíces. Otros investigadores señalan que las raíces proporcionan citoquininas y ácido giberelico.

4.1.2. Zonas de absorción.- Casi toda la absorción del agua y las sales minerales tiene lugar en la porción terminal de las raíces; sin embargo existen diferentes zonas de absorción:

Cofia.- Llamada también piloriza, es un tejido resistente que envuelve la extremidad de la raíz a manera de estuche o dedal. Su función es proteger el meristemo terminal o cono vegetativo, ya sea contra los cuerpos duros en las terrestres o contra los microorganismos del agua, en las acuáticas; por esta zona no hay absorción de agua.

Cono vegetativo o zona meristematica.- Consta típicamente de células pequeñas, dispuestas en forma compacta de paredes delgadas y denso protoplasma. Por esta región se absorbe una cantidad relativamente pequeña de agua y sales.

Zona de crecimiento o alargamiento.- Esta formado también por células con protoplasma denso, además tampoco lleva vasos conductores (xilema), por lo que prácticamente la absorción de agua es mínima.

Zona pilífera o de diferenciación.- La máxima absorción tanto de agua como de nutrientes se produce en la zona pilífera, región donde el xilema esta muy diferenciado, pero la suberificación y lignificación todavía no existe.

Zona madura.- Es la zona de mayor suberificación y lignificación que impide el ingreso del agua. Pero sin embargo en muchas especies perennes esta zona ocupa la mayor superficie de la raíz por lo que se admite que hay ingreso de agua por esta región.

4.1.3. Superficie de contacto entre la raíz y el suelo.- La superficie es sumamente grande, así tenemos que las repetidas ramificaciones que la raíz sufre a medida que va profundizando y la formación de pelos absorbentes que se desarrollan en gran cantidad aumenta extraordinariamente la zona de contacto entre las plantas y la solución del suelo. Para tener una idea de extensión que alcanzan las raíces al penetrar el suelo, reportan que una planta de centeno a los 4 meses de edad, tiene 700 km de raíces, lo que supone aproximadamente un crecimiento diario promedio de 5.8 km. Esta longitud total se encuentra repartida entre unos 13 millones de raíces, todas ellas dedicadas activamente a la absorción de agua o sales minerales. Existiendo además 14000 millones de pelos radicales que contribuyen a extender el área de absorción, los pelos radicales son prolongaciones de las células epidérmicas de unas 10 micras de diámetro y de una longitud que varia desde algunas micras hasta 1 mm. (Bonner y Galston).

Por estos resultados el área de contacto de las raíces con el suelo es más de 100 veces mayor, comparada con el área de contacto de las hojas con el aire. Sin embargo la pérdida

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