Agua Fisiologia Vegetal

Universidad de Nariño

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Programa de Biología

Laboratorio de Fisiología Vegetal

Potencial Hídrico, Transpiración Y Contenido De Agua

Gina Solarte, Daniel Pantoja

Resumen: El agua es un componente determinante para la fisiología de las plantas mediante análisis en plantas se determinar el estado hídrico de la planta, por el contenido hídrico, el déficit de saturación y al contenido hídrico relativo de los órganos, el contenido de agua en el suelo y el estado de saturación mediante muestreo de suelo, la transpiración de la planta se evaluó a partir del método del potómetro donde se determinó una tasa de transpiración y la observación y cuantificación de estomas como complemento a la tasa de transpiración

Introducción

El agua constituye la mayor parte de la masa de las células vegetales, además de ser el mayor solvente conocido, es el medio donde se realizan la mayoría de las reacciones bioquímicas de la célula, por lo cual es un componente importante dentro de esta; el agua es continuamente absorbida por las plantas desde el suelo y perdida a la atmósfera. Mediante diferentes mecanismos de transporte como difusión, flujo de masa y osmosis (taiz y zeiger; 2006). El agua constituye el solvente y medio universal en el que ocurren las reacciones metabólicas esenciales para la vida, sus propiedades y estructura influyen sobre las características y estructuras de las proteínas, las membranas celulares, los ácidos nucleídos y otros constituyentes celulares. Una planta es un sistema dinámico que normalmente no está en equilibrio con su ambiente. El agua está constantemente penetrando, moviéndose en el interior y saliendo de la planta.

Movimiento de agua

El movimiento del agua está gobernado por leyes físicas, y es automático. El agua sale de la hoja (transpiración) por diferencia de presiones y entra a la raíz (absorción) por osmosis, reponiendo el agua perdida; la perdida y la ganancia de agua son correlativas, siendo muy altas si el aire está seco, y cesando cuando está muy húmedo, o cuando los estomas se cierran aislando a la planta (Manuel Rojas 2003).

Contenido de agua en la planta

El potencial hídrico de la planta se mide en la cámara de presión de Schöllander (Tardieau et ál. 2010). Se corta de una planta una hoja o tallo y se coloca en una cámara de presión que está acoplada a una fuente de presión (generalmente un cilindro de gas con Nitrógeno gaseoso). Antes de cortar la hoja, la columna de agua en el xilema está bajo tensión; al cortarla, el agua es empujada rápidamente desde el xilema a las células vivas situadas alrededor. Para realizar la medida, se aplica presión positiva a la muestra a través de la cámara, mediante gas comprimido, hasta que la distribución del agua entra en las células vivientes y los conductos del xilema retornan a su estado pre-escisión; este hecho es detectado por la aparición de una gota de agua en la superficie cortada que indica el potencial hídrico de la planta. Se dice que la presión aplicada para poder distribuir de nuevo el agua al punto inicial es la fuerza y tensión con la cual estaba unida el agua a los tejidos y por tanto es un estimado del potencial hídrico (Galmés 2006).

Contenido de agua en el suelo

El suelo se comporta como un depósito, al cual se le puede determinar la cantidad de agua almacenada en un cualquier momento. Al aplicar agua al suelo éste recibirá una cantidad de acuerdo con su capacidad de absorción, después de un intervalo de tiempo el agua empezará a drenar libremente. Cuando se interrumpe el suministro de agua al suelo, continuará drenando hasta un punto en donde la fuerza con que está retenida el agua (tensión de humedad del suelo) sea de tal magnitud que no permita drenar libremente el agua. La similitud del suelo con una esponja permite explicar los procesos de retención de agua. Cuando se toma una esponja que está aparentemente seca y se comienza a adicionar agua lentamente, ésta la absorberá. Al continuar el proceso, el agua empieza a drenar libremente; si se deja de aplicar, llega un momento en que cesa el drenaje. Sin embargo, en caso de ejercer presión sobre la esponja el agua continuará drenando.

Potencial hídrico

El potencial hídrico de la planta se mide en la cámara de presión de Schöllander (Tardieau et ál. 2010). Para hacerlo, se corta de una planta una hoja o tallo y se coloca en una cámara de presión que está acoplada a una fuente de presión (generalmente un cilindro de gas con Nitrógeno gaseoso). Antes de cortar la hoja, la columna de agua en el xilema está bajo tensión; al cortarla, el agua es empujada rápidamente desde el xilema a las células vivas situadas alrededor. Para realizar la medida, se aplica presión positiva a la muestra a través de la cámara, mediante gas comprimido, hasta que la distribución del agua entra en las células vivientes y los conductos del xilema retornan a su estado pre-excisión; este hecho es detectado por la aparición de una gota de agua en la superficie cortada que indica el potencial

Hídrico de la planta

El movimiento del agua en el suelo y en las plantas ocurre de manera espontánea a lo largo de gradientes de energía libre, desde regiones donde el agua es abundante, y por lo tanto tiene alta energía libre por unidad de volumen (mayor Ψ), a zonas donde la energía libre del agua es baja (menor Ψ). El agua pura tiene una energía libre muy alta debido a que todas las moléculas pueden moverse libremente. Este es el estado de referencia del potencial hídrico; a una masa de agua pura, libre, sin interacciones con otros cuerpos, y a presión normal, le corresponde un Ψ igual a 0.

Transpiración

La transpiración es la evaporación o pérdida del agua en forma de vapor de una planta viva. Como las hojas son los órganos que más transpiran en comparación con el resto de la planta, la transpiración foliar es la más importante. La traspiración estomática es regulada por medio de los estomas, y su apertura y cierre estomático es influenciado por varios factores, tanto propios de la planta como ambientales. El número de estomas por unidad de superficie de la hoja varía según la especie y las condiciones ambientales según las cuales se desarrolla la planta. (Ludwig E mulller. 1964).

Cuantificación de estomas

El número de estomas por unidad de superficie de la hoja varía según la especie y las condiciones ambientales según las cuales se desarrolla la planta. Existen plantas con estomas solo en la cara superior de la hoja (hojas epistomaticas) como algunas plantas acuáticas (hidrofitos) que tienen hojas flotantes, otras con estomas en ambos lados de la hoja (anfistomáticas ) aunque son más numerosas las plantas que tienen estomas en el envés de la hoja (hipostomático) (Ludwig E mulller. 1964). En cuanto a la apertura y cierre estomático influyen indirectamente en la transpiración y están determinados por factores ambientales como: concentración de CO2, luz, humedad relativa atmosférica, potencial hídrico, temperatura ( taiz y zeiger; 2006).

Metodología

Contenido de agua en la planta

Contenido de agua en órganos de las plantas

Seleccionar tres plantas homogéneas de una misma especie, trasladarlas al laboratorio lo más breve posible bajo cámara húmeda, limpiar las raíces y retirarlas del tallo, igualmente separar cada uno de los demás órganos y determinar la masa fresca de cada una de las partes, posteriormente envolver en papel periódico y marcar; colocar en estufa con aire circulante, a temperatura de 70ºC, dejar allí por 24 horas, pasado este tiempo, retirar el material de la estufa y determinar la masa seca. Calcular el porcentaje de agua en los diferentes tejidos en función de la biomasa seca. Según la formula

Contenido de agua actual, agua de saturación, contenido hídrico relativo y déficit de saturación hídrica

Seleccionar una especie vegetal y retirar 10 hojas homogéneas, evitar perder el pecíolo conservando la mayor proporción del mismo (mínimo 5mm), evitar que las hojas se deshidraten. Tomar cinco hojas de las seleccionadas, pesarlas y determinar el área. Después de pesar las hojas, colocarlas en una cámara húmeda, la cual se puede preparar utilizando un recipiente de vidrio. En el fondo de la cámara colocar algodón o papel absorbente húmedo dejando una capa de agua lo suficiente para que los pecíolos queden sumergidos. Posteriormente, introducir las hojas en el recipiente, revisar que el pecíolo quede sumergido y tapar la cámara, colocarla en un lugar con baja iluminación, y dejar allí por dos horas. Pasado el tiempo retirar las hojas y secar el exceso de agua, luego pesar. De esta manera se determina la masa en estado de saturación o turgencia. Posteriormente empacar y llevar a secado en estufa por 24 horas a 70ºC. Luego de esto pesar las hojas secas. Con las cinco hojas restantes realizar el mismo procedimiento pero trabajando con

Secciones de área foliar conocida. Estas secciones foliares (mínimo 30) pueden ser obtenidas con un sacabocados, posteriormente colocar a hidratar en flotación.

Contenido de agua en el suelo

Se pesó tres cilindros o recipientes metálicos, para toma de muestras de suelo, con sus tapas. Una vez se seleccionó el sitio de muestreo se retiró la vegetación superficial. Se Tomaron muestras de suelo a nivel 10, a 20 y a 30 cm de profundidad, una en cada cilindro,

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