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RELACIONES HIDRICAS
Importancia del agua
Propiedades del agua
Procesos del transporte
Relaciones hídricas celulares
Relaciones hídricas en planta
Sistema radicular y absorción de agua
Transpiración y ascenso de agua
Movimientos estomáticos
Relaciones hídricas en comunidades vegetales
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Relaciones hídricas en el sistema suelo – planta -atmósfera
¿Cómo se mueve el agua en el sistema?
Procesos básicos
Simplasto: difusión (ósmosis)
Apoplasto: flujo de masas
¿En qué sentido se mueve?
Diferencia de potencial hídrico
¿Quién la origina?
Transpiración
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Valores promedio de w en el sistemasuelo-planta-atmósfera
w (MPa)
Aire seco -100 a
Aire húmedo -10 a
Hojas turgentes -1,0 a -1,5
Hojas marchitas -2,0 a -3,0
Tallo (turgente) -0,5
Raíz (turgente) -0,2
Suelo seco -1,5
Suelo húmedo -0,01 a -0,03
Agua pura 0
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Teoria “coheso-tenso-transpiratoria”
– Fuerza generadora: TRANSPIRACIÓN
– Descenso del potencial hídrico en mesófilo setransmite al agua en los vasos del xilema enforma de TENSIÓN
– La resistencia al estiramiento sin provocar rupturade la columna depende de la COHESIÓN (uniónentre moléculas de agua)
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Absorción de agua por la raíz ytransporte por el xilema
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Ingreso del agua: Zona de absorción de agua
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Ingreso del agua a la raíz: simplasto - apoplasto
Taiz, 1998
Endodermis
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Taiz, 1998
Cavitación
Ascenso del agua:Xilema
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Rutas del agua a través de una hoja
Azcón Bieto y Talón: pag. 38, fig.3-5
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Evaporación en el mesófilo:cambio de estado requiere energía
Jones, 1971
Pérdida de calor
difusión
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Transpiración y ascenso hídrico
(Cvap H2O hoja - Cvap H2O atm )
E=
resistencias
Ley de Ohm: análogo eléctrico del flujo
E = tasa o flujo transpiratorio (mol.m-2.s-1)
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Concentración de vapor de agua y w en diferentes puntosdel flujo transpiratorio
Vapor de agua
Lugar HR concentración w% mol m-3 MPaa
E. intercelular 25oC 99 1.27 -1.38Sup interna ostíolo 25oC 95 1.21 -7.04Sup externa ostíolo 25oC 47 0.60 -103.70Aire exterior (20ºC) 50 0.50 -93.60
w= RT/Vw *ln(HR) HR= Cwv/Cwv(sat)
Nobel, 1991
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Resistencia (s.m-1 ) = r m + r es + r c + r cl
r = 1/gw
gw = conductancia al agua (mol.m.s-1)
E= (Cwh – Cwa) gw
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Modelo eléctrico del flujo hídrico en el sistemasuelo-planta-atmósfera
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Velocidad de flujo a través de la planta
• Propiedades del xilema (área xilemática)
• Resistencias
• Estado fisiológico (respuesta de losestomas)
• Condiciones ambientales
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Funciones de la transpiración
Regula el estado hídrico de la planta
Ascenso de agua y nutrientes
“Refrigeración” (no control de temperatura ¡¡¡¡¡)
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¿Qué factores afectan la transpiración?
• temperatura
• radiación
• tamaño del área foliar y orientación
• capa de aire límite
• conductancia estomatica
• disponibilidad de agua en el suelo
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Temperaturay concentracióndel vapor de
agua a saturación
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¿Qué factores afectan la transpiración?
• temperatura
• radiación
• tamaño del área foliar y orientación
• capa de aire límite
• conductancia estomatica
• disponibilidad de agua en el suelo
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Curso diario de la transpiración
Larcher, 1995
Ep: evaporación potencialA: agua no limitanteB: Limitante hídrica al mediodía
Mañana Tarde NocheTran
spira
ción
Evap
orac
ión
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¿Qué factores afectan la transpiración?
• temperatura
• radiación
• tamaño del área foliar y orientación
• capa de aire límite
• conductancia estomática
• disponibilidad de agua en el suelo
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¿Qué factores afectan la transpiración?
• temperatura
• radiación
• tamaño del área foliar y orientación
• capa de aire límite
• conductancia estomatica
• disponibilidad de agua en el suelo
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Efecto del déficit hídrico sobre el potencial hídrico
Kozlowski et. al . 1991
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Evolución estacional del potencial hídrico en pino
Potencial hídrico base por sitio
-2.40
-2.00
-1.60
-1.20
-0.80
-0.40
0.00Jul Set Oct Dic Feb Mar May Jul Ago
(MPa
)
823825833
Gándara, et al. s/p
Potencial hídrico al mediodía por sitio
-2.40
-2.00
-1.60
-1.20
-0.80
-0.40
0.00Jul Set Oct Dic Feb Mar May Jul Ago
(MPa
)
823
825
833
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Interacción entre factores queafectan la transpiracción
• HR atmósfera
• Luz
• Viento
• Conc. CO2
w hoja
w raíz
C T E
• rc
• re rh rtotal
• rcl
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Síntesis: Movimiento del agua en el sistemasuelo planta atmósfera