Absorción y transpiración

La raíz es el órgano encargado de sustentar a nuestras plantas y de suministrarles el agua y los nutrientes disueltos en el suelo o sustrato.

Esta función es llevada a cabo por los pelos absorbentes o pelos radiculares, formados a partir de células epidérmicas.

Una vez el agua alcanza el cilindro central de la raíz, el trasporte a lo largo de la planta se produce por el xilema (conjunto de haces vasculares encargados del flujo de agua y nutrientes a las hojas para su trasformación, mediante la fotosíntesis, en azúcares y almidón). En este transporte actúan tanto la presión radicular (presión positiva) como una presión negativa: la transpiración, la pérdida de agua que se produce en las hojas cada vez que la planta abre los estomas (discontinuidades existentes en la epidermis del envés de las hojas que resultan de la disposición frente a frente de dos células distintas a las del resto de la epidermis; las células oclusivas) para la captación de CO2.

El sistema hidrodinámico suelo-planta-atmósfera, sigue un flujo de agua a favor de gradiente de potencial: el potencial hídrico del agua en el suelo es mayor que el del agua en la raíz; éste a su vez es mayor que el del agua en el xilema; el del agua en el xilema es mayor que el del agua en la hoja y este a su vez mayor que el del agua existente en la atmósfera.  

Por lo tanto, la pérdida de agua por transpiración es un proceso que a la planta no le cuesta energía; es un “mal menor” ante la necesidad de abrir el estoma para captar CO2 y poder realizar la fotosíntesis. Esta agua perdida en el proceso de transpiración constituye hasta el 98% del agua absorbida por la raíz. Los consumos de agua en reacciones metabólicas son irrisorios.

Los estomas no son solo la vía de salida del vapor de agua sino también las vías de flujo del CO2 y del O2. En el mecanismo de apertura del estoma se sabe que influye el catión K+; una acumulación de este en las células oclusivas disminuye el potencial osmótico lo que determina la entrada de agua y un aumento de la turgencia de las oclusivas, provocando la apertura de este. Pero como ya sabemos, tiene que existir un equilibrio de neutralidad de cargas: esto lo compensa la entrada de anión cloruro CL simultáneamente con el K+ en una relación 40% CL – 60% K.

Entre los factores externos que afectan a la velocidad de transpiración están:

  • Humedad de la atmósfera; cuanta más diferencia de humedad haya entre la cavidad subestomática y el exterior mayor es la velocidad de transpiración.
  • Humedad del suelo; a mayor humedad del suelo mayor absorción de agua y mayor turgencia de las células oclusivas, lo que implica una mayor tasa transpirativa.
  • Concentración de CO2 en la atmósfera; a mayor concentración de CO2 en la atmósfera menor es la apertura estomática y por lo tanto menor es la velocidad de transpiración hasta el punto de que una alta concentración de CO2 puede incluso cerrar el estoma. Esto es debido a que la planta ajusta la abertura del estoma a la necesidad de insumos para la fotosíntesis.

Cabría esperar que con el aumento que se está produciendo en la concentración de CO2 a nivel mundial debido a la actividad humana, la planta transpiraría menos con el paso de los años, pero no es así debido a que a este hecho se contrapone otro hecho derivado también de la actividad humana como es el incremento de las temperaturas del planeta.

  • Iluminación; en condiciones normales los estomas se abren y se cierran rítmicamente con un periodo de horas siguiendo el ritmo circadiano del día y la noche, pero un incremento de la iluminación incrementa la tasa fotosintética con lo cual la planta demanda más CO2 produciendo un aumento de la velocidad de traspiración.
  • Temperatura; para una determinada humedad relativa de la atmósfera, al aumentar la temperatura disminuye rápidamente la humedad relativa lo que favorece la apertura del estoma. Pero esto es cierto en un rango de temperatura de 0º a 30º C; por encima de 30º se produce un incremento de la transpiración tan fuerte que la planta opta por cerrar el estoma para evitar su deshidratación.
  • Velocidad del viento; no influye directamente en la apertura del estoma pero si sobre la diferencia de humedad entre el estoma y la capa de aire atmosférico inmediatamente cercano a él. La cavidad subestomática está siempre buscando el equilibrio de humedades con la atmosfera cediéndole vapor de agua; si ese aire anexo al estoma es reemplazado debido al viento, el estoma deberá ceder vapor de agua de manera proporcional a la velocidad del viento con lo cual a más viento más transpiración.
  • Concentración de oxígeno; aunque el oxígeno es uno de los gases que se intercambian en el estoma, al ser su concentración atmosférica mucho mayor que la de CO2, pequeños cambios en su concentración no implican grandes desequilibrios. Como norma general, una alta concentración de O2 favorece el cierre del estoma.

Se estima que la mayor parte de las muertes prematuras de las plantas son debidas a su desecación por un exceso de transpiración. Existen maneras de actuar contra la transpiración como pulverizar algunas sustancias plásticas y céreas sobre la cutícula de la hoja. Pero este tratamiento, al no ser permeable al O2 y al CO2, acaban actuando sobre la tasa fotosintética disminuyéndola.

Gutación; hasta ahora hemos visto como la planta pierde agua en forma de vapor a través del estoma pero existe otra forma de pérdida de agua, esta vez en forma líquida. Es el fenómeno de la gutación y se produce cuando tras un exceso de absorción de agua a través de la raíz, esta no puede ser compensada mediante la transpiración, y la planta la elimina en forma de pequeñas gotas. Este fenómeno se observa al amanecer tras una noche calurosa y húmeda.