Fisiologia vegetale

SUOLO

La capacità di trattenere e cedere acqua varia in base alla dimensione delle particelle del suolo e un po’ dalla loro composizione. L’influenza delle particelle è particolarmente visibile se confrontiamo un suolo sabbioso con un suolo argilloso. Quello sabbioso ha grandi particelle, piccola area di superficie, grandi canali tra le particelle, l’acqua è velocemente riassorbita, invece quello argilloso ha una diffusione un po’ meno facilitata ma anche una grande quantità di acqua che viene trattenuta dal terreno, che viene chiamata capacità di campo. Quello argilloso ha una capacità di campo più alta, quello sabbioso ha una capacità di campo più bassa.

Abbiamo suoli saturi di acqua che sono molto idratati. Anche nel suolo misuriamo un potenziale idrico che è sempre la somma di una componente dovuta ai sali quindi componente osmotica che di solito è abbastanza bassa e l’altra.

Il potenziale di matrice è un potenziale di matrice che riflette la capacità del terreno di tenere acqua. Dipende dalla dimensione delle particelle ma anche dal contenuto idrico, a livello del suolo si verifica qualcosa che è identico a quello che abbiamo visto nel mesofillo fogliare. Il potenziale di matrice dipende dal contenuto idrico del suolo, ed è generalmente negativo (potenziale di matrice < 0) (l'acqua del suolo è sotto tensione) tranne che nei suoli saturi di acqua, in cui il potenziale di matrice è 0 MPa.

Per poter permettere la crescita di piante il suolo deve avere un contenuto di almeno il 50% della sua capacità di campo, es. se la capacità di campo è 50 ci deve essere un contenuto di almeno 25, a valori più bassi la pianta non riesce a crescere. Il potenziale della radice deve essere sempre più negativo di quello del suolo.

Come fanno le piante che crescono in suoli aridi ad avere un potenziale idrico sufficientemente bassi?

Energia libera: energia che abbiamo a disposizione per compiere un lavoro, dipende dall’energia per molecola e dal numero di molecole. Nella sua forma più generale il potenziale elettrochimico è dato dalla somma di più fattori:

• mghμ=μ RTlna
• PV zEF0μ =potenziale in condizioni standard (T considerata, P atmosferica, attività unitaria della sostanza)

R=costante dei gas

T=T in K

a=attività per soluzioni diluite corrisponde alla concentrazione c (in molarità)

P=differenza con la pressione atmosferica

V=volume parziale molare della sostanza

z=carica elettrica (valenza) della sostanza

E=potenziale elettrico del sistema in cui si trova la sostanza; non è una caratteristica intrinseca della sostanza

F=costante di Faraday

m=massa della sostanza

g=accelerazione di gravità

h=altezza a cui si trova la sostanza

Se consideriamo l’acqua il potenziale

elettrochimico diventa solo potenziale chimico perché gli ioni scompaiono. Il potenziale chimico riferito all'acqua è: +RTlna+PV +mgh • μ=μ μ =potenziale standard (per convenzione=0) riferito all'acqua0 0pura, pressione atmosferica e alla T considerata•a=frazione molare dell'acqua (=1 per H2O pura) (per convenzione)•m=massa dell'acqua (=18)

Il potenziale idrico non è altro che un'espressione del potenziale chimico dell'acqua riferito a un volume unitario, è un'espressione quantitativa dell'energia libera associata all'acqua per unità di volume (J/m3) quindi il suo potenziale per compiere lavoro. È l'energia per unità di volume necessaria per trasportare acqua reversibilmente e isotermicamente da un punto del sistema a un punto di riferimento. Espresso in unità di pressione (es. J/m3 o MPa). Il potenziale idrico è espresso come la differenza fra il

Il potenziale idrico in uno stato indeterminato è dato dal potenziale idrico in condizioni standard diviso il volume molare parziale dell'acqua. Quindi abbiamo il potenziale chimico meno quello standard (che è 0) diviso il volume. In questo modo otteniamo una componente in cui compare l'attività dell'acqua, P, che rappresenta la pressione idrostatica che può essere positiva o negativa. Successivamente, dividiamo la massa dell'acqua per il volume unitario. Questo potenziale idrico è una misura dell'energia libera che possiamo dissipare portando l'acqua da un punto all'altro e si misura in MPa.

Il potenziale idrico dipende dalla concentrazione, dalla pressione e dalla gravità. Non ci interessa un valore assoluto, ma ci interessa conoscere le differenze di potenziale che determinano l'afflusso idrico, da un potenziale idrico più alto a un potenziale idrico più basso.

cellulari durante la crescita delle cellule•per aumentare la rigidità meccanica delle cellule e tessuti giovani non lignificati

Una pianta appassisce quando la pressione di turgore=0

La plasmolisi si ha quando la cellula perdendo acqua diminuisce di volume causando il distacco della membrana plasmatica dalla parete cellulare. 20/03/2019

La componente di soluti all’interno della cellula richiama acqua, c’è questo rigonfiamento della cellula che viene limitato dalla distensione della parete e questo crea una pressione idrostatica positiva (sempre maggiore di 0), sempre quando la pianta è sana.

Se mettiamo una cellula in una soluzione ipotonica si avrà rigonfiamento della parete perché la soluzione ipotonica ha una minore concentrazione di soluto, e il movimento netto dell'acqua avverrà verso l' interno della cellula causando un rigonfiamento o la lisi, se viene messa all’interno di una soluzione isotonica si perde la

Il termine "gravitazionale" si riferisce solo ad altezze abbastanza elevate, perché dipende da grandezze fisse come la densità dell'acqua e l'accelerazione di gravità, che sono costanti. Quindi, la variabile è l'altezza a cui l'acqua deve arrivare per avere variazioni apprezzabili nel potenziale idrico (maggiore di 0,1 MPa). Per ottenere tali variazioni, è necessario raggiungere altezze considerevoli. Tuttavia, nelle piante con un fusto corto, il potenziale gravitazionale non viene preso in considerazione. In questo caso, il potenziale idrico è determinato solo dal potenziale osmotico e dal potenziale di matrice (che si genera alle pareti delle foglie durante la traspirazione). Il potenziale di matrice dipende dalla tendenza delle particelle del suolo a trattenere l'acqua e dal contenuto di acqua nel terreno (se è sufficientemente irrigato o se ha un basso contenuto di acqua). Il potenziale di matrice è negativo.

Se il contenuto idrico non è molto elevato, se invece c'è un contenuto d'acqua molto elevato allora il potenziale di matrice è uguale a 0.

A livello degli spazi aeriferi delle foglie il potenziale di matrice è dovuto al fatto che l'acqua che riveste le pareti delle cellule, quando si ha l'interfaccia tra il film liquido e l'aria si ha perdita di acqua dalla matrice idratata e c'è un potenziale negativo che crea poi una pressione negativa che è quella che richiama l'acqua attraverso tutto lo xilema.

Anche l'aria umida ha un potenziale idrico, il vapore acqueo che è presente nell'aria ha un valore di potenziale idrico che può essere espresso in funzione della pressione di vapore o dell'umidità relativa, cioè il rapporto tra la pressione del vapor d'acqua presente nell'aria ad una data temperatura e la massima pressione possibile del vapor dell'acqua.

(pressione di vapore dell'acquapura) a quella temperatura viene de