Los cultivos pueden expresar su potencial productivo cuando
disponen de los factores de producción en la cantidad y oportunidad que los
necesitan. Algunos de estos factores no pueden ser controlados por el
hombre, dependen de la naturaleza como es el clima y las características
naturales del suelo; otros factores productivos pueden ser controlados en mayor
o menor grado, como el nivel de nutrientes del suelo, estado sanitario del
cultivo, contenido de humedad del suelo, etc. El agua que requieren los
cultivos es aportada en forma natural por las precipitaciones, pero cuando ésta
es escasa o su distribución no coincide con los
períodos de máxima demanda de las plantas, es necesario aportar
artificialmente.
En general, el clima chileno se caracteriza por una concentración de la
pluviometría en los meses de otoño-invierno, produciéndose diversos grados de
déficit hídrico en la temporada de primavera verano, período que coincide con
el de mayor crecimiento de los cultivos, y por lo tanto, los meses de mayor
demanda de agua. Bajo estas circunstancias un
conocimiento de las diversas tecnologías de riego cobra importancia, más aún si
se desea hacer un uso eficiente de este recurso que normalmente es escaso.
El agua en el Suelo.
El suelo es un sistema de gran complejidad,
constituida por material sólido, líquido y gaseoso. La fase sólida puede ser
mineral u orgánica; la porción mineral es un conjunto
de partículas de varios tamaños, formas yestructuras químicas y la porción
organica incluye residuos vegetales o animales en diferentes estados de
descomposición, así como
organismos vivos en plena actividad. La fase liquida es el agua, que llena
total o parcialmente los espacios libres entre las partículas de suelo y que
varía en su composición y en su facilidad de movimiento. La fase gaseosa o de
vapor ocupa el espacio poroso entre las partículas del suelo que no está
lleno de agua; su composición varía ampliamente en intervalos de tiempo
relativamente cortos. El termino suelo alude a la capa más superficial de la
corteza terrestre que ha sufrido los efectos del clima y se ha
fragmentado en partículas. El suelo es un sistema
heterogéneo (varías sustancias), polifásico (varias fases), particulado (las
sustancias sólidas estaán finamente subdivididas), disperso (en general la
relación entre partículas es más débil) y poroso. La naturaleza dispersa de los
suelos y la actividad en la interface entre partícula, resultante de esta
naturaleza, da origen a fenómenos como expansión, contracción, dispersión,
agregación, adhesión, adsorción, intercambio iónico y otros.
El suelo es en consecuencia un sistema realmente
complejo. Su matriz sólida consiste en partículas que difieren en composición
química y mineralógica, así como en tamaño, forma y
orientación. La acomodación u organización de estas partículas en el suelo
determina las características de los espacios porosos, en los cuales elagua y
el aire son transportados o retenidos. El agua y el aire varían en composición
tanto en tiempo como
en el espacio.
El suelo está constituido por tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La fase
líquida se denomina agua del
suelo o solución del suelo; la gaseosa es el
aire del
suelo. Estas dos fases, liquida y gaseosa, ocupan los poros del suelo, es
decir, el volumen no ocupado por la fase sólida.
El volumen total de poros del suelo.
Se llama porosidad total o simplemente porosidad al volumen total ocupado por
el aire dentro del
perfil de suelo, su cálculo se realiza con la siguiente fórmula
Donde:
n = porosidad (%)
Dap = densidad aparente (gr/cm3
Dr = densidad real (gr/cm3)
Densidad aparente.
Representa la relación que existe entre el peso de suelo seco o peso sólido
(Ps) y volumen total (Vt) de una muestra no
disturbada, cuyos valores se expresan generalmente en (gr/cm3).
Su cálculo se efectúa mediante la siguiente relación
Donde:
Da = densidad aparente (gr/cm3)
Ps = peso suelo seco en gr
Vt = volumen total de una muestra no disturbada en cm3
La densidad aparente del suelo depende
principalmente del
tamaño de las partículas (Textura) y el volumen de aire que queda entre ellas
(Espacio Poroso).
La determinación de la Textura del Suelo depende del porcentaje relativo de Arena, Limo y Arcilla, los
cuales son obtenidos a través del
resultado de un Análisis de Suelo. Una vez conocidos los porcentajes, se
procedea establecer la Clase Textural, a través del Triangulo
Textural.
Figura 1: Triángulo Textural.
Posteriormente, una vez conocida la clase textural, se puede establecer la
Densidad Aparente a partir de Tablas empíricas, como la que puede
observar a continuación:
Figura 2: Tabla Textura-Densidad Aparente
Al conocer la Textura, se puede inferir también la Porosidad Total, CC y PMP.
Densidad real o Densidad de Sólidos.
Representa la relación que existe entre el peso de una unidad de volumen real
de suelo (Ps) y el volumen de las partículas sólidas (Vs) en estado compacto,
sin considerar el volumen de los poros, sus valores también se expresan en
(gr/cm3). su cálculo se efectúa mediante la siguiente
fórmula:
Donde:
DS = densidad real o densidad de sólidos (gr/cm3)
Ps = peso de una unidad de volumen real del
suelo en gr
Vs = volumen de las partículas sólidas cm3
Humedad en el suelo.
La humedad o contenido relativo de agua de un suelo,
puede expresarse en varias formas: en relación a la masa total, al volumen de
sólidos, al volumen total y al volumen de poros.
La medición del contenido de agua del suelo tiene fundamental importancia para
el riego; con el fin de poder establecer la frecuencia de riego (sCuándo
regar?) y la lámina de agua a reponer en el suelo durante el riego (sCuánto
regar?); la forma más directa y confiable para establecer la frecuencia y la
lámina de riego es determinar el contenido de agua quehay almacenado en el
perfil del suelo en el momento dado. En condiciones de campo, se requiere una
medida directa del
contenido de agua o alternativamente la medición de un índice del contenido de agua.
Contenido de Humedad Gravimétrico.
El Contenido de agua de una muestra de suelo se expresa tradicionalmente como
la relación entre la masa de agua (Mw) y la masa de suelo secado hasta que
llega a un peso constante (Ms), de acuerdo a la ecuación.
Donde:
Msh = masa de suelo húmedo
Mss = masa de suelo seco
Contenido de Humedad Volumétrico
Alternativamente, el contenido de agua también se expresa como una relación de
volúmenes de agua (Vw) presente en un cierto volúmenes de suelo (Vs) de acuerdo
a,
En el caso del riego, la expresión del contenido de agua del suelo que más
interesa es ,el contenido de agua volumétrico, cuando este es multiplicado por
100, se obtiene el porcentaje de agua de la muestra de suelo, sin embargo, la
determinación de generalmente se realiza a partir de la determinación de , por
medio de la siguiente ecuación:
Cuando se aplica agua a un suelo a través del riego o la lluvia, la cantidad
aplicada se expresa habitualmente en términos de carga de lámina de agua, cuyas
unidades son de longitud (cm) pues resultan de la relación entre el volumen
aplicadoy la superficie de terreno que recibe el agua.
Lámina de Humedad de suelo.
Análogamente, el contenido también como
lámina; así se determina lacarga o lámina de agua que sería necesario aplicar
para llevar al suelo el contenido de agua en cuestión, de acuerdo a
Donde:
H = Carga de agua o lámina de de agua almacenada en el suelo (mm)
w = Contenido de humedad gravimétrico. (%w)
Dap = Densidad Aparente (gr/cc
h = Profundidad del suelo (mm)
Esta carga de agua (H) también puede expresarse en m de agua, equivalente a los
metros cúbicos de agua aplicados a una hectárea (10.000 m2) o en cualquier otra
unidad de longitud.
Retención del agua por el suelo.
En la retención de la humedad por la fase sólida del suelo fundamentalmente intervienen
varias clases de fuerzas
Fuerza de adhesión:
Consiste en la atracción entre moléculas de distinta naturaleza, debida a
fuerzas eléctricas. Por este procedimiento, las partículas
sólidas retienen energéticamente una fina película de agua, de tres o cuatro
moléculas de espesor.
Fuerza de cohesión:
Consiste en la atracción entre sí de las moléculas de agua, es también debido a
fuerzas eléctricas y es posible debido al carácter dipolar de las moléculas de
agua. De esta manera se forma una segunda capa rodeando las partículas,
con un espesor de varios cientos de moléculas, que son retenidas más débilmente
que las de la primera capa.
En poros estrechos y a lo largo de los puntos de contacto entre las partículas
sólidas, la combinación entre las fuerzas de adhesión y cohesión producen la
adherencia del
agua por fuerza capilar. Elefecto combinado de estas fuerzas
actuantes es denominado succión capilar, es decir retención de humedad.
Métodos para determinar el contenido de agua en el suelo.
Se ha desarrollado innumerables métodos para determinar el contenido de agua del
suelo, de acuerdo con las necesidades y características de diversos problemas
de riego enfrentados por investigadores, productores agrícolas y
extensionistas. Los métodos desarrollados pueden agruparse en dos tipos
Métodos directos de determinación de humedad.
En los cuales es necesario separar físicamente el agua del suelo,
generalmente por secado. Este proceso se realiza en
laboratorio secando las muestras a 105°C por 24 horas. Es muy simple, exacto y económico, pero su resultado es lento.
Los métodos indirectos.
En los que se aprovecha alguna propiedad física del sistema suelo-agua, que varíe de acuerdo
con el contenido de agua y que sea más simple de controlar, como por ejemplo Tensión, Conducción de ondas
electromagnéticas, Neutrometría, Capacitancia, entre otros. Sus resultados
pueden ser instantáneos, y mantener mediciones constantes, que permiten
observar un comportamiento general de la humedad en el
suelo a través del uso de sensores
tecnológicos sales como
Sondas de Capacitancia, FDR, TDR, Tensiómetros, Neutrómetros, entre otros.
A través de estos sensores, se puede observar de manera sencilla en que momento
se debe regar nuevamente, por tanto son un excelente
apoyo a la decisiónde Riego.
Figura 3: Sensores indirectos de Humedad de suelo.
1.8 Potencial total del agua en el suelo.
Desde el punto de vista termodinámico, la energía potencial puede ser considerada
en términos de una diferencia en energía libre entre el agua del suelo y el agua
de un recipiente estándar. Más explícitamente, el potencial total del agua del
suelo ha definido como “cantidad de trabajo necesario por unidad de cantidad de
agua pura que debe realizarse por fuerzas externas al sistema, para transferir
reversible e isotérmicamente una cantidad infinitesimal de agua desde el estado
de referencia al estado energético considerado” se trata de una definición
formal, pues en la práctica el potencial total del agua del suelo no se mide
trasladando agua como en la definición, sino midiendo otras propiedades
relacionadas con el potencial en algunas formas conocidas. El agua en suelo
está influido por una serie de campos de fuerza que hacen que su potencial sea
diferente a aquel correspondiente al agua pura y
libre. Esos campos de fuerza resultan de la atracción de la parte sólida hacia
el agua, así como
la presencia de solutos, la acción de presiones causadas por fases externas y
la gravitación. Por ello el potencial de agua en el suelo se entiende como:
o +
En esta ecuación ѱt es el potencial total, ѱg es el gravitacional, ѱm
matricial, ѱo es el osmótico y
Potencial gravitacional.
Es la parte de potencial del
agua debida a la diferenciaen cota del estado
de referencia (agua pura) y la del
agua en el suelo.
Potencial osmótico.
Es la parte del
potencial del
agua debido a la presencia de solutos en solución. Pueden ser
especies inorgánicas o componentes orgánicos. La atracción de moléculas
de agua a especies iónicas reduce la energía del agua. El potencial
energético del agua
también va a estar condicionado por los procesos de adsorción iónica en las
superficies de carga mineral (la incorporación de las moléculas de agua en la
capa difusa externa conlleva un descenso en la energía del agua).
Potencial de presión.
Es cuando el agua está sometida a una presión hidroestática
mayor que la presión atmosférica, su potencial de presión se considera
positivo. Lo contrario ocurre cuando está bajo la presión atmosférica,
lo que comúnmente se llama tensión o succión.
Potencial Matricial.
Este potencial del agua del suelo es la resultante de las fuerzas capilares y
de la adsorción debida a la matriz sólida del suelo; estas fuerzas atraen y enlazan
al agua en el suelo y disminuyen su energía potencial hasta su valor más bajo
que aquel correspondiente al agua libre. Su signo es
normalmente negativo en el suelo.
Medición del potencial del agua en el suelo.
El potencial total del
agua del suelo se entiende en general como la suma del
potencial matricial y del potencial osmótico,
es un índice de gran utilidad para caracterizar al estado energético del agua del
suelo conrespecto a la absorción de agua por las plantas. La suma de las cargas
(o potenciales) matriciales e hidrostática se conoce con el nombre de carga
hidráulica o potencial hidráulico y es de utilidad para evaluar la dirección y
la intensidad de las fuerzas que causan el movimiento del agua en el perfil del suelo. El tensiómetro tiene hoy en día
una gran aceptación como
instrumento práctico para la medición del
potencial matricial del
agua en el suelo en terreno.
El tensiómetro, características e instalación.
Es un instrumento que se utiliza para determinar la
frecuencia de riego, basado en la medición del
potencial matricial del agua en el suelo o en
términos simples el esfuerzo que realizan las raíces del
cultivo para extraer del
suelo la humedad que necesita. De modo que el instrumento actúa como
una raíz artificial.
El tensiómetro consiste en una cápsula permeable y porosa de cerámica conectada
a un tubo hermético a un manómetro u otra medición de
presión. El rango de presión generalmente se mide en
centíbares (0 a los 100 cb). En términos prácticos cuando el contenido
de agua en el suelo aumenta, ya sea porque se ha producido un riego u otra
razón, la presión registrada disminuye y tiende hacia 0, punto en que el suelo
se satura, y en caso contrario al disminuir el contenido de agua ya sea por
evapotranspiración, drenaje o absorción de la planta la presión de medida por
el instrumento aumenta. De esta forma el agricultor determinará elmomento de
riego, cuando el instrumento marque una presión superior al criterio de riego,
pues en ese momento se considera que la planta entrará
a una condición de estrés. El mejor momento para realizar las mediciones es durante la madrugada, pues durante ese momento ese momento
el movimiento de agua en el suelo y a través de la planta es prácticamente
nulo.
Figura 4: Tensiómetro y lecturas tensiométricas.
Las lecturas tensiométricas deben registrarse diariamente de modo de obtener
una curva gráfica que describa la tendencia del uso de agua.
Esto último es muy importante pues permite identificar los factores que afectan
el consumo de agua y fijar de antemano la fecha del siguiente
riego.
La profundidad de instalación dependerá del sistema radical de la planta,
es decir la zona en que se encuentra el mayor porcentaje de raíces. Normalmente
se instalan dos tensiómetros uno de 30 – 40 cm de profundidad (tensiómetro de
frecuencia) y otro de 50 -60 cm (tensiómetro de tiempo), el primero se utiliza
para medir el potencial de la zona de raíces y de esta forma la disponibilidad
de agua para el cultivo; el segundo para medir la pérdida por drenaje
(percolación) y controlar la profundidad de humedecimiento. El número de
tensiómetros dependerá del cultivo, el tipo de suelo y el
método de riego. De esta forma para cada cultivo hay que emplear al menos un instrumento, preferentemente más de uno.
Si el tipo de suelo es variable, se requiere unopor cada una
de esas unidades variables. Por último habrá que
utilizar más instrumentos si se varía el método de riego o el intervalo entre
riegos.
Curva de retención de humedad.
En el suelo saturado en equilibrio con agua libre a la misma
elevación, la presión es atmosférica; por lo tanto la presión hidrostática y la
succión o tensión, es cero. A medida que la succión se va haciendo cada vez mayor, se va extrayendo del suelo más y más agua
y se va vaciando un mayor número de poros, a medida que estos ya no pueden
retener agua contra la succión aplicada.
Se puede predecir que un incremento gradual de la
succión tendrá como
resultado el vaciamiento de los poros cada vez más chicos, hasta que en
condiciones de muy altas de succión, sólo los poros muy pequeños van a retener
agua. En forma similar, un incremento en la succión del agua del suelo está
asociado con una disminución en el grosor de las envolturas de hidratación, que
cubren la superficie de las partículas del
suelo.
La cantidad de agua que permanece en el suelo en equilibrio a una succión
determinada, está determinada por los tamaños y los volúmenes de los poros
llenos de agua y por lo tanto, es función de la succión matricial. Esta
relación es generalmente medible en forma experimental y es representada
gráficamente por una curva llamada “curva de retención de humedad del suelo” o
“curva característica de humedad”
Figura 5: Curva Característica de Humedad.
Contenidos dehumedad en el suelo relevantes para el riego.
El agua del
suelo puede ser clasificada en tres categorías: agua gravitacional, agua
disponible para las plantas y agua no disponible. El agua gravitacional es la
que drena libremente por la acción de la fuerza de gravedad mientras ésta es
mayor que la fuerza de retención del suelo. Esta
agua puede ser absorbida por la planta. (ej.
Saturación durante un riego).
El agua no disponible es aquella que está tan fuertemente adsorbida a las
partículas del
suelo y que no puede ser absorbida por las plantas. Dentro de esta categoría
actúan dos fuerzas: fuerzas capilares y fuerzas debidas a cargas
electrostáticas. La primera, que es menor, actúa mientras el suelo contenga el
agua suficiente para ocupar capilares, es decir, esté contenida en un poro.
Los capilares son tubos de pequeño diámetro en los que el
agua tiende a subir por succión. La altura que es capaz de subir depende
del diámetro del capilar; a menor
diámetro mayor succión y mayor altura. La capilaridad actúa en cualquier
dirección, por lo tanto es la clave para entender la retención de agua por los
poros del
suelo.
Cuando ya no queda agua suficiente para llenar un poro
queda el agua higroscópica que está unida a las partículas del suelo por cargas eléctricas. Estas
moléculas de agua permanecen cuando el suelo se seca al aire y pueden ser
extraída sólo con una estufa a
105sC.
Figura 6: Contenidos relevantes de Humedad
HumedadAprovechable.
Corresponde a el agua disponible para las plantas es el contenido de humedad
que una planta puede extraer del suelo según su capacidad de succión que se
contempla el rango del agua gravitacional; mientras que el agua no disponible
es el agua que se encuentra fuertemente retenida en la pared de las partículas
de suelo, agua que la planta no es capaz de extraer. Los límites para la
humedad aprovechable son los contenidos de humedad a Capacidad de Campo (C. de
C.) y a Punto de Marchitez Permanente (P.M.P.) y se expresan en contenido
gravimétrico o volumétrico.
Capacidad de Campo (C. de C.).
Es el contenido de agua de un suelo, después que ha
sido mojado abundantemente y se ha dejado drenar libremente, evitando las
perdidas por evapotranspiración alrededor de 24 a 48 horas después del riego o la lluvia.
Corresponde aproximadamente al contenido de agua del suelo a una tensión o potencial mátrico del agua de -0.33 bares.
Punto de Marchitez Permanente (P.M.P.).
Es el contenido de agua de un suelo al cual la planta
se marchita y ya no recobra su turgencia al colocarla en una atmósfera saturada
durante 12 horas. Por convención corresponde al contenido de agua a una tensión
o potencial mátrico de -15 bares.
Criterio de riego
Es un contenido de humedad de suelo intermedio entre Capacidad de Campo y Punto
de Marchitez Permante que se establece como el límite al cual se pretende llegar
para poder mantener a la planta absorbiendoAgua Facilmente Disponible. De esta
forma, se entrega la posibilidad a la planta de extraer de manera sencilla el
agua del
suelo, ocupando una succión bajísima, y al mismo tiempo, teniendo una cantidad
de aire suficiente para cumplir sus requerimientos. Luego de un
par de días después de haber regado (la cantidad de días varia según Da del
suelo) la humedad de suelo va disminuyendo, hasta llegar al porcentaje
equivalente al Criterio de Riego y es en este momento, cuando es necesario
volver a regar. Cantidad de trabajo para mover una unidad de agua desde un
estado de referencia (t =0) o agua pura a una altura específica, bajo
condiciones determinadas de Temperatura y presión ”.
Más de agua en el suelo.
Fuerza motriz del
agua: gradiente de potenciales, el movimiento va de mayor a menor. Dentro de un suelo los componentes del potencial varían según las condiciones
de este. Si el suelo está saturado, no existe potencial mátrico, sino que actúa
un potencial de presión como
una columna de agua sobre un punto dado en el perfil del suelo. Si el suelo no se encuentra
saturado, existirán poros con aire y meniscos que disminuirán la energía libre del
agua.
El potencial hídrico del suelo puede ser descrito en
términos de presión de vapor de agua. Cuando el potencial de
succión es mayor que el potencial gravitatorio, el agua queda retenida en los
poros, y cuando el potencial de succión es menor que el gravitatorio, el agua
se desplaza hacia abajo.
Dentrode un suelo los componentes del potencial varían según las condiciones
de este. Si el suelo está saturado, no existe potencial mátrico, sino que actúa
un potencial de presión como
una columna de agua sobre un punto dado en el perfil del suelo. Si el suelo no se encuentra saturado,
existirán poros con aire y meniscos que disminuirán la energía libre del
agua. El potencial hídrico del suelo puede ser descrito en
términos de presión de vapor de agua. Cuando el potencial de
succión es mayor que el potencial gravitatorio, el agua queda retenida en los
poros, y cuando el potencial de succión es menor que el gravitatorio, el agua
se desplaza hacia abajo.
Curva característica de humedad
Se relaciona con la retención del
agua en el suelo. Depende del tipo de suelo, textura,
estructura y compactación.
Usos:
Estimar la distribución de tamaños de poros.
Determinar la cantidad de agua retenida en suelo a un
potencial dado.
Determinar la cantidad de agua liberada entre 2 potenciales.
Estimar necesidades de riego.
La curva característica de humedad grafica la relación entre el contenido de
agua del
suelo (Gravimétrico, volumétrico) y el potencial mátrico.
A mayor succión menor contenido de humedad.
La relación no es lineal (debido a fuerzas de capilaridad, cohesión y adhesión
A menor diámetro del
poro, mayor potencial mátrico, ya que el agua es retenida con mayor fuerza por
el suelo.
Retención del agua en el suelo depende del contenido dematerial coloidal
en el suelo, tamaño y volumen de los poros.
Capacidad de Campo (CC): Corresponde aproximadamente al contenido de agua del
suelo a una tensión o potencial mátrico de agua de -0.33 bares.
Punto de marchitez permanente (PMP): Contenido de agua a una tensión o
potencial mátrico de -15 bares.
Movimiento del agua en el suelo y conductividad hidráulica
El movimiento de agua en el suelo se da principalmente por diferencia de
energía y difusión.
Disponibilidad de agua: depende del potencial energético en
sistema poroso y la facilidad de desplazamiento
Ecuación de Darcy: q = -K * ΔÑ°/ Δx
Donde: q = flujo
K = conductividad hidráulica (depende de textura, estructura, compactación).
ΔÑ° = diferencia de potenciales
ΔPara suelos saturados, la conductividad hidráulica se asume constante,
pero decrece rápidamente al disminuir la humedad. Esto es
debido a que cuando el agua se drena, los poros se vacían y la sección de flujo
efectivo es mucho menor.
Consecuentemente, el descenso del valor de K es mucho más rápido en suelos con
capacidad drenante (arenas) que en suelos con poros de menor tamaño (arcillas) x
= distancia
Relación básica para la descripción del movimiento del agua en el suelo se
deriva de experimentos realizados por Darcy (1856), quien encontró que el flujo
en los materiales porosos es directamente proporcional al gradiente hidráulico.
Infiltración: Paso de agua desde exterior a través de la superficie hacia
capasmás profundas del
perfil del
suelo. Importante para diseño de riego, determina la capacidad del
suelo para incorporar agua. Se ve afectada por: Propiedades del suelo (textura,
estructura) que se relacionan con la conductividad hidráulica. Contenido inicial de humedad. Tasas de
aplicación (r). Sellamiento y encostramiento del suelo.
Velocidad de infiltración (cm/hr, mm/hr): disminuye por reducción de gradientes
hidráulicos en la superficie y también por encostramiento o sellamiento.
Mediciones de la velocidad de infiltración: Infiltrómetros: Inundación
(cilindros
La velocidad de infiltración inicial depende del contenido de agua inicial de forma que
conforme el suelo está más seco mayor es su velocidad de infiltración. La
infiltración instantánea (velocidad de penetración del agua en un suelo insaturado) desde la
superficie del suelo, es un parámetro
importante que se usa
para: Diseño y evaluación de métodos de riego. La velocidad de infiltración
depende de parámetros como
textura y estructura del
suelo.
El agua en el suelo: Infiltra, Percola (agua gravitatoria), Se mantiene en el
suelo (agua higroscópica, -15 bares). Se evapora, Es
absorbida por las raíces (agua capilar, - 0 bares).
Cómo se absorbe y transporta el agua a través de la planta?
La atmósfera tiene menos contenido de humedad que la hoja, esto provoca un proceso de difusión que también se explica por la gran
diferencia de potenciales hídricos entre ambas zonas. La atmósferaprovoca
entonces una gran tensión del agua en el xilema. La
evaporación del
agua desde las hojas a la atmósfera disminuye su potencial hídrico y determina
que el agua se mueva. Se establece un gradiente de potenciales hídricos entre
la superficie de la hoja y las zonas inferiores de la columna de agua- El agua
forma una columna continua que se mantiene unida por las fuertes fuerzas de
cohesión. Teoría Tenso-Coheso Transpiratoria.
Origen de la tensión que se genera en el xilema: Desde las últimas
terminaciones xilemáticas de las hojas, el agua sigue su camino hacia el
exterior, a través del parénquima hasta alcanzar las paredes celulares que
limitan los espacios intercelulares del mesófilo, para entonces evaporarse y
entrar en la fase de transpiración. A medida que el agua se evapora, disminuye
el ï™h de las paredes evaporantes, estableciéndose una diferencia
de potencial hídrico entre estas paredes y las que se sitúan antes, lo que
genera un desplazamiento del
agua hacia las superficies evaporantes, y la caída del
ï™h se transmite al mesófilo y luego a las
terminaciones del
xilema foliar. A favor de este gradiente de ï™h , el agua sale del
interior de los elementos xilemáticos, generando en ellos una presión negativa o
tensión que, se transmite a lo largo del xilema,
provocando el ascenso de la columna de agua, y provocando la caída del ï™h en el xilema de la raíz. Mientras haya
transpiración el ï™h de la raíz
se mantendrá más bajo que en el suelo y laabsorción de agua se producirá
espontáneamente. Es físicamente imprescindible que la columna de agua se
mantenga continua, para que la tensión del xilema se transmita hasta la
raíz. La columna de agua se mantiene unida gracias a las potentes fuerzas de
cohesión que atraen entre sí a las moléculas de agua. Por otra parte las
fuerzas de adhesión de las moléculas de agua a las paredes de las traqueidas y
los vasos son tan importantes, como
la cohesión y la tensión, para el ascenso del agua. Debido a que el ascenso del agua en la planta,
fundamentalmente, se explica sobre la base de la tensión que se genera en el
xilema, y a las fuerzas de cohesión y adhesión de las moléculas de agua, el
modelo adoptado se conoce como
mecanismo de la cohesión-adhesión-tensión. En la atmósfera, el ï™h atmósfera estará determinado por: La HR del aire, que a su vez
depende de la temperatura, de modo que las situaciones de atmósfera cálida y
seca determinarán valores de ï™ atmósfera muy bajos y
elevados flujos transpiratorios. La velocidad del viento. Las
corrientes de aire se llevan el vapor de agua que rodea la superficie foliar, y
hace más acusado el gradiente de concentración de vapor de agua entre el
interior de la hoja y el aire circundante. Por lo tanto, el viento acelera la
evaporación de las moléculas de agua del interior de la hoja. De todas formas, el factor que más influye en la transpiración
(flujo transpiratorio) es la abertura de los estomas.