UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Guía de Trabajos Prácticos Nº 5- AÑO 2016 MARCHA DIURNA DE LA TRANSPIRACIÓN Se denomina transpiración al proceso vital que implica pérdida de vapor de agua a nivel de diferentes órganos vegetales, incluso a través de las raíces. Las hojas son los órganos que con más intensidad manifiestan este proceso, debido a la elevada relación superficie/volumen. La transpiración puede tener lugar en las hojas a través de: los estomas (siempre y cuando estén abiertos) y de la cutícula (que se ubica sobre la epidermis de dichos órganos). En los tallos de estructura primaria ocurre por la cutícula, mientras que en los de estructura secundaria a través de lenticelas ubicadas en la peridermis de los mismos. En los frutos, la transpiración es de tipo lenticelar; ubicándose las lenticelas en el epicarpo de los frutos ó en la capa externa del receptáculo carnoso (ej. receptáculos de frutillas, fruto pomo de las Pomoideas como manzanas y peras). En las raíces de estructura primaria la transpiración se realiza a través de la epidermis y pelos absorventes. En general, la transpiración de tipo cuticular y lenticelar es baja, del orden del 1 al 10% del total de agua transpirada. No obstante es de gran importancia en caso de estrés hídrico severo ó de marchitez foliar, cuando la mayoría ó totalidad de los estomas están cerrados. El proceso transpiratorio implica: i. la evaporación de agua desde las paredes de las células del mesófilo hacia los espacios intercelulares, ii. la difusión del vapor de agua hacia las cámaras subestomáticas y iii. difusión desde estas últimas al exterior. La transpiración es un proceso puramente físico y regido por las leyes generales de la difusión. Su intensidad ó velocidad depende de los gradientes de presión de vapor de agua que se establezcan entre las cámaras subestomáticas y el medio en contacto con la superficie exterior del estoma y de la cutícula. La mayor eficiencia transpiratoria a nivel de los estomas ocurre en los perímetros ostiolares, debido a que en los mismos el gradiente de presión de vapor es mucho mayor que en el centro del ostíolo. La cantidad de agua transpirada es proporcional a la diferencia de la presión de vapor a saturación de la cámara subestomática (PVS) y la presión de vapor actual de la atmósfera (PVA), e inversamente proporcional a las resistencias (R) que se oponen a la difusión del vapor de agua desde la cámara subestomática hacia el exterior. 1 PVS - PVA Cantidad de agua evaporada = ---------------------R La PVS es una variable que depende de la temperatura. Por lo tanto, a los efectos del cálculo de la PVA, el dato de Humedad Relativa (HR) debe estar acompañado por la temperatura que rige dicha HR. Por ej, una HR del 50% equivale a una PVA de 15,45 mm Hg a 30°C, mientras que a la misma HR pero a 10°C la PVA es de sólo 4,6 mm Hg. De los datos expuestos, se deduce que los gradientes de presión de vapor a una misma HR serán muy diferentes. El ritmo transpiratorio de una planta ó una hoja varía día a día, hora a hora, y frecuentemente minuto a minuto. Estas variaciones se deben a la influencia de los factores ambientales sobre las condiciones fisiológicas del vegetal. Los factores ambientales más importantes que influyen sobre el ritmo transpiratorio son: -Radiación solar: Un aumento de iluminación provoca la apertura de los estomas, y por lo tanto, aumenta la transpiración. La luz y la concentración intercelular de CO2 controlan la apertura estomática en relación con la demanda fotosintética de CO2. La radiación fotosintéticamente activa (PAR) inicia la fotosíntesis, disminuyendo el CO2 intercelular, y por lo tanto, estimula la apertura estomática. -Humedad: expresada comúnmente como HR. Debemos tener en cuenta que a una misma HR le pueden corresponder distintas presiones de vapor según la temperatura reinante. Un aumento de HR produce una disminución de la transpiración porque disminuye el gradiente de presión de vapor entre la cámara subesomática y el exterior. -Temperatura: En general los estomas tienden a abrirse a medida que aumenta la temperatura. Sin embargo, temperaturas superiores a 30-40°C favorecen el cierre estomático. Un aumento moderado de la temperatura de la hoja produce incremento en el gradiente de presión de difusión del vapor de agua, y por lo tanto un incremento de la transpiración. Por otra parte, temperaturas elevadas favorecen la permeabilidad de la cutícula al agua y, con ello, aumenta la transpiración cuticular. -Disponibilidad hídrica del suelo: Es un factor limitante en el ritmo transpiratorio. Los factores del suelo que influyen en la absorción radical de agua también lo hacen indirectamente en el ritmo transpiratorio. Otros factores importantes que influyen en el ritmo transpiratorio son: velocidad del viento, concentración de CO2, área y exposición foliar, estructura de cada planta, entre otros. La determinación de la tasa transpiratoria a lo largo del tiempo se realizará mediante el método potométrico. El potómetro es un aparato muy sencillo que consiste en una bureta graduada en cuya parte inferior se inserta un tubo de látex, al cual en el otro extremo se le coloca una rama con sus respectivas hojas. Este método sobrestima la tasa transpiratoria debido a la eliminación de la resistencia del sistema radical al flujo del agua. 2 Objetivo Determinar la tasa transpiratoria bajo diferentes condiciones ambientales. Materiales Ramas de Eucalyptus Bureta Goma de latex Parafilm Soporte de hierro Ventilador Fuente lumínica Balanza Procedimiento Cortar paqueñas ramas de Eucalyptus y sumergirlas de inmediato en un recipiente con agua, a fin de evitar la entrada de burbujas de aire dentro de los vasos xilemáticos, lo cuál rompe la continuidad de la columna hídrica xilemática. Por este hecho, se debe realizar un segundo corte de la rama debajo del agua en el momento de armado del potómetro. Llenar lentamente con agua la bureta para evitar la formación de burbujas. Con la bureta abierta introducir en el tubo de látex la rama, sellar con parafilm y enrasar la bureta. Corroborar que no queden burbujas en el sistema; en caso de que las burbujas se encuentren en la bureta rearmar el potómetro. Para eliminar las burbujas en el tubo de latex presionar cuidadosamente el mismo. Colocar los potómetros bajo las siguientes condiciones ambientales: 1) en condiciones de laboratorio 2) bajo fuente de luz artificial 3) cerca de un ventilador 4) a oscuridad total 5) bajo radiación solar. A intervalos regulares de 20 minutos registrar los ml de agua descendido en la bureta. Registrar 5 mediciones; medir la temperatura ambiente y humedad relativa en las diferentes condiciones. Una vez finalizada la experiencia determinar la superficie foliar transpirante. Para ello, cortar todas las hojas de la rama y pesarlas en balanza analítica. Posteriormente, realizar 1 corte de 1 3 cm2 de hoja, pesarlo y referir los resultados en ml de agua transpirada/dm2 de superficie foliar para cada tiempo. Realizar los siguientes gráficos: 1. Transpiración relativa (ml de agua descendidos/dm2) vs tiempo. 2. Transpiración acumulada (sumatoria de los ml de agua descendidos/dm2) vs tiempo. 4