ABSORCIÓN DE AGUA POR LAS RAÍCES. Edmundo Acevedo H Laboratorio Relación SAP Universidad de Chile

Transcripción

1 ABSORCIÓN DE AGUA POR LAS RAÍCES Edmundo Acevedo H Laboratorio Relación SAP Universidad de Chile

2 Todo proceso de absorción se produce por la existencia de un gradiente de potencial desde el suelo a la raí.

3 Proceso de Absorción Pasivo Se produce por la transpiración de las plantas, que disminuye el potencial hídrico en el xilema.

4 Factores que Afectan la Absorción de Agua Aquellos relacionados con el gradiente (fuera) del suelo a la raí. Absorción suelo R suelo supraí supraí R raí xilema Aquellos que afectan la resistencia al movimiento del agua en el suelo (textura, K, tortuosidad, Lv) y la resistencia que opone la raí (aireación, temperatura, grado de suberiación).

5 Disponibilidad (Richards, 1928): * Habilidad de la planta para absorber el agua que está en contacto con ella. * Rapide con la cual se mueve el agua y reemplaa lo usado por la planta (transpiración).

6 La absorción de agua por las raíces de las plantas ha sido descrita matemáticamente en forma microscópica (considerando las raíces) por un modelo de raí única donde la raí se supone un sink lineal de longitud infinita, de radio uniforme y propiedades de absorción uniformes. Philip (1957), Gardner (1960) y Cowan (1965) describeron el movimiento de agua desde el suelo a la superficie de la raí, con la siguiente relación, 1 t r r rd r = contenido volumétrico de agua D = difusividad t = tiempo r = distancia radial desde el eje de la raí

7 En términos macroscópicos (sin considerar la longitud ni propiedades de las raíces), el agua absorbida se puede considerar como un término residual en la ecuación de conservación. En coordenadas cartesianas, t J q t = contenido volumétrico de agua (cm 3 /cm 3 ) t = tiempo (s) J = flujo de agua en el suelo (cm/s) = coordenada vertical (cm) q = agua absorbida por la raíces (cm 3 agua/cm 3 suelo)

8 Al integrar entre dos profundidades de suelo (ej entre cm) se tiene, 2 1 t d 2 1 J d 2 1 q t d Resolviendo la primera integral del lado derecho y despejando el término de absorción de agua por las raíces, Q 1 2 q 1 d Q J ( 2) J ( 1) t 2 t d

9 J ( 1 ) y J( 2 ) representan el flujo de agua a las profundidades 1 y 2, respectivamente. Q es la tasa de absorción de agua por la raíces en la capa de suelo comprendida entre las profundidades 1 y 2 al tiempo t. El Flujo de agua en el suelo se obtiene de Darcy, con la conductividad hidráulica en función del contenido volumétrico de agua y el potencial hidráulico (h + ) en función de la profundidad y el tiempo. Se ignoran procesos de histéresis.

10 Combinando los modelos microscópico y macroscópico, Q = Lv q en que, Q es el agua absorbida por las raíces entre las profundidades 1 y 2 ; es la distancia entre 1 y 2 ; Lv es la densidad de raíces (cm raí cm -3 de suelo) y q es la cantidad de agua absorbida por unidad de raí (cm 3 agua cm -1 raí s -1 )

11 a M K q o r ln 2 K = conductividad hidráulica del suelo. o = potencial hídrico en la superficie de la raí. r = potencial hídrico en la distancia media entre las raíces. M = es la distancia media entre raíces vecinas. a = radio de la raí. 2 ln ; 2 ln ln 2 Lv a M b K b R K Lv a M R R a M K Lv Q suelo o r o r

12 Supuestos de los modelos de absorción: La raí se considera como un cilindro de longitud infinita, y de radio y propiedades de absorción uniformes. El agua se mueve radialmente hacia la raí.

13 Acevedo, 1979

14 Acevedo, 1979

15 Referencias Acevedo, E Interacciones suelo-agua-raí en el proceso de absorción de agua por las plantas. Bol.Tec. Fac. Agron. Univ. Chile. 44: Baber, L., Gardner, W. and Gardner, W Física de Suelos. Primera Edición. A.I.D. México-Buenos Aires. 529p. Gardner, W Dynamic aspects of water availability to plants. Soil Sci. 89: Kramer, P Planta and Soil Water Relationships: A Modern Synthesis. Mc Graw-Hill Book Company. 482p. Taylor, H. and Klepper, B Water uptake by cotton systems: an examination of assumptions in the single root model. Soil Sci. 120(1):

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