El
agua y la fotosíntesis
El riego
es la acción más importante para nuestras plantas. Muchas
veces, nuestros cuidados amorosos les hacen más mal que bien
e incluso las matan.
Intentaré explicar unos cuantos detalles sobre el el papel que
el agua tiene en el funcionamiento de una planta.
Una planta está formada principalmente por agua. Desde un 80%
en las hojas y raíces, hasta un 50% en otras partes como el tronco.
Pero el agua no está en forma estática, sino que circula
por el interior de la planta.
Circulación
del agua
El agua
es captada por las zonas pilíferas de las raíces. Éstas
originan una presión que "empuja" el agua hacia las
hojas.
Las hojas, cuando los estomas están abiertos, evaporan agua a
través de ellos. Ésto se denomina transpiración.
Este vapor de agua se dispersa en la atmósfera. La falta de agua
en las hojas origina una presión interna menor, que "tira"
del agua proveniente de las raíces.
El principal motor para el ascenso del agua radica en la transpiración.
El "empuje" desde las raíces tiene una relevancia menor
como causa de esta circulación. Por lo tanto, en el fondo de
la cuestión se encuentran los estomas, abiertos o cerrados.
Durante la noche los estomas se cierran y la hoja no transpira. Sin
embargo, las raíces siguen creando la presión que "empuja"
el agua hacia arriba y un poco de agua exuda por las hojas para aliviar
el exceso de presión. Si la atmósfera es húmeda,
se observan unas gotitas en los bordes de las hojas. Ésto se
denomina "gutación" y tiene una importancia secundaria.
Cuando no llega suficiente agua a las hojas, éstas se marchitan
(disminuye la presión interna del agua) y los estomas se cierran
total o parcialmente. Éste es un mecanismo de autodefensa de
resultados limitados. Si a una planta le falta un poco de agua, se protege
automáticamente contra más pérdidas. Si le falta
mucha, la planta finalmente sufrirá o morirá.
La temperatura elevada, el viento y la baja humedad atmosférica
aceleran la evaporación del agua. En días con estas condiciones
hay que estar más atento a las necesidades de agua de las plantas.
Aunque el terreno contenga suficiente agua, puede ser que ésta
no llegue con suficiente rapidez a las hojas. Habrá que crear
un microclima de humedad alrededor de la planta (rociar).
El agua circulante cumple tres finalidades:
• Refrigeración de las hojas: Cada gramo de agua, para
pasar de estado líquido a vapor, necesita absorber, de una vez,
540 calorías de las hojas, con lo que éstas se enfrían.
Hagamos un experimento: Córtese una hoja y déjese colgando
encarada al sol. Al cabo de pocos minutos a pleno sol de verano, tóquese
una hoja de la planta y la hoja cortada: se apreciará una notable
diferencia de temperaturas, la hoja cortada está caliente mientras
la hoja de la planta permanece más fría.
• Transporte interno de nutrientes captados en las raíces.
Los elementos, Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K)
más otros como el Hierro (Fe), viajan disueltos en el agua que
proviene de las raíces y llegan a todas las partes vivas de la
planta. Los productos creados en la fotosíntesis también
circulan disueltos en agua en el interior de la planta.
Fotosíntesis:
El agua es imprescindible, como se verá más adelante.
La cantidad de agua que interviene en la fotosíntesis viene a
ser del orden del 2% del total utilizado, el resto se usa para refrigeración
(transpiración).
El
proceso
ENTRADAS:
Desde la atmósfera: Oxígeno para respirar y anhídrido
carbónico para la fotosíntesis.
Desde las raíces: Agua y elementos, este agua se utiliza para
diversas finalidades.
SALIDAS:
A la atmósfera: Oxígeno de la fotosíntesis, anhídrido
carbónico de la respiración y gran cantidad de agua de
la transpiración. Un poco de agua como solvente de los productos
de la fotosíntesis va a otras partes de la planta
Fotosíntesis
La fotosíntesis es un fenómeno muy complejo que no es
necesario describir aquí con el máximo detalle. Además,
todavía hoy quedan algunas zonas oscuras en su conocimiento.
Lo más importante es lo siguiente:
Con la ayuda imprescindible de la energía lumínica y de
la clorofila, en las hojas y partes verdes de una planta se sintetizan
azúcares (glucosa), hidratos de carbono (almidón) y otras
substancias, a partir del CO2 (anhídrido carbónico o dióxido
de carbono) que se encuentra en el aire (y penetra en la planta a través
de los estomas) y del H2O (agua) que viene de las raíces. Si
los estomas están cerrados no puede entrar el CO2, por lo tanto
no hay crecimiento. Recordemos que la madera no es más que un
compuesto de carbono.
Este carbono no proviene de la tierra, proviene del CO2 del aire.
El crecimiento de una planta depende de la optimización de los
siguientes parámetros que están interrelacionados y que
además, suelen tener expresiones no lineales:
• Tamaño de la planta - Una planta bien desarrollada puede
originar crecimientos mayores porque su "zona de producción"
es mayor (algunas substancias producidas em
• hojas adultas son las que alimentan el nuevo crecimiento).
• Aprovechamiento del agua - Las raíces deben poder absorber
agua a la velocidad requerida.
• Apertura de los estomas: Los estomas se abren si hay luz y agua
suficientes
• Intensidad de la luz - Aunque con excesiva luz (un límite
diferente para cada planta) se reduce la fotosíntesis.
• Temperatura - Temperaturas demasiado altas dañan substancias
internas de la planta necesarias para la fotosíntesis. Por ello
muchas plantas detienen su crecimiento en pleno verano.
• Disponibilidad de CO2 - Ni mucho, ni poco; el necesario.
Como se dijo, estos parámetros están interrelacionados.
Si hay mucha agua y falta luz o los estomas están abiertos y
falta CO2 la planta no alcanza sus condiciones óptimas. Además
las curvas de muchos de estos parámetros tienen la forma del
gráfico siguiente, lo cual significa que existe un punto por
encima del cual las condiciones ya no son óptimas.
En la fotosíntesis
existen varias etapas:
• Fotólisis del agua (el agua se descompone en hidrógeno
y oxígeno).
• Combinación del hidrógeno del agua con el CO2
del aire
• Trasformación en glucosa (com ayuda del fosfato proveniente
del suelo)
Más adelante volveré sobre los balances en la fotosíntesis
y en toda la planta
Respiración
Además de los fenómenos anteriores de transpiración
y fotosíntesis, todas las partes de la planta (incluídas
las raíces) necesitan respirar. Para ello toman O2 (oxígeno)
del aire y desprenden CO2 y H2O. Por ello es esencial que las raíces
se encuentren en un substrato poroso, que deje entrar el aire y que
no esté largo tiempo inundado con agua que no dejaría
entrar el aire.
No tener en cuenta la respiración de las raíces conduce
a muchos fracasos. Las macetas de cerámica porosa tienen mejor
comportamiento que las de plástico. Sin embargo no son recomendables
si no se pueden regar con mayor frecuencia. Excepción: plantas
xerófitas.
Balances
En una hoja entran, a través de los estomas, O2 y CO2 procedentes
de la atmósfera y H2O (con nutrientes) a través de las
raíces. Salen O2, CO2 y H2O que van a parar a la atmósfera.
Se devuelve al resto de la planta una pequeña cantidad de agua
como disolvente de los productos de síntesis que se acaban de
producir.
Hemos visto que el O2 entrante se utiliza para la respiración,
las 24 horas del día. El carbono y el oxígeno del CO2
entrante se utiliza para la fotosíntesis mientras haya luz. El
O2 que sale proviene de la fotólisis del agua causada por la
fotosíntesis. El CO2 que sale proviene de la respiración.
El H2O que sale proviene de la transpiración y de la respiración;
no tiene prácticamente nada que ver con la fotosíntesis.
La suma de volúmenes de O2 + CO2 entrantes es prácticamente
igual a la suma de volúmenes de los mismos gases salientes, pero
con la peculiaridad que el volumen del O2 saliente es algo mayor que
el volumen del CO2 entrante. De ahí que las plantas tengan un
claro efecto "purificador" del aire.
Estomas
Los estomas (stoma = boca) son unas pequeñísimas aberturas
que se encuentran principalmente en el envés de las hojas. Estos
"poros" se abren mientras hay suficiente luz para dejar entrar
el CO2 al interior de la hoja y dejar salir el vapor de agua de la transpiración.
Se cierran cuando no hay suficiente luz o cuando la planta tiene riesgo
de secarse por no llegar suficiente agua a las hojas. Si están
cerrados, la planta "no funciona" y no crece. Si permanecen
mucho tiempo abiertos, la planta crece más. Los estomas no son
binarios, por lo que es posible que alcancen estados intermedios de
apertura.
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