Ciencia para todos desde el CEBAS

José A. Hernández Cortés. Investigador Científico del CSIC. Grupo de Biotecnología de Frutales, CEBAS-CSIC, Murcia

El agua cumple una función crucial en la vida de las plantas. La fotosíntesis requiere que las plantas obtengan el CO2 de la atmósfera, pero al mismo tiempo se exponen a una pérdida de agua y por tanto a una amenaza de deshidratación. Para prevenir la deshidratación, las plantas deben absorber agua por las raíces y transportarla a la parte aérea. Pequeños desequilibrios entre la absorción de agua y la pérdida de agua a la atmósfera puede causar un déficit hídrico que puede llevar a un malfuncionamiento de muchos procesos celulares. Por ello, el equilibrio entre la absorción, transporte y pérdida de agua representa un importante desafío para las plantas terrestres.

Las células vegetales, a diferencia de las animales, poseen una pared celular, que les permite desarrollar una presión hidrostática interna, denominada presión de turgencia. Este parámetro es importantísimo para muchos procesos fisiológicos, como por ejemplo, el alargamiento celular, la apertura de los estomas, el transporte por el floema, así como diferentes procesos de transporte a través de las membranas. La turgencia también contribuye a la rigidez de los tejidos no lignificados.

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El agua es uno de los elementos que más limita la producción vegetal tanto en la agricultura como en los ecosistemas naturales, lo que va a conducir a marcadas diferencias en el tipo de vegetación  dependiente de un gradiente de precipitaciones. La razón por la cual  el agua es una fuente  limitante es debido a que las plantas la usan en grandes cantidades. La mayor parte del agua absorbida por las raíces es transportada por la parte aérea y evaporada por la superficie de las hojas (aprox. 97%). Esta pérdida de agua se denomina transpiración. En contraste, una pequeña cantidad de agua absorbida por las raíces permanece en la planta para usarse en procesos de crecimiento (2%) o bien es usada en procesos bioquímicos (1%) como las reacciones de la fotosíntesis u otras reacciones metabólicas.

La pérdida de agua a la atmósfera es una consecuencia inevitable unida al proceso de  fotosíntesis en las plantas terrestres. La absorción de CO2 está acoplada a la pérdida de agua mediante un proceso de difusión. Cuando el CO2 difunde al interior de las hojas, el vapor de agua difunde hacia la atmósfera. Sin embargo,  por cada molécula de CO2  absorbida se pierden unas 400 moléculas de agua. Esto es debido a que el gradiente que conduce a la pérdida de agua es mucho mayor que el del CO2 absorbido. Este intercambio desfavorable ha tenido una importante influencia en la evolución de la forma y la función de las plantas y explica el porqué de la importancia del agua en la fisiología de las plantas.

Biliografía

  • Taiz L y Zeiger E (2010) Plant Physiology, 5th ed., Sinauer Associates Inc, Sunderland, MA.

Comentarios en: "IMPORTANCIA DEL AGUA EN LAS PLANTAS (I)" (33)

  1. Porqué algunas plantas son más necesitadas de agua que otras? Tengo solo 3 tipos de plantas, y una de ellas necesita agua de día por medio, mientras las otras 2, una vez a la semana.

    Cual es la diferencia?

    • Depende principalmente del tipo de planta. Por ejemplo, las plantas herbáceas presentan una mayor transpiración debido a que en general presentan mayor número de estomas. Arbustos y plantas leñosas necesitan menos agua porque sus hojas presentan menos estomas y están mas endurecidas (lignificadas), lo que limita la pérdida de agua por transpiración. Hay que tener en cuenta también que plantas jóvenes y las que están produciendo frutos o flores tienen mayor requerimiento de agua porque están en una fase de desarrollo activo. Otro factor importante es la localización de las plantas, una alta exposición solar o incluso aires acondicionados o calefacción aumentan la pérdida de agua. El tipo de sustrato también influye, ya que hay sustratos que debido a su composición presentan una escasa capacidad de retención de agua.

  2. Muito bom artigo, realmente a importância da água é algo que as pessoas estão perdendo a consciência deste fato.

    Parabéns!
    Rafael Magalhaes (rafaelvpm)

    http://1000artigos.com.br/7-motivos-para-comecar-a-beber-agua-ja/

  3. adamaris yuleydi mendez cedeño dijo:

    graciaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaasssssssssssssssss

  4. buenos días, quisiera saber si el agua influye en la producción, es decir ¿si la planta recibe aguas residuales su producción es saludable ?

    • Hola Gabriela,
      Depende de la fuente de agua residual. Previo al uso del agua residual, ésta debe recibir una serie de tratamientos para reducir la carga bacteriana.
      Estas aguas pueden tener ,metales pesado, pueden tener sales, pero también suelen tener altas concentraciones de otros nutrientes importantes para la producción de las plantas (potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre, etc…).
      Nosotros, hemos aplicado aguas regeneradas para el riego de plantas ornamentales. Hay también estudios con frutales donde también se usan estas aguas.
      Para verduras y frutas hay que hacer análisis de los mismos para no tener problemas. Por ejemplo, las hojas pueden acumular métales pesados (lechuga, espinaca etc..) pero los frutos no los acumulan.

      Muchas gracias por tu interés
      Para cualquier aclaración no dudes en escribirnos.

      Saludos

      José A Hernández y José R Acosta-Motos

  5. Hola! muy buenos dias, me podria ayudar con la respuesta a esta pregunta?
    Cuando usted se olvida de regar las plantas, ellas se marchitan y las hojas y tallos se vuelven flácidos.Pocas horas después de regarlas, ellas reasumen su aspecto normal y saludable. Que ha ocurrido dentro de las plantas que les permitió reponerse?
    Otras veces si se espera demasiado tiempo para regarlas, no viven. Que es lo que usted supone que biológicamente ha sucedido? Gracias!

    • Hola Dana
      En primer lugar, muchas gracias por tu interés en nuestro blog.
      Cuando una planta deja de recibir agua pone en marcha diferentes mecanismos para sobrevivir. El más inmediato es la regulación estomática para evitar perder agua. Esto le lleva a un compromiso: Si cierra mucho los estomas no entra CO2 y por lo tanto no puede hacer fotosíntesis. Por lo tanto debe regular los estomas muy finamente. Si este periodo de «sequia» no es muy prolongado (depende de la planta) las plantas recuperan su turgor en cuanto vuelven a recibir riego. Si el periodo de falta de agua se prolonga en el tiempo (días o semanas, dependiendo de la planta), como bien dices, la planta se marchita y puede morir. LA respuesta es diferente si hay o no luz: En presencia de luz, la planta sigue recibiendo electrones para hacer fotosíntesis, pero si los estomas están cerrados, no hay suficiente CO2 para fijar carbono (es decir: el Ciclo de Calvin no funciona). Cuando la planta fija C regenera aceptores electrónicos para la cadena de transporte (NADP+, ADP). Si no los tenemos, los electrones se van al Oxígeno (O2), que hay mucho en el cloroplasto. Esto da lugar a una sobregeneración de especies reactivas del oxígeno (ROS), como superoxido (O2.-), H2O2 y radicales hidroxilo (.OH) , que son muy dañinos si no se eliminan. El .OH es muy tóxico. Globalmente producen degradación de macromoléculas, inhibición de enzimas etc…en consecuencia: generan un estrés oxidativo que provoca la muerte de las células, que finalmente conduce a una necrosis de las hojas. Es una respuesta similar a la que ocurre cuando una planta es infectada por un patógeno. LA planta reacciona provocando una necrosis en las zonas de infección para evitar que el patógeno progrese. La planta puede incluso «matar» hojas enteras para evitar que el patógeno infecte la planta completa.
      Si no hay luz, la planta puede aguantar mejor los estreses, pero al final también morirá si no recibe agua, en cuanto gaste sus reservas.

      No se si esta explicación te despeja las dudas.

      Saludos
      José A. Hernández

  6. edson velazco dijo:

    Previos Saludos, me inquieta una pregunta de un libro que encontré por internet que dice: El agua que la planta utiliza para su crecimiento se llama….. y no encuentro una respuesta me podría ayudar por favor gracias

    • Estimado Edson
      El agua que la planta usa para hacer fotosíntesis y crecer se denomina agua eficiente. Piensa que la planta tiene que abrir los estomas y vive en un compromiso entre tomar CO2 para fotosíntesis y no perder agua para transpiración. De ahí viene el término «uso eficiente del agua», que hace referencia al ratio entre el agua que se usa para el metabolismo y la que se pierde por transpiración. Cuanto más se abren los estomas más agua se pierde. PEro si la planta está bien regada no pasa nada. Cuando falta agua, la planta cierra los estomas para limitar la pérdida de agua por transpiración. Eso le hará tomar menos CO2 para la fotosíntesis.
      Además, la planta debe mantenerse turgente para poder crecer. Y ese turgor se lo da el agua. Una planta con déficit hídrico no va a poder crecer de forma adecuada.
      No se si te contento a tu duda

      Saludos
      José A. Hernández

  7. Luciana amaral dijo:

    Hola, buenas tardes, soy estudiante de agricultura y me gustaria ver si me pueden ayudar con esas preguntas, de ante mano muchas gracias
    Cuales son los factores que influyen en el transporte del agua en las plantas?
    Y existe un control fisiologico a la perdida de agua?

    • Hola Luciana, te enviamos una posible respuesta. Espero que te sea de utilidad

      ¿Cuáles son los factores que influyen en el transporte del agua en las plantas?

      La raíz tiene como función la absorción y el transporte de agua y sales minerales. En la raíz actúan fuerzas que originan una presión positiva en la unión de la raíz y el tallo. Esta presión se llama presión radicular. La savia en las raíces es hipertónica al agua del suelo circundante; esto puede explicar, al menos en parte, la generación de la presión radicular.

      Otra fuerza que podría elevar el agua en un tallo sería una tracción desde arriba, en vez de un empuje desde abajo. La transpiración o salida del agua al aire o a la atmósfera es el principal proceso de tracción de la parte superior de la columna con potenciales hídricos muy negativos ψ= -95.1MPa) que atraen al agua con una grandísima fuerza. La tendencia de las moléculas de agua a unirse transmite esta fuerza por toda la longitud del tallo y las raíces y eleva toda la columna de savia. Esta presión debe hacerse más negativa cuando hay exceso de sales en el suelo con el fín de favorecer el movimiento de agua hacia las raíces.

      ¿Existe un control fisiológico a la pérdida de agua?

      Sí principalmente a través de dos mecanismos:
      El más importante es el control de la pérdida de agua a la atmósfera (casi el 99% del agua que se transporta por la planta) en los procesos de evapotranspiración a través de las cutículas y sobre todo a través de los estomas de las hojas.
      La apertura o cierre de los estomas forma parte de la fisiología de la planta que comunica la planta con las condiciones ambientales y la adaptan a ella. La apertura o cierre de los estomas está muy finamente regulada en la planta por factores ambientales como la luz, la concentración de dióxido de carbono o la disponibilidad de agua.
      En casos de sequía (estrés hídrico) se cierran los estomas impidiendo pérdidas de agua en la planta, lo cual, sin embargo, también imposibilita el intercambio de gases y, en consecuencia, la entrada de dióxido de carbono (CO2) atmosférico necesaria para la nutrición de las plantas mediante el proceso de fotosíntesis. Es por ello que en regiones xerófilas, los estomas frecuentemente son pequeños o casi inexistentes, y además, contienen cantidades apreciables de ceras, pelos y tricomas, que dificultan la salida del vapor de agua.

      Saludos

      José A. Hernández y Pedro Díaz-Vivancos

  8. buenas tardes podrían ayudarme con esta duda por favor, que tan importante es el agua dentro de un meso cosmos cerrado especialmente para la manzanilla y el llantén? gracias.

    • Hola Jenyfer
      ¿Podrías ser un poco más específica en tu pregunta? ¿Te refieres al uso de estas plantas como infusiones? ¿o a la planta completa? Como sabes, la preparación de infusiones requiere secar la planta, si bien después, en contacto con la atmósfera, se hidratará ligeramente. SI te refieres al comportamiento de la planta, el agua es importantísima, como en cualquier otra planta, ya que cumple muchísimas funciones, desde transporte de nutrientes y multitud de compuestos varios, dar porte a la arquitectura de la planta, controlar la temperatura de la planta…..etc….

      Saludos
      José A. Hernández

  9. laura morales dijo:

    hola !!!
    buenas noches me podría ayudar con esta pregunta porfa
    * cual es la importancia fisiológica de la absorción de agua y sales minerales por el sistema radical absorbente y para que le sirve a la planta

    • Hola Laura
      Si la planta no pudiera absorber agua por las raíces simplemente se moriría. Por lo tanto es VITAL la absorción de agua para la vida de la planta. Además, sin esa absorción de agua no tendría lugar la absorción de nutrientes.
      Respecto a las sales minerales, pasa lo mismo, ya que cumplen numerosas funciones en la planta desde el control osmótico de la célula, activan enzimas, ayudan a regular los estomas, etc….
      Piensa que las plantas sólo necesitan la luz solar, CO2, agua y sales minerales. Todo lo demás de los fabrican ellas mismas. Si le quitas algo de eso, no podrían vivir. No habría fotosíntesis, que es el proceso que sustenta la vida en la tierra.

      No se si te despejo las dudas

      Saludos

      José A. Hernández

  10. CARLOS ALBERTO BERMEO dijo:

    Hola buenas tardes
    Por favor me pueden colaborar con la respuesta a esta pregunta.
    ¿Qué se entiendo por potencial hídrico en las plantas? Y ¿Cuáles son sus componentes?

    • Hola Carlos
      El agua se mueve en el interior de las plantas siguiendo las diferencias de potencial hídrico. La capacidad de las moléculas de agua para moverse en un sistema particular depende de su energía libre. La magnitud más empleada para expresar y medir el estado de energía libre del agua es el potencial hídrico. El potencial hídrico puede expresarse en unidades de energía por unidades de masa o volumen, la unidad de uso más corriente el megapascal (MPa = 10 bares).

      Potencial hídrico = Potencial osmótico + Potencial de Presión + Potencial mátrico + Potencial gravitacional

      Saludos

  11. Una pregunta, el hidrogeno de las moléculas de agua en que beneficia al crecimiento de la planta?

  12. agostina nerea dijo:

    La apertura o cierre de los estomas forma parte de la fisiología de la planta, que comunica a la planta con las condiciones ambientales y la adaptan a ella ¿ porque?

  13. Hola Nerea
    En primer lugar mis disculpas por el retraso en mi respuesta.
    Los estomas son el punto de entrada de CO2 para el ciclo de calvin y el de salida de agua por transpiración. Este intercambio gaseoso está controlado por los estomas y dependiendo de las condiciones ambientales se abren más o menos. La planta vie con el dilema de que si toma CO2 pierde agua. Pero la pérdida de agua òr transpiraciòn ayuda a regular la temperatura de la planta. Es como nosotros cuando sudamos.

    Si hay una falta de agua la planta abre menos los estomas para ahorrar agua. Fijará menos CO2 y por tanto afectará al crecimiento), pero perderá menos agua. Si el suelo es salino o el agua de riego tiene sales) parará algo parecido, ya que la salinidad tiene un componente osmótico que hace que a la planta le cueste más tomar agua del suelo. PAsa lo mismo: la planta cierra parcialmente sus estomas para ahorrar agua.
    En este sentido los estomas son una vía de adaptación de las plantas al medio ambiente, aunque las plantas tienen otros muchos más mecanismos de adaptación. Piensa que ellas no pueden desplazarse al estar ancladas en un punto fijo en el suelo.

    No se si aclaro tus dudas

    Saludos y gracias por tu interés en el blog

    Jose A Hernandez

  14. Paulina Macarena dijo:

    hola buenas quisiera saber procesos donde interviene el agua en las plantas

  15. por que la cantidad de agua y sales que excreta el ser humano no es siempre la misma.¿como se controlan la cantidades excretada?

  16. Bryan Mitma dijo:

    cuales son las principales funciones del agua en la planta?. tengo entendido que son unos 6 o 7 las principales.

  17. Rosalinda bethancourt dijo:

    Realice análisis integrado y establezca las relaciones entre nutrición mineral, la fotosíntesis y la transpiración.

    me podrias ayudar

  18. Jardinería Medellín dijo:

    Este tipo de blogs me parecen importantísimos por que nos amplia el panorama y nos damos cuenta que hay mas cosas afuera ejemplo tener platas que no necesitan de cuidados y poca agua, son ideales para las personas que por su cotidianidad y agitada vida no pueden estar pendientes de las plantas pero si es verdad que puedes tener un jardín con el mínimo cuidado.

  19. ¿CUAL ES LA IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS VEGETALES?

    • Pues tan fácil como que si no hay agua la planta no puede vivir. El agua da soporte físico para la estructura de la planta pero es quien permite el transporte de todos los nutrientes. Además, todas las reacciones bioquímicas tienen lugar en medio acuoso.

  20. Veronika Alameda dijo:

    Hola.
    ¿Las plantas pueden absorber agua por los estomas?
    Gracias.

    • Las plantas absorben la mayoría de agua por las raíces, pero sí que pueden absorber agua por las hojas, bien por toda su superficie y por los estomas. De esta manera, las plantas pueden aprovechar el agua que tenemos en la humedad ambiental. Lo mismo que pueden aprovechar ese agua las hojas, también la pierden en cuanto se abren los estomas o por evaporación por toda la superficie de la hoja cuando hace mucho calor, como mecanismo de refrigeración (como cuando nosotros sudamos)
      Pero el agua más importante para una planta es la que llegue por las raíces. Así que si no llueve o no tenemos agua de riego……malo

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