ESTRUTURA HIDROLÓGICA DE PLANTAS VASCULARES ENVOLVIDAS NA TRANSFERÊNCIA DE ÁGUA DO SOLO PARA A ATMOSFERA

A planta contém dois sistemas de transporte quase independentes: o floema (sistema vivo, que carrega substâncias metabolizadas principalmente no sentido descendente a partir da copa, de e para órgãos de armazenagem), e o xilema (constituído principalmente de tecido morto, o qual transporta água e nutrientes no sentido ascendente, a partir das raízes).

Xilema e Floema

Os vasos condutores de água

São construídos de sequências de células mortas, grandes e alongadas, cujas paredes laterais, por diferentes processos, se tornaram espessas e impermeáveis à água e com padrões distintos de poros sobre elas distribuídos. As paredes transversais das células se desintegraram de tal forma que o resultado é uma série de tubos que comunicam diretamente a fonte de água nas raízes com seu destino final, a atmosfera que envolve a folhagem. Os vasos terminam fechados em suas extremidades inferiores entre as células absorventes das raízes, e em suas extremidades superiores eles terminam entre as células fotossintéticas das folhas.

Sistema Ascendente e Descendente

Entre os vasos do xilema existem fibras mais curtas quase sólidas, que têm aparentemente função puramente mecânica e células de parênquima vivo que envolvem os raios medulares, que por sua vez comunicam os vasos com tecidos de partes externas do caule, incluindo-se o floema de onde se extraem materiais para armazenamento temporário.

Representação esquemática do sistema vascular da planta.

O sistema radicular

A arquitetura (aparência e conformação) do sistema radicular depende das condições externas.

É proposto que culturas estabelecidas com suprimento adequado de água tendem a produzir um sistema radicular confinado à superfície do solo, ao passo que culturas submetidas a indiferentes suprimentos de água tem desenvolvimento radicular mais profundo. Alguma evidência dessa sugestão foi encontrada, mas frequentemente existe uma variação maior entre sistemas radiculares submetidos a dado regime de água, do que entre profundidade radicular média de plantas de regimes de água contrastantes.

O comprimento total e taxa de crescimento das raízes fornecem parâmetros convenientes para comparar o comportamento de plantas sob diferentes tratamentos.

A rizosfera é confinada principalmente a um volume de solo úmido suficiente para suprir a demanda evaporativa da parte aérea; enquanto a água é “extraída” do solo, as raízes tendem a se expandir ao longo de gradientes de água, mas permanece a possibilidade de absorção de água de qualquer parte do solo previamente esgotada, caso esta seja remolhada.

Os órgãos extremos das raízes que entram em contato com o solo são os pêlos absorventes; cada um é uma protuberância de uma única célula da epiderme. Os pelos absorventes tem vida curta e desaparecem depois de alguns dias para serem repostos por novos, formados imediatamente após ao ápice radicular em avanço.

 Cada raiz termina em um ponto de crescimento sobreposto por uma coifa razoavelmente distinta, que é uma proteção de células muscilaginosas cuja finalidade é dita como auxiliar ao avanço da extremidade em crescimento, lubrificando os agregados do solo.

Caules e folhas

Os caules sustentam os órgãos fotossintéticos e reprodutivos no meio ambiente apropriado para suas funções e também contêm os sistemas de transporte que os comunicam com as raízes.

A parte aérea consiste normalmente em caules e folhas verdes. A estrutura da folha reflete sua tão importante função fotossintética. Na superfície superior, imediatamente abaixo da epiderme está o parênquima palissádico, constituindo-se de células em contato estreito, providas de cloroplastos. Entre este e a epiderme inferior está uma zona de células livremente dispostas em espaços vazios entre elas, chamado parênquima lacunoso ou esponjoso, também fotossintético. O contato entre os espaços vazios do parênquima esponjoso e a atmosfera externa é feita pelos poros estomatais.  

Estômatos

Cada estômato consiste num par de células de guarda alongadas, ocasionalmente sendo suplementadas com células subsidiárias, como acontece nas gramíneas. Ao contrário do restante das células epidermais, as células de guarda contêm cloroplastos. A forma das células de guarda é tal que quanto túrgidas, suas paredes adjacentes se separam para formar um poro. A forma e largura do poro determinam sua habilidade em permitir a passagem de vapor e gases. A abertura do poro diminui proporcionalmente à redução de pressão de turgor nas células de guarda; quando elas estão flácidas, o estômato está completamente fechado. Os estômatos, em grande número por centímetro quadrado, estão geralmente dispostos na face inferior das folhas, mas em algumas espécies eles também poder estar presentes na face superior, mas em menor número. Estômatos podem ser encontrados em alguns caules, mas nunca em raízes.

O sistema condutor

Consiste em grupos superiores e inferiores de células vivas de paredes finas, em íntimo contato com os terminais de tubos mortos de paredes espessas que contêm poros no sentido lateral, o que permite comunicação entre eles e os outros tecidos nos caules. Na extremidade inferior do sistema, as células de paredes finas mais externas estão em contato com as camadas de água que envolvem as partículas do solo, enquanto que na extremidade superior as células de paredes finas formam os limites de cavidades de ar dentro das folhas; estas cavidades comunicam-se com a atmosfera externa através de poros, que se podem fechar ao receber estímulo apropriado. Assim, existe uma coluna contínua de água ligando a água do solo à atmosfera, tendo mecanismos de regulagem em ambas as extremidades (células vivas nas quais a passagem de água depende do potencial osmótico, de seu conteúdo e do potencial da água da atmosfera ou do solo), e um mecanismo secundário de regulagem (os estômatos) colocado entre o ar contido dentro da folha e o ar da atmosfera externa.

Medida da abertura estomatal

A porosidade de uma superfície de folha pode ser medida, utilizando-se de porômetros, forçando-se o ar por uma pequena zona coberta, fazendo-o penetrar nos espaços intercelulares e daí para a atmosfera através dos estômatos localizados fora da zona coberta da folha.