NUTRICIÓN EN VEGETALES SUPERIORES(INTRODUCCIÓN)

Nutrición en plantas superiores
En general, las plantas necesitan grandes cantidades de agua para su mantenimiento: 1) por la continua emisión de vapor de agua por las hojas y 2) en la época de crecimiento o de formación de nuevas hojas, por la enorme absorción de agua que realizan las vacuolas.
Como además la planta sintetiza toda su materia orgánica, ha de obtener del suelo todos los elementos minerales necesarios. Como estos elementos se encuentran allí en cantidades muy pequeñas, la planta debe tomar grandes cantidades de agua para conseguir los elementos precisos. Con esta finalidad absorbe agua por la raíz.
El agua con sales minerales diluidas sube por la planta y constituye la llamada savia bruta o savia ascendente, que llega hasta las hojas. En las hojas tiene lugar la fotosíntesis: se elaboran las sustancias orgánicas solubles (principalmente hidratos de carbono), que se reparten por todas las células del vegetal en un movimiento descendente, y que constituyen la savia descendente o savia elaborada.
En resumen:
I) Absorción de agua y sales minerales por las raíces.
II) Ascenso de esa savia bruta.
III) Elaboración de materia orgánica en las hojas gracias al proceso de fotosíntesis.
IV) Distribución de la savia elaborada (solución de sustancias orgánicas) por todo el vegetal.
Por los vasos leñosos (xilema) circula la savia bruta, y por los vasos liberianos o cribosos (floema) la savia elaborada. Todos los tubos del xilema y del floema son finos, aproximadamente del mismo tamaño, y se disponen en paquetes de tubos paralelos llamados haces vasculares, que discurren a lo largo del tallo y van perdiendo grosor a medida que algunos de los vasos que los forman se desvían para penetrar en las ramas y en las hojas (nervaduras).
I) Absorción radicular y formación de la savia bruta
Para absorber agua las plantas presentan un órgano hundido en el suelo que es la raíz. La raíz se constituye como el órgano de absorción de agua por excelencia, gracias al gran desarrollo de sus ramificaciones y a la presencia de infinidad de pelos absorbentes en las mismas.
La absorción de agua por las células de la raíz es pasiva: el agua penetra por ÓSMOSIS como consecuencia de las tensiones del xilema (CAPILARIDAD) y también junto con ellas las sales minerales diluidas que han sido absorbidos activamente (con gasto de energía) a través de las membranas celulares de la raíz.
Cuando la concentración de sales en el suelo es baja y la transpiración pequeña, la absorción se da cerca de la superficie de la raíz, particularmente a través de las células de los pelos radicales. Estas células (pelos absorbentes) están muy próximas a las partículas del suelo y aumentan el área de contacto entre el suelo y las raíces. A partir de esta zona de la raíz -muy activa metabólicamente y con abundancia de pelos radicales-, los tejidos -más viejos- se suberifican (zona de corcho) y se vuelven relativamente impermeables (aunque todavía absorben un poco).
II) Transporte a través del xilema
Las plantas terrestres muy desarrolladas, tales como los árboles, poseen dos tipos de tejidos especializados para el transporte a larga distancia: el xilema y el floema. El agua y las sales minerales disueltos ascienden por el xilema (leño), y los productos de la fotosíntesis –azúcares disueltos- se mueven desde las hojas a otras partes de la planta por el floema (descenso).
En la tierra, las plantas necesitan una estructura rígida de auto-sostenimiento; esta estructura es el xilema, que consta de diminutos tubos rígidos huecos (con Lignina) a través de los cuales pueden moverse el agua y los elementos minerales disueltos. La rigidez de los tubos en el interior de un tallo es suficiente para que se puedan sostener por sí mismos.
Sobre el mecanismo de ascenso de la savia bruta se han elaborado muchas teorías, pero se admite la participación de fuerzas como:
-La presión radical: se desarrolla desde abajo como consecuencia del empuje osmótico del agua absorbida por los pelos de la raíz.
-La fuerza aspirante o presión negativa: que se ejerce desde la parte alta del vegetal (hojas), fruto de la pérdida de agua por transpiración.
- La capilaridad: es la tendencia que tiene un líquido a desplazarse y subir por las paredes del tubo, cuanto más fino es el vaso asciende más rápido.
- Tensión- Cohesión: las moléculas líquidas de la savia bruta, que alcanzan valores de más de 350 atm e impiden la ruptura de las finas columnas de agua que ascienden por los vasos leñosos.
III) Intercambio gaseoso y elaboración del alimento en las hojas
Continuamente tiene lugar un intercambio de CO2, O2 y H2O entre todas las partes de la planta y su ambiente. La hoja es el órgano de intercambio de gases más eficaz, y ya que casi todas las hojas están cubiertas de una capa o cutícula relativamente impermeable, ordinariamente el intercambio más importante tiene lugar a través de los estomas.
La transpiración es la pérdida del exceso de agua de las plantas en forma de vapor. Aunque se pierde agua a través de todas las superficies de todas las células foliares, la mayor parte se pierde a través de los estomas. Éstos son poros cuyas aberturas están controladas por un par de células flexibles llamadas células oclusivas o de cierre. Estas células se abren durante el día y se cierran durante la noche o en condiciones de excesivo déficit hídrico.
La abertura estomática permite, además del escape del vapor de agua, la entrada de CO2 y O2 en las hojas para la fotosíntesis y la respiración. La fotosíntesis se detiene durante la noche.
La mayor parte del agua que absorben las raíces se pierde por la transpiración. El tejido foliar es muy esponjoso: las células están rodeadas por abundantes espacios gaseosos en comunicación: el agua se evapora en esos espacios y difunde por ellos hacia los estomas.
La corteza del tallo también tiene estomas cuando es joven, y estructuras similares suberificadas (aberturas denominadas lenticelas) cuando es vieja. Los tallos muy jóvenes funcionan de alguna manera como las hojas: fotosintetizan y transpiran. Los viejos apenas fotosintetizan.
IV) Transporte de la savia elaborada a través del floema
La savia elaborada circula por los tubos liberianos, ocupando la gran vacuola central de las células que los forman y atravesando los tabiques de separación por los orificios que éstos presentan (vasos cribosos o liberianos). A diferencia de la savia bruta, la elaborada circula tanto hacia arriba como hacia abajo, pues debe hacer llegar la materia orgánica que transporta a todas las células del vegetal.
El mecanismo de circulación de la savia elaborada se debe a una diferencia de presión hidráulica que hay en los lugares donde se produce dicha savia y la que hay en los lugares donde se recibe. Según esto, las células donde se elabora la savia (hojas) se hallan turgentes, es decir, con una elevada presión interna, mientras que las de los órganos receptores tienen menor presión. La savia elaborada tiende a desplazarse desde los puntos de mayor presión a los de menor presión. La circulación será mucho más lenta que la de la savia bruta.
La circulación de la savia elaborada presenta variaciones según las estaciones del año. Durante el invierno se encuentra reducida al mínimo debido al taponamiento de las cribas de los vasos liberianos por una sustancia llamada calosa, pero al llegar la primavera se reabsorbe y la circulación de la savia es mucho más activa: precisamente cuando los nuevos brotes en fase de crecimiento requieren un gran aporte de materias nutritivas.