Potenziale idrico

Il potenziale idrico (Ψw) è un parametro che misura l'energia potenziale dell'acqua in un sistema, ad esempio nel suolo, nella radice, nella foglia o nell'atmosfera. Si ricava da tre parametri:

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I tre componenti che formano il potenziale idrico sono il potenziale di pressione (Ψw), il potenziale osmotico (Ψπ) ed il potenziale di matrice(Ψτ). L'unità di misura utilizzata può essere il è il Bar oppure il MPa.

Potenziale di pressione

Il potenziale di pressione rappresenta la pressione che il sistema esercita in risposta all'entrata di acqua. Può essere compreso, ad esempio, pensando ad un sacchetto di plastica resistente che viene riempito di acqua. All'inizio, poiché è vuoto, il sacchetto non oppone una apprezzabile resistenza in quanto, grazie alla parete elastica, può accogliere acqua. Quando la parete raggiunge la sua massima distensione allora il palloncino, mediante la parete, applica una forza sotto forma di pressione positiva che contrasta l'inserimento di acqua. Il valore di potenziale di pressione è sempre positivo.

Potenziale osmotico

Il potenziale osmotico è un valore che si ricava dalla misurazione dell'attività ionica della soluzione. Gli ioni, nel mezzo acquoso, tendono a “sequestrare” l'acqua diminuendone dunque la concentrazione. Il potenziale idrico dell'acqua è correlato alla concentrazione di molecole di acqua osmoticamente attive presenti nella soluzione; quando sono disponibili meno molecole, per via del potenziale osmotico, il potenziale idrico diminuisce. Il potenziale osmotico è, per questo motivo, un valore negativo.

Potenziale di matrice

Il potenziale di matrice è simile al potenziale osmotico ma si riferisce perlopiù alle sostanze organiche, come ad esempio il malato, le quali, a loro volta, sono capaci di rendere l'acqua non disponibile. Anche questo è si esprime mediante un valore negativo.

Alla luce delle considerazioni sui vari componenti del potenziale osmotico l'equazione del potenziale idrico dell'acqua è essere aggiustata in:

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proprio perché sia la componente osmotica che la componente di membrana rappresentano parametri che portano l'equazione verso la negatività.

Potenziale idrico e spostamento di acqua nella pianta

Come si sposta l'acqua nella pianta? Il movimento della soluzione liquida avviene grazie alla differenza di potenziale idrico che determina una pressione che cresce in negatività dalle radici all'apice del germoglio. Se prendiamo in considerazione due ambienti con differenti potenziali idrici possiamo notare che l'acqua si sposta dall'ambiente con potenziale idrico più positivo verso l'ambiente che ha il potenziale idrico più negativo.

 

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Illustrazione: Esemplificazione del movimento dell'acqua secondo un gradiente di potenziale
 

Il potenziale idrico, pertanto, può essere definito come l'energia interna che l'acqua possiede prendendo come riferimento l'acqua pura, la quale assume un valore potenziale pari a 0, a temperatura e pressione costante. Il termine “acqua” è, in realtà, da correlare a un elevato numero di molecole di H2O che si muovono in un sistema. La determinazione del potenziale dell'acqua è, in un certo senso, la quantificazione dell'energia posseduta dall'acqua nel sistema. Maggiore è la concentrazione di molecole d'acqua maggiore è il potenziale idrico che, per quanto riguarda la fisiologia vegetale, è sempre negativo ad eccezione di quando si analizza l'acqua pura che, come detto sopra, ha un potenziale pari a zero. La differenza di potenziale idrico è la differenza di potenziale tra due sistemi ad esempio tra due cellule o tra la radice ed il terreno.

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