Análisis de la curva Presión

8/14/2019 Anlisis de la curva Presin

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Fenmenos de Transporte de Agua en la Planta

Junio 2007

Anlisis de la curva Presin -Volumen, a partir de datos obtenidos con

la cmara de presin Scholander.Departamento de recursos hdricos, Universidad de Concepcin.

Lizardo Reyna B.

Prof.: Dr. Jorge Jara

Introduccin.

Es de gran importancia en la agricultura conocer el estado hdrico de las plantas, ya

que nos permite suministrar con alta eficiencia el recurso agua, en el continuo agua-

planta-atmsfera, el agua se mueve por diferencia de potencial (de mayor a menor),

que est ntimamente relacionado con el crecimiento celular, en consecuencia las

plantas sensibles a la sequa se manifiestan reduciendo el rea foliar, senescencia de las

hojas maduras, alteracin de la transpiracin debido al cierre de los estomas, entre otros.

Es conveniente clasificar cultivos de acuerdo al grado de adaptacin en condiciones de

estrs hdrico, la elaboracin de la curva presin-volumen permite cuantificar el

contenido relativo de agua (CRA) en las hojas, y a su vez derivar otros parmetros de

inters que se presentan en este trabajo.

En 1965 Scholander y Cols, desarrollaron una tcnica para medir el potencial hdricoen unidades de presin, consiste en aplicar presin a una hoja en estado de saturacin

hasta provocar la exudacin de esta por el pecolo, y comparando esta medicin con el

peso de la misma, este proceso se repite varias veces para graficar la curva presin-

volumen.

Objetivo.

El objetivo de este trabajo es aprender a obtener la curva presin-volumen, a partir de

datos obtenidos con la cmara de presin Scholander de una hoja de Maravilla, y

derivar los siguientes parmetros.

Potencial Osmtico a full turgor.

Potencial de turgor a CRA mximo.

CRA a turgor cero.

Potencial total de agua a turgor cero.

Modulo de elasticidad Ev.

Porcentaje de agua apoplstica.


2/7

(bar) Peso(g) (Mpa)

3.50 6.234 0.3500

4.00 6.112 0.4000

5.00 5.894 0.5000

5.50 5.872 0.5500

6.00 5.754 0.6000

7.00 5.677 0.7000

8.00 5.594 0.8000

9.20 5.495 0.9200

10.50 5.304 1.0500

11.50 5.097 1.1500

12.80 4.874 1.2800

15.20 4.772 1.5200

16.50 4.651 1.6500

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

Peso /g)

(Mpa)


Desarrollo.

El cuadro 1 contiene los datos obtenidos de la cmara de presin Scholander de la hoja

de Maravilla.

Cuadro1. Datos

En este trabajo se utilizaron valores absolutos y se convirti la unidad (bar) a mega

pascales (MPa).

Para determinar el valor del peso a turgor mximo se grafic el peso vs. el potencial

extrapol la parte lineal de la curva, como se muestra en los grficos 1 y 2.

Figura 1. Grafico de los datos experimentales.


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y = -1.2552x + 6.5853

R2 = 0.9451

5.30

5.40

5.50

5.60

5.70

5.80

5.90

6.00

6.10

6.20

6.30

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00

(Mpa)

Peso(g)

sec

sec

Pesofresco Peso oCRA

PesoMaximoTurgor Peso o

Peso(g) (Mpa) CRA

6.234 0.3500 0.9386

6.112 0.4000 0.9172

5.894 0.5000 0.8791

5.872 0.5500 0.8752

5.754 0.6000 0.8546

5.677 0.7000 0.8411

5.594 0.8000 0.8266

5.495 0.9200 0.8093

5.304 1.0500 0.7759

5.097 1.1500 0.7397

4.874 1.2800 0.7007

4.772 1.5200 0.6828

4.651 1.6500 0.6617


Figura 2. Determinacin del peso a turgor mximo.

El grfico 2 muestra la parte lineal de la curva, y a travs de de la ecuacin de la recta

de regresin se determin el peso a turgor mximo 6.5853g.

Con este valor se calcul el contenido relativo de agua CRA. Tabla 2.

sec 0.868Peso o g

Cuadro 2. Valores de CRA.


4/7

y = -3.1546x + 1.6827

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

1-CRA

1/(Mpa)


Calculado el CRA se elabor la curva presin-volumen el inverso del potencial 1/

vs. 1 CRA , para este caso es despreciable el grosor de la pared celular y se asume.CRA VOL la curva se muestra en el grafico 3.

Figura 3. Curva presin-volumen y parmetros derivados.

En la Figura 3 se muestra los parmetros que se pueden derivar de la curva presin-

volumen, en la figura 4 se observa la parte de inters de la curva con su respectiva

ecuacin, y los valores obtenidos se presentan en la tabla 3.

Figura 4. Ecuacin de la recta de regresin.

A partir de la de la extrapolacin de la recta del grfico 4 se obtuvo el inverso del P

mximo.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.001-CRA

1/

(Mpa)

As

1/ 100%

A A

1/ 0%Inicio de Plasmlisis


5/7

1* *

CRAv P B

1

2

1

11 * ln ln

11

n

i

n

i

Pi Pmximo

CRAB

CRA

Valor Unidad

0.5942 Mpa

0.5942 Mpa

0.7000 Mpa

80 %

47 %

2.9865 MPa

Presin Osmtica a turgencia cero

Contenido hdrico relativo a turgor cero

Modulo de elasticidad Ev

Porcentaje de agua apoplstica.

Potencial Osmtico a full turgor

Potencial de turgor a CRA mximo

Parmetro


Cuadro3. Valores de los parmetros derivados de la curva P-V

El contenido de agua simplstica se calculo a partir de la extrapolacin de la recta con=0, obteniendo el contenido de agua apoplstica con (Vt-Vs) donde Vt es el volumen

total y Vs es volumen simplstico. los datos complementarios se muestran en el anexo 1

Para calcular el modulo de elasticidad se aplico la metodologa presentada por

Standelman (1984) donde:

Donde:

v Modulo de elasticidadp Presin de turgor mxima

Conclusiones.

A partir de los datos obtenidos con la cmara Scholaner se puede construir la curva

presin-volumen, adems es posible derivar los datos presentados en el cuadro 3.

Se requiere de un criterio formal al momento de decidir el punto en que se inicia el

proceso de plasmlisis, que es justamente el cambio de la parte lineal en el grafico, y

muchas veces este no esta muy marcado.

Este es un procedimiento bastante prctico y relativamente sencillo para determinar la

necesidad hdrica de un cultivo, y poder as suministrar el agua ms eficientemente.


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Es de muy importancia conocer el modulo de elasticidad celular de la planta, para

establecer el nivel e adaptacin de esta a condiciones de estrs hdrico, en e caso de este

trabajo se constat un Ev alto lo que corresponde a que este tipo de cutivo es muy

sensible a la sequa.

Bibliografa.

Parks S. Nobel.(1999).Plant Physiology second edition. Department of OrganismicBiology and Evolution. University of California. Los Angeles.

J. A. Polana.,1 S. Meja de T. 2 y L. Rodrguez A.2 (2002). Curva Presin Volumen

de la caa de azcar variedad CC 8592 en condiciones del Valle del CaucaUniversidad Nacional de Colombia.

PRACTICA N 6(2004) Contenido y Estado Energtico del Agua en las Plantas:uso de la cmara de presin.Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas.


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(bar) Peso(g) CRA(g) 1-CRA (Mpa) 1/(Mpa) (bar) 1/(bar)

3.50 6.234 0.9386 0.0614 0.3500 2.8571 -3.50 0.2857

4.00 6.112 0.9172 0.0828 0.4000 2.5000 -4.00 0.2500

5.00 5.894 0.8791 0.1209 0.5000 2.0000 -5.00 0.2000

5.50 5.872 0.8752 0.1248 0.5500 1.8182 -5.50 0.1818

6.00 5.754 0.8546 0.1454 0.6000 1.6667 -6.00 0.1667

7.00 5.677 0.8411 0.1589 0.7000 1.4286 -7.00 0.1429

8.00 5.594 0.8266 0.1734 0.8000 1.2500 -8.00 0.1250

9.20 5.495 0.8093 0.1907 0.9200 1.0870 -9.20 0.1087

10.50 5.304 0.7759 0.2241 1.0500 0.9524 -10.50 0.0952

11.50 5.097 0.7397 0.2603 1.1500 0.8696 -11.50 0.0870

12.80 4.874 0.7007 0.2993 1.2800 0.7813 -12.80 0.0781

15.20 4.772 0.6828 0.3172 1.5200 0.6579 -15.20 0.0658

16.50 4.651 0.6617 0.3383 1.6500 0.6061 -16.50 0.0606

B Ev

5.0262 2.9865

(1/CRA)-1 ((1/CRA)-1)2 LnP-(LnPmax)

0.2320 0.6480 0.4160 0.0655 0.0043 0.3561 0.0233

0.3126 0.6890 0.3764 0.0903 0.0081 0.4561 0.04120.4566 0.7450 0.2884 0.1375 0.0189 0.7223 0.0993

0.4711 0.7560 0.2849 0.1425 0.0203 0.7347 0.1047

0.5490 0.8010 0.2520 0.1701 0.0289 0.8575 0.1459

0.5999 0.8270 0.2271 0.1889 0.0357 0.9614 0.1816

0.6547 0.8580 0.2033 0.2098 0.0440 1.0722 0.2249

0.7201 0.9140 0.1939 0.2356 0.0555 1.1195 0.2638

0.2158 1.0847


Anexo1.

Análisis de la curva Presión

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