Potențial de apă

Potențialul de apă este măsura puterea apei de a părăsi această soluție, pentru a trece spre o soluție de potențial mai redus de apă.

Cu cât soluția este mai concentrată în substanțe dizolvate, cu atât potențialul de apă este mai mic.

Utilitate

În fiziologia plantelor, potențialul apei face posibilă determinarea direcției schimburilor de apă între:

• diferite părți ale plantei (organe, celule ...).
• solul și planta.
• planta și atmosfera.

De fapt, apa circulă întotdeauna de la cele mai mari potențiale de apă la cele mai mici potențiale de apă (semnează convenția).

Componente

Potențialul de apă al plantelor reprezintă energia rezultată din forțe osmotice, turgor, capilare ...

Formula: Ψ = P + π + τ + ρ

Cu:

• P potențialul hidrostatic (presiunea turgorului ). P este egal cu 0 la presiunea atmosferică . P se datorează prezenței peretelui (celulelor plantei) și presiunii conținutului intracelular (deci P mai mare decât presiunea atmosferică). Potențialul hidrostatic are o valoare în general cuprinsă între 3 și 8 bari .

• π potențialul osmotic . π este egal cu 0 în apa pură, va fi întotdeauna negativ în celulele vegetale. π reflectă prezența substanțelor dizolvate. Putem defini presiunea osmotică ca fiind egală cu valoarea absolută a potențialului osmotic împărțit la volumul compartimentului (potențialul este o cantitate de energie exprimată în jouli. Prin analiza dimensională dacă ne amintim de exemplu că PV = nRT este omogen la jouli (-PdV fiind expresia muncii elementare) înțelegem că presiunea este omogenă la jouli pe unitate de volum (în unități SI, m ^ 3)). Apoi este posibil să se măsoare (cu un osmometru ) concentrația substanțelor dizolvate dintr-o celulă. Dacă crește, presiunea osmotică va crește și potențialul osmotic va scădea.

• τ potențialul matricei. Acest potențial corespunde forțelor de retenție exercitate de matrice (forțe de imbiție și capilaritate ). τ este mai mic decât 0.

• ρ potențialul gravitațional . ρ este ≥0 dacă înălțimea plantei depășește 10 metri (copaci).

Exemple

Exemple de valori ale potențialului de apă:

• 7 bare: bulbi de ceapă, rădăcini de morcov, frunze de spanac.
• 30 de bare: mezofite (plante care necesită un biotop moderat umed).
• 50 până la 100 de bare: cactuși , crassulaceae (pierderi mici de apă în mediu arid).

Vezi și tu

• Senzor de umiditate a solului
• Transportul pe apă în plante
• Punct permanent de ofilire
• Potențial capilar (Ψ), sau potențial matricial, sau potențial de retenție, sau potențial de aspirație, exprimat în înălțime negativă a apei , lucru necesar pentru extragerea unei unități de masă de apă fixată de forțele capilare (constanta tensiunii superficiale sau forța de aspirație ) a unei unități de sol masa.
• Potențialul capilar, sau tensiunea apei solului, presiune pozitivă sau negativă, comparativ cu presiunea externă a gazelor pe apa solului, care trebuie exercitată pe o soluție cu aceeași compoziție ca și apa solului, printr-o membrană poroasă permeabilă. 

Note și referințe

1. „  potențial capilar  ” , pe gdt.oqlf.gouv.qc.ca (accesat la 28 februarie 2020 )
2. „  tensiunea apei solului  ” , pe gdt.oqlf.gouv.qc.ca (accesat pe 29 februarie 2020 )