Pressão de raiz - Root pressure
A pressão da raiz é a pressão osmótica transversal dentro das células de um sistema radicular que faz com que a seiva suba do caule da planta até as folhas.
A pressão da raiz ocorre no xilema de algumas plantas vasculares quando o nível de umidade do solo é alto à noite ou quando a transpiração é baixa durante o dia. Quando a transpiração é alta, a seiva do xilema geralmente está sob tensão, em vez de sob pressão, devido à atração transpiracional . À noite, em algumas plantas, a pressão radicular causa gutação ou exsudação de gotas de seiva do xilema das pontas ou bordas das folhas. A pressão da raiz é estudada removendo-se o rebento de uma planta próximo ao nível do solo. A seiva do xilema exsudará da haste cortada por horas ou dias devido à pressão da raiz. Se um manômetro estiver conectado à haste cortada, a pressão da raiz pode ser medida.
A pressão na raiz é causada pela distribuição ativa de íons nutrientes minerais no xilema da raiz . Sem transpiração para carregar os íons pelo caule, eles se acumulam no xilema da raiz e reduzem o potencial hídrico . A água então se espalha do solo para o xilema da raiz devido à osmose . A pressão da raiz é causada por esse acúmulo de água no xilema empurrando as células rígidas. A pressão da raiz fornece uma força que empurra a água para cima pelo caule, mas não é suficiente para explicar o movimento da água para as folhas no topo das árvores mais altas . A pressão máxima da raiz medida em algumas plantas pode elevar a água apenas para 6,87 metros, e as árvores mais altas têm mais de 100 metros de altura.
Papel da endoderme
A endoderme na raiz é importante no desenvolvimento da pressão radicular. A endoderme é uma única camada de células entre o córtex e o periciclo . Essas células permitem o movimento da água até chegar à faixa de Caspar , feita de suberina , uma substância à prova d'água. A faixa de Casparian impede que os íons nutrientes minerais se movam passivamente através das paredes das células endodérmicas. Água e íons se movem nessas paredes celulares através da via do apoplasto . Os íons fora da endoderme devem ser transportados ativamente através de uma membrana celular endodérmica para entrar ou sair da endoderme. Uma vez dentro da endoderme, os íons estão na via do simplast. Eles não podem se difundir novamente, mas podem mover-se de uma célula para outra através dos plasmódios ou ser ativamente transportados para o xilema. Uma vez nos vasos do xilema ou traqueídeos, os íons estão novamente na via do apoplasto. Os vasos e traqueídeos do xilema transportam água pela planta, mas não possuem membranas celulares. A faixa de Casparian substitui a falta de membranas celulares e evita que os íons acumulados se difundam passivamente na via apoplástica para fora da endoderme. Os íons que se acumulam no interior da endoderme no xilema criam um gradiente de potencial de água e, por osmose, a água se difunde do solo úmido, através do córtex, através da endoderme e para o xilema.
A pressão da raiz pode transportar água e nutrientes minerais dissolvidos das raízes através do xilema até o topo de plantas relativamente curtas quando a transpiração é baixa ou zero. A pressão máxima medida na raiz é de cerca de 0,6 megapascais, mas algumas espécies nunca geram pressão na raiz. O principal contribuinte para o movimento da água e dos nutrientes minerais para cima nas plantas vasculares é considerado a atração transpiracional . No entanto, as plantas de girassol cultivadas em umidade relativa de 100% cresceram normalmente e acumularam a mesma quantidade de nutrientes minerais que as plantas em umidade normal, que tinham uma taxa de transpiração de 10 a 15 vezes a das plantas em umidade 100%. Assim, a transpiração pode não ser tão importante no transporte ascendente de nutrientes minerais em plantas relativamente curtas como freqüentemente se supõe.
Os vasos do xilema às vezes se esvaziam durante o inverno. A pressão da raiz pode ser importante para recarregar os vasos do xilema. No entanto, em algumas espécies, os vasos se reabastecem sem pressão na raiz.
A pressão das raízes costuma ser alta em algumas árvores de folha caduca antes de sua folhagem. A transpiração é mínima sem folhas e os solutos orgânicos estão sendo mobilizados, diminuindo o potencial de água do xilema. O bordo de açúcar acumula altas concentrações de açúcares em seu xilema no início da primavera, que é a fonte do açúcar de bordo. Algumas árvores "sangram" a seiva do xilema profusamente quando seus caules são podados no final do inverno ou início da primavera, por exemplo, bordo e olmo . Esse sangramento é semelhante à pressão da raiz, mas apenas açúcares, em vez de íons, podem diminuir o potencial de água do xilema. No caso único das árvores de bordo, o sangramento da seiva é causado por mudanças na pressão do caule e não na pressão da raiz [1] .
É muito provável que todas as gramíneas produzam pressão nas raízes. Em bambus, a pressão da raiz está correlacionada com a altura máxima de um clone.