ABSORBŢIA APEI ŞI BIOELEMENTELOR DE CĂTRE PLANTE

Absorbţia bioelementelor: în stare dizolvată,Transportul lor prin ţesuturile plantelor: simultan cu apa. Absorbţia unor biocompuşi organici: aminoacizi, glucide solubile, acizi org.

Adaptările rădăcinii pentru absorbţia apei şi a bioelementelor

Organul specializat: rădăcina.Adaptări specifice:

perilor absorbanţi, gradul mare de ramificare şi lungimea totală (ex. secară - 500 Km).

Perişorii absorbanţi = celule rizodermice modificate şi specializate.Particularităţi:

lungimea: 0,15 - 8,0 mm grosimea de aproximativ 0,1 mm vacuola ocupă tot interiorul nucleul localizat în vârf înconjurat de masa citoplasmatică. pereţii formaţi din caloză le conferă o mare permeabilitate

pentru apă. numărul între 217 peri/mm2 la pin şi 2.500 peri/mm2 la

secară. durata de viaţă 50 până la 70 de zile la grâu, şi 120 de zile la

orez rizosfera: micorize, bacterioze.

Secţiune transversală prin rădăcină (Enstone şi Peterson-1992)

Rizosfera este reprezentată de zona de sol aflată sub influenţa rădăcinilor vii. Extindere variabilă Bogată în microorganisme Exudate, secreţii, lizate, mucilagii.

Exudatele sunt compuşi cu greutatea moleculară mică, care sunt transportaţi pe

cale pasivă din celule în spaţiile intercelulare şi apoi în sol.

Compoziţia biochimică: - proteine, acizi organici, aminoacizi, - metaboliţi - acizi uronici, fenoli - elemente minerale biogene (calciu, cupru, plumb). – - biomolecule semnal - luteolina care atrage

chimiotactic bacteriile din genul Rhizobium, biocianina care stimulează fixarea ciupercilor micoritice vezicular – arbusculare, sau ca acidul palmitic care stimulează fixarea ciupercilor ectomicoritice.

- compuşi allelopatici inhibă creşterea altor plante, cazul exudatelor eliminate de rădăcinile de nuc.

Compuşi allelopatici: acid galic, taninuri, alcaloizi, purine, etc.

Secreţiile constă din compuşi organici cu greutate moleculară mică sau mare, care rezultă din procesele metabolice şi care sunt eliminaţi din rădăcini pe cale activă.

Lizatele sunt constituite din compuşi de biodegradare rezultaţi din autoliza celulelor senescente sau a celor atacate de microorganisme parazite. Exemplu:cca 10-16 % din carbonul fixat în procesul de fotosinteză revine în sol.

Mucilagiile sunt produse de celulele secretoare din zona subapicală a rădăcinii, sau provin din biodegradarea poliglucidelor din pereţii celulari.

Rolul: protecţia celulelor rădăcinilor la penetrarea acestora prin sol, şi substrat nutritiv pentru microorganisme.

Consecinţa: prezenţei exudatelor, secreţiilor, lizatelor şi a mucilagiilor în solul din apropierea rădăcinii plantelor → dezvoltarea microflorei şi a microfaunei.

Încărcătura solului până la adâncimea de 15 cm: 139 kg/ha alge, 10.080 kg/ha bacterii 10.000 kg/ha fungi, 379 kg/ha microfaună.

Populaţia rizosferei: fungi saprofiţi, bacterii chimiosintetizante (nitrobacterii, sulfobacterii,

ferobacterii), bacterii denitrificatoare, bacterii fixatoare de azot molecular liber din sol; în stratul superficial alge şi bacterii pigmentate capabile să

fixeze dioxidul de carbon prin reacţii de fotosinteză.

Consecinţele activităţii microflorei:-Fixarea azotului atmosferic de către Azotobacter, cca 60 kg/ha. -Transformarea azotului amoniacal în nitraţi (în procesul de nitrificare), de

către bacteriile Nitrosomonas şi Nitrobacter. -Descompunerea de către bacterii a formelor insolubile de fosfaţi.

Micorizele sunt relaţii mutualistice complexe stabilite în natură în modobişnuit între rădăcinile plantelor şi hifele unor ciuperci.

Rolul micorizelor: optimizarea rezervei de apă şi biominerale din sol pentru planta gazdă.

Oferta plantei: biocompuşi organici şi adăpost ecologic fungilor.

Excepţii: familiile Cruciferae, Caryophyllaceae, Cyperaceae, Chenopodiaceae, în condiţiile cultivării pe soluri bogate în minerale biogene şi cu umiditate

corespunzătoare, unele plante (exemplu pomii fructiferi) pot creşte fără micorize,

în timpul verii, în condiţii de secetă, micorizele pot dispare, dar se refac atunci când condiţiile din sol devin favorabile.

Clasificare funcţie de locul de fixare al hifelor: ectomicorize endomicorize.

Ectomicorizele se întâlnesc la: angiospermele lemnoase, unele graminee cultivate şi spontane, ceapă şi unele specii de gimnosperme.

Caracteristici:- Hifele fungilor formează în jurul radicelelor un manşon exceptând ţesutul

meristematic din apexul rădăcinii. - Unele hife pătrund şi între celulele rizodermei, după hidroliza enzimatică a

lamelei mediane şi uneori chiar şi între celulele corticale.

- Hifele alcătuiesc o reţea numită reţeaua lui Hartig, care reprezintă zona de schimb dintre fungi şi celulele rădăcinii, sunt acelulare şi au rol de transfer.

Endomicorizele se întâlnesc la: o cereale o unele plante din zonele arctice, tropicale şi deşertice.

Caracteristici:- insinuarea fungilor micoritici între şi în celulele rădăcinilor atât pe cale

mecanică cât şi pe cale enzimatică,- hifele se alungesc pe măsură ce creşte rădăcina.- sunt de tip vezicular-arbuscular - pătrund în celulele corticale ale rădăcinii unde dau naştere la structuri

ovoidale denumite vezicule şi la structuri ramificate numite arbuscule; - veziculele constituie situsurile de depozitare ale biomoleculelor de rezervă, - arbusculele reprezintă structurile prin care are loc schimbul de biomolecule nutritive dintre fungi şi plantă;- durata de viaţă a endomicorizelor este de circa 2-15 zile.

Endoectomicorizele sunt considerate ca un tip aparte de micorize, unii autori consideră că sunt ectomicorize, iar alţii că sunt endomicorize.

Consecinţa activităţii fungilor micoritici: cantitatea de azot provenit din sol creşte de 1,6 ori, cea de fosfor de 2,9 ori şi sporeşte biomasa uscată care se acumulează în plantele cu micorize, comparativ cu plantele care nu posedă micorize.

Biomoleculele organice necesare nutriţiei fungilor: zaharoza. Conţinutul în zaharoză al hifelor micoritice se menţine la un nivel coborât prin

transformarea acesteia în biocompuşi de rezervă (glicogen, acizi organici), ceea ce favorizează difuzia continuă a acesteia din rădăcini în hife.

Menţiune: Procesul de absorbţie al apei şi compuşilor minerali biogeni este caracteristic tuturor organismelor vegetale, dar se realizează diferenţiat în funcţie de gradul de evoluţie al speciilor.

Raportul: rădăcina plantei şi solul în care este fixată.Accesul rădăcinilor la apa din sol depinde de: gradul de reţinere al apei la

particulele solului.

Forme de apă în sol:

-apa de constituţie sau apa legată chimic-apa higroscopică

-apa peliculară-apa capilară

-apa gravitaţională.

Apa de constituţie sau apa legată chimic intră în structuramoleculelor care alcătuiesc particulele solului, reprezentând apa de cristalizare reţinută cu forţe chimice, şi de aceea este inaccesibilă plantelor.

Apa higroscopică formează pelicula fină dispusă imediat la suprafaţaparticulelor de sol, moleculele ei fiind ordonat dispuse şi reţinute cu forţe electrostatice.

Apa peliculară este reprezentă de straturile externe de apă care înconjurăparticulele solului, reţinute cu forţe de 30 - 50 atm,este accesibilă numai pentru unele specii de plante halofite.

apa inertă = apa higroscopică + apa peliculară

apa pendulară: apa acumulată între peliculele de apă a două particule învecinate.

Apa capilară este apa care ocupă spaţiile capilare fine ale solului reţinută cuforţe de sub o atm. Apa capilară se găseşte în legătură cu pânza de apă freatică, nivelul ei fiind influenţat de deplasările acesteia, şi este accesibilă plantelor.

Apa gravitaţională ocupă spaţiile mari din sol, este foarte mobilă şi sedeplasează descendent sub influenţa forţei gravitaţionale a pământului; provine din precipitaţii şi irigaţii, se deplasează în orizonturile mai adânci ale solului, îmbogăţind pânza freatică; este accesibilă plantelor.

Rădăcinile plantelor absorb apa reţinută cu forţe mai mici decât forţa de sucţiune a celulelor:

apa gravitaţională, apa de capilaritate şi o parte din apa peliculară.

Indicatori hidrici:1.Conţinutul de apă al solului care determină ofilirea ireversibilă a plantelor

este cunoscut sub denumirea de coeficient de ofilire. Valoarea acestui coeficient variază în funcţie de natura solului şi este aproape

identică la diferite specii.Exemplu: în cazul solurilor nisipoase variază între 1,02 şi 1,11,

în cazul celor luto–nisipoase între 6,5 şi 6,9 iar în cazul celor luto–argiloase între 15,3 şi 16,6.

2. Rezerva utilă reprezintă cantitatea de apă disponibilă pentru plante, respectiv diferenţa dintre capacitatea de câmp a solului şi coeficientul de ofilire.

Soluţia solului reprezintă interfaţa la nivelul căreia se face schimbul de materie între coloizii solului şi rădăcinile plantelor şi are o concentraţie care variază între 0,05 şi 0,15 %.

Conţinut chimic: în stare dizolvată ioni şi diverşi compuşi organici: glucide, aminoacizi, amide, acizi organici şi sărurile acestora.

Calea apoplasmică:- capilarele dintre microfibrilele celulozice din pereţii celulelor rădăcinii,- un contact direct între soluţia din apoplast şi soluţia solului, - schimbul dintre aceste soluţii se realizează prin difuziune,- direcţia de transport este de la soluţia concentrată, spre cea diluată,- în cazul rădăcinii, absorbţia activă a ionilor prin plasmalemă în celule,

determină diluarea soluţiei din apoplast şi difuzia ionilor din soluţia solului spre acesta,

- în sol presiunea hidrostatică este mai mare, în apoplast este scăzută, datorită absorbţiei apei în celule.

- calea apoplasmică reprezintă circa 3 până la 30 % din volumul ţesuturilor şi constituie calea de transport cu minimă rezistenţă, în care are loc un transport de masă,

- viteza de transport a apei şi ionilor prin apoplast este de 10 ori mai mare comparativ cu transportul prin citoplasmă şi vacuole (calea simplasmică),

- transportul soluţiei prin apoplast se realizează sub forma unui curent de masă.

Rolul apoplastului: transport rezervor tampon pentru apă în condiţii de stres hidric.

Calea simplasmică:- pătrunderea substanţelor în simplast este reglată de plasmalemă,- conţine o cantitate mai mare de ioni, comparativ cu soluţia solului ceea ce

dovedeşte că transportul pasiv, care are tendinţa de egalizare a concentraţiilor soluţiilor, are o pondere redusă.

Tipuri de transport:o pasiv o activ.

Transportul activ: o se realizează cu consum de energie,o se realizează cu diferite tipuri de biomolecule transportoare de

natură proteică, specifice pentru transportul fiecărui ion,o dacă doi ioni manifestă afinitate pentru acelaşi situs de transport se

produce fenomenul de inhibiţie competitivă.

Transportori proteici pentru: o cationi - calciu, potasiu, protoni,o anioni - clor, nitraţi, o compuşi organici - zaharoză, glucoză şi aa.

Consecinţele transportului:o creşterea potenţialului bioelectrico potenţial bioelectric negativ generat de funcţionarea acestor

pompe electrogene →o generează o forţă de atracţie pentru ionii încărcaţi cu sarcini

electrice pozitive, care determină transportul cationilor prin plasmalemă şi acumularea lor în celulă.

Exemplu: un potenţial de -116 mV generează o forţă de atracţie care poate menţine în celulă o concentraţie a K de 100 de ori mai mare faţă de apoplast.

Transportul apei prin plasmalemă: o se realizează cu ajutorul unor proteine specifice, care formează

canale pentru apă denumite hidroporine, o este reglat de potenţialul osmotic din celulă, care permite trecerea

apei şi se opune trecerii compuşilor dizolvaţi.

Baza moleculară a potenţialului osmotic:o ionii acumulaţi în celule, o biomolecule osmotic active - glucide solubile, ac. organici, aa.

Caracteristicile osmozei:o proces pasiv o generat de potenţialul osmotic, o realizarea şi menţinerea PO necesită consum de energie,o sensul de transport al apei prin procesul de osmoză este

întotdeauna în contragradient.

Factori intrinseci defavorabili absorbţiei:o blocarea procesului de respiraţieo lipsa energiei biochimice.

Situaţii de fapt:1. în cazul în care soluţia externă şi soluţia intracelulară au

aceeaşi concentraţie, adică sunt izotonice → nu are loc transportul de apă prin membranele plasmatice;

2. în cazul în care soluţia externă este mai diluată, adică este hipotonică faţă de soluţia intracelulară (sucul vacuolar) → apa pătrunde în celulă printr-un proces de endosmoză traversând plasmalema; ajunsă în citoplasmă, apa trece prin tonoplast şi intră în vacuolă (bogată în biomolecule osmotic active) → creşterea volumului vacuolei, care exercită o presiune asupra citoplasmei, iar aceasta presează la rândul ei asupra peretelui celular.

Definiţii:1. Starea fiziologică normală de saturare cu apă a celulei se numeşte

turgescenţă. 2. Presiunea hidrostatică care ia naştere la saturarea celulei cu apă se numeşte

presiune de turgescenţă (Po).

Importanţa stării de turgescenţă: asigură poziţia erectă a tulpinilor plantelor ierboase, asigură poziţia normală a limbului foliar la toate speciile, modificările de turgescenţă a celulelor sau a unor grupuri de celule

determină mişcările de închidere şi deschidere ale stomatelor, sau mişcările unor organe ale plantelor (ex. Mimosa),

are rol în creşterea celulelor în dimensiuni prin elongaţie, asigură activitatea fiziologică intensă a plantelor.

3. În cazul în care soluţia solului este mai concentrată faţă de soluţia intracelulară, adică este hipertonică, are loc ieşirea apei din celule printr-un proces numit exosmoză.

Exosmoza determină: deshidratarea celulei care se manifestă prin micşorarea volumului

vacuolei, iniţial citoplasma se desprinde la colţurile celulei = faza de plasmoliză

incipientă, deshidratarea accentuată a celulei datorată procesului de exosmoză face

ca citoplasma să rămână fixată de peretele celular numai prin plasmodesme = faza de plasmoliză concavă sau stelată,

ultima fază este plasmoliza convexă care se caracterizează prin desprinderea completă a citoplasmei de peretele celular la capetele celulei.

Definiţie: Trecerea celulelor plasmolizate în soluţii hipotonice determină revenirea lor la starea normală de turgescenţă, proces cunoscut sub denumirea de deplasmoliză.

Fazele plasmolizei (după I. Burzo-2000)

Plasmoliza: indică starea de nesaturare a celulelor cu apă, în mod obişnuit se manifestă în condiţii de secetă, în condiţii în care se aplică îngrăşăminte minerale în exces şi

soluţia solului devine hipertonică faţă de sucul vacuolar,

Importanţa practică a plasmolizei: face posibilă determinarea viabilităţii celulelor, poate fi utilizată şi pentru determinarea gradului de vâscozitate a

coloizilor plasmatici, se urmăreşte timpul în care se produce plasmoliza celulelor - cu cât

durata de instalare a plasmolizei este mai mare, cu atât vâscozitatea coloizilor plasmatici este şi mai mare,

poate fi utilizată şi pentru determinarea valorii presiunii osmotice a sucului vacuolar.

Plasmoliza de iarnă:- încetinirea şi eventual încetarea absorbţiei apei din sol de către plante, - eliminarea apei prin procesul de transpiraţie, conduce la creşterea concentraţiei sucului vacuolar, - diminuează temperatura de îngheţ a celulelor.

Forţele care determină transportul apei în celule: presiunea osmotică(PO) , presiunea de turgescenţă(Pt) presiunea de membrană (Pm).

Presiunea osmotică: reprezintă diferenţa dintre presiunea de difuziune a apei pure şi presiunea de

difuziune a apei dintr-o soluţie, valoarea PO → 1atm = 1,01325 bari = 101,325 kPa, variază în funcţie de specie, organ, stare fiziologică, condiţii climatice.

De exemplu:

- la plantele hidrofile PO variază: -1 şi -3 bari,- la plantele xerofile ea depăşeşte -100 bari. - la aceeaşi plantă creşte de la rădăcină spre frunze: -0,5….-5,0 ba la

rădăcină, -5..-6 ba la tulpină, -10….-20 ba la frunze, - 40 ba la fructele cărnoase maturate.

Factorii de mediu care induc deficit hidric în plante: seceta, temperatura ridicată, umiditatea atmosferică scăzută

Pătrunderea apei în celule determină: saturarea cu apă → presiunea de turgescenţă = presiune pozitivă ce

apasă asupra peretelui celular, elongaţia peretelui prin reorientarea microfibrilelor celulozice, în momentul în care extensia peretelui celular încetează, Pt = presiune de

membrană (Pm) (presiunea exercitată de perete asupra conţinutului celular).

Presiunea de membrană: este egală ca valoare cu presiunea de turgescenţă, are semn contrar, se opune pătrunderii apei în celulă când aceasta se află în limita de

turgescenţă maximă.

Consecinţe: absorbţia apei este determinată de presiunea osmotică a sucului vacuolar, cantitatea de apă care pătrunde în celulă este determinată de presiunea de

turgescenţă şi de elasticitatea peretelui celular.

Forţa de sucţiune: este caracteristică numai celulei vegetale cu perete pecto-celulozic rigid

şi cu vacuolă, reprezintă presiunea osmotică activă în absorbţia apei, nu se întâlneşte la soluţii şi poate fi definită prin următoarea relaţie:

Fs = Po – Pm

Relaţia dintre Fs, Po şi Pm diferă de la o grupă ecologică de plante la alta:

-plantele hidrofile: Po = Pm

Fs = 0

-plantele mezofile:

Fs = Po – Pm

= în cazul celulelor uşor plasmolizate:Fs = PoPm = 0

= în cazul celulelor puternic plasmolizate: Fs > Po

Fs = Po + Fi

Valoarea forţei de sucţiune = indicator care alături de alţi indicatori permite aprecierea stării de hidratare a celulelor şi este utilizată pentru aprecierea corectă a momentului de aplicare a irigaţiilor pentru fiecare cultură în parte.

Gradul de absorbţie al apei şi biomineralelor se apreciază:- prin cantitatea de energie biochimică (ATP) disponibilă;

De exemplu: rădăcinile plantelor de orez consumă în procesul de absorbţie a ionilor şi a apei circa 5,7% din energia produsă în procesul de respiraţie.

- prin numărul de transportori proteici din membrane; De exemplu: în condiţiile unei concentraţii scăzute a soluţiei solului în ioni, creşte numărul transportorilor proteici din membrane.

Menţiuni:Reglarea Pt → mecanism de feedback negativReglarea absorbţiei ionilor → mecanism de feedback.

Factorii care influenţează procesul de absorbţie

Factorii interni:

1. Caracteristicile de specie apărute în urma adaptării la condiţiile de mediu, au un efect deosebit asupra absorbţiei apei şi a elementelor minerale biogene.

Absorbţia apei: plantele xerofile au o forţă mare de sucţiune a celulelor rădăcinilor, astfel încât pot absorbi apa chiar şi din solurile care conţin cantităţi foarte reduse.

Absorbţia bioelementelor în condiţii de mediu favorabile:- plantele graminee absorb mai intens K, Na şi Si - în timp ce plantele leguminoase absorb mai intens

Ca şi Mg, - iar varza şi ceapa absorb preferenţial S.

2. Vârsta plantei este un factor important care influenţează aprovizionarea plantelor cu apă şi bioelemente.

Necesarul de apă cu fenofaza: este mai mare în perioada de creştere a plantei,

de inspicare-înflorire, de formare şi creştere a seminţelor şi a fructelor.Absorbţia compuşilor minerali de către plante sporeşte în perioada de creştere

şi se menţine ridicată până la fructificare: - la cereale se constată existenţa a două etape de absorbţie maximă a

bioelementelor minerale: una la înfrăţire şi alta la înspicare,- la fasole, mazăre, vinete, castraveţi şi soia se constată că maximul de

absorbţie a elementelor minerale se menţine pe toată durata fenofazei înfloritului,

- azotul este absorbit cu intensitate mai mare în faza de mătăsit la porumb şi de înspicat la grâu,

- orzul, tutunul şi vinetele preferă în prima parte a perioadei de vegetaţie azotul amoniacal şi apoi azotul nitric,

- sfecla preferă azotul nitric pe întreaga perioadă de vegetaţie,- Potasiul este absorbit intens până la înspicarea cerealelor precum şi în

perioada de acumulare a biocompuşilor de rezervă în seminţe,- Fosforul prezintă un maximum de absorbţie în timpul mătăsitului şi a formării

paniculului la plantele de porumb.- Fierul şi zincul sunt absorbite mai intens în faza de creştere a cerealelor.

3. Intensitatea procesului de respiraţie a rădăcinii asigură energia biochimică necesară pentru transportul activ.

4. Intensitatea procesului de transpiraţie - Transpiraţia intensă → deficit de saturare cu apă la nivelul frunzelor → creşte

forţa de aspiraţie → ascensiunea sevei brute prin vasele lemnoase → absorbţia apei din sol.

5. Fotosinteza influenţează în mod indirect şi în corelaţie cu procesul de respiraţie absorbţia biomineralelor din sol prin:

- o cantitate sporită de substrat respirator care furnizează energia necesară pentru transportul activ.

6. Secreţiile radiculare şi îndeosebi acizii organici: malic şi succinic, determină solubilizarea unor biocompuşi organo-minerali: fosfaţi, silicaţi, carbonaţi, care pot deveni astfel accesibili pentru plante.

Factorii externi care influenţează absorbţia apei şi a bioelemetelorminerale sunt:

1. Umiditatea solului - Absorbţia apei este intensă la o umiditate de 75-80 % din capacitatea totală

pentru apă a solului, care asigură: = dizolvarea majorităţii biocompuşilor minerali, = schimbul de ioni, = pătrunderea soluţiei solului în apoplast.

- Scăderea umidităţii solului sub această valoare diminuează:= absorbţia apei= a compuşilor minerali biogeni.

- Absorbţia încetează când umiditatea solului ajunge la o valoare egală cu aceea a coeficientului de ofilire.

- Creşterea umidităţii peste valoarea de 80 % din capacitatea totală pentru apă a solului determină reducerea ritmului de absorbţie, ca urmare a închiderii hidropasive a stomatelor.

2. Concentraţia soluţiei solului normală este în medie de 0,05 - 0,15 %:- din cauza volumului precipitaţiilor concentraţia ei poate varia de la o lună la

alta,- când se instalează seceta creşte concentraţia soluţiei solului, care poate

deveni hipertonică faţă de sucul vacuolar al celulelor rădăcinii,- ploile abundente provoacă diluarea exagerată a soluţiei solului.

Comportamentul plantelor de cultură: - grâul, sfecla, bumbacul, tomatele şi pepenii verzi suportă bine concentraţiile ridicate de săruri în sol,- inul şi hrişca sunt foarte sensibile- speciile ornamentale Rhododendron, Saintpaulia, Primula, sunt sensibile la concentraţii mai ridicate de 0,2 ‰.- plante ornamentale rezistente la concentraţii mari ale soluţiei solului sunt muşcatele, garoafele, crizantemele.

Concentraţia solului în anumite specii de ioni fără aplicarea irigaţiilor corespunzătoare ca volum, influenţează de asemenea procesul de absorbţie.

De exemplu: în zonele cu soluri saline se află de obicei în exces sodiul şi clorul.

Adaptarea plantelor la condiţii extreme:În funcţie de adaptările plantelor la acţiunea toxică a concentraţiei mari de

săruri minerale se disting trei grupe de halofite:

-Euhalofitele: sunt halofite tipice ele putând acumula în corpul lor ioni de Cl-

şi Na+ până la 10%. De exemplu: Salicornia herbacea - acumularea acestor ioni determină creşterea PO din celule până la 100 ba, ceea ce le permite să absoarbă apa din soluţiile concentrate ale solului.

-Glicohalofitele acumulează în vacuole biocompuşi organici osmotic activi,netoxici pentru celulă - glicerolul, manitolul, prolina, care asigur[ absorbţia apei din soluţia salină a solului.De exemplu: genul Artemisia.

- Crinohalofitele sunt plante care nu suportă concentraţii mari de săruri şi de aceea elimină o parte din sărurile absorbite din soluţia solului prin glande secretorii saline. De exemplu: genurile Statice şi Tamarix.

3. Valenţa ionilor şi interrelaţia dintre ei - În general ionii cu valenţă mică sunt transportaţi mai uşor prin membranele

plasmatice:

→ NH4+, K+, Na+, Mg2

+, Al3+, Fe3

+.→ NO3

-, Cl-, SO4-, PO4

-.

Relaţiile dintre speciile de ioni: de sinergism, de antagonism.

Exemple de interrelaţii sinergice între diferitele specii de ioni:- efectul favorabil al ionilor de K+ asupra absorbţiei ionilor de Fe3

+;- prezenţa ionilor de Al3

+ stimulează absorbţia cationilor monovalenţi;- prezenţa azotului stimulează absorbţia fosforului, ş.a.

Exemple de interrelaţii antagonice între diferitele specii de ioni:- bromul şi iodul împiedică absorbţia clorului;- fierul, manganul şi zincul formează compuşi insolubili, deci inaccesibili

plantelor, în prezenţa fosforului;- azotul împidică absorbţia zincului;- potasiul împiedică absorbţia calciului şi magneziului.

4. Temperatura solului În cazul în care este scăzută diminuează absorbţia apei şi a elementelor

minerale, din cauza: creşterii vâscozităţii citoplasmei, reducerii activităţii enzimatice reducerii intensităţii, procesului de respiraţie.

În cazul T min. apropiate de 0oC: absorbţia este activă numai la plantele adaptate la plantele provenite din zonele calde absorbţia apei nu se poate

realiza când temperatura solului este scăzută (cazul solurilor reci)

Concepte:Fenomenul de “secetă fiziologică” Soluri“fiziologic uscate”

În cazul T optim 20o şi 32oC:

În cazul T de peste 40oC:

Temperatura solului:

- depinde de temperatura primită de la soare, - de expunerea la soare

De exemplu: solurile înclinate spre sud sunt mai calde decât cele înclinate către nord. - de procesul de respiraţie al microorganismelor care populează solul, - de capacitatea sa calorică care este dependentă de conţinutul în apă

De exemplu: solurile umede au temperaturi mai scăzute decât cele uscate.

5. Influenţa reacţiei soluţiei solului (pH-ul) se manifestă: - prin rolul pe care îl are asupra creşterii rădăcinilor, cât şi - asupra solubilităţii şi solubilizării sărurilor minerale.

La pH alcalin: are loc încetinirea absorbţiei anionilor.De exemplu: ionii de Fe, Mn şi Zn trec în forme insolubile inaccesibile plantelor.

La pH acid: scade intensitatea absorbţiei cationilor. De exemplu: în cazul solurilor acide ionii de calciu şi magneziu trec în forme

greu solubile, devenind practic iaccesibili pentru plante. Se acceptă ideea că absorbţia cationilor are loc când sucul vacuolar al celulelor

rădăcinii este mai acid (adică are un pH mai scăzut) comparativ cu soluţia solului.

În solurile din regiunile secetoase predomină: cationii de calciu, sodiu, potasiu proveniţi din disocierea carbonaţilor, bicarbonaţilor şi sulfaţilor în sol;

De exemplu: - solurile brun închis din zona Galaţi, cu pH puternic alcalin - 8,2,- cernoziomul din Câmpia Dunării are pH neutru - 7,1,- solurile brun-roşcate de pădure au pH-ul uşor acid – 6,- podzolurile din regiunile montane au pH-ul foarte puternic acid - 3,5.

Importanţa cunoaşterii tipului de sol:- în zonarea culturilor, - pentru evitarea compromiterii recoltei din start. De exemplu:- cartoful şi trifoiul cresc bine pe soluri acide, - grâul necesită un pH al solului apropiat de neutru.

Grupe ecologice de plante funcţie de pH-ul solului:- specii acidofile care suportă bine un pH scăzut între 4,0 şi 6,8;- specii bazifile sau alcalinofile care preferă valori ridicate de pH;- specii euriacidofile sau indiferente care suportă variaţii largi de pH.

Grupe ecologice de plante funcţie de textura solului:- specii psamofile care se dezvoltă bine pe soluri nisipoase (cartoful, viţa de vie);- specii litofile care se pot dezvolta normal pe suprafaţa stâncilor (nu sp cultivate);- specii saxicole care se dezvoltă pe zone stâncoase sărace în humus (nu sp de cultură).

Plantele de cultură sunt cultivate diferenţiat în funcţie de tipul de sol pe carese pot dezvolta normal şi unde pot da producţii ridicate din punct de vedere economic.

6. Aeraţia solului - La un procent de aer în sol de 16-18% absorbţia apei este optimă. - În situaţia în care scade procentul de O2 sub concentraţia de 5%, situaţie

caracteristică solurilor inundate, absorbţia apei se inhibă deoarece procesul de respiraţie desvine anaerob.

Excepţie fac trestia şi papura care prezintă adaptări morfo-anatomice (aerenchim) pentru dezvoltarea pe astfel de soluri.

- Prezenţa unei cantităţi prea mari de CO2 duce la diminuarea permeabilităţii celulelor rădăcinii şi la intoxicarea plantei - caracteristic pentru zonele inundate cu apă şi pentru solurile intravilane acoperite cu asfalt.

- Aceleaşi efecte cu CO2 le au azotul şi hidrogenul.

Compuşii toxici: - alcoolul etilic şi cloroformul în concentraţie mică stimulează procesul de

absorbţie, mărind permeabilitatea plasmalemelor;- în cantitate mare inhibă procesul de absorbţie prin reprimarea procesului

de respiraţie.Provenienţa compuşii toxici în sol:- procesului de respiraţie al microorganismelor - sunt foarte importante

lucrările agrotehnice care se aplică, mai ales aratul, prăşitul şi discuitul.- activitatea antropogenă sau accidentelor de poluare - măsurile agrotehnice

devin insuficiente, şi trebuie intervenit cu tehnici biologice de depoluare.

7. Lumina are o acţiune indirectă asupra absorbţiei:- prin acţiunea de stimulare a procesului de fotosinteză, lumina contribuie la

sinteza compuşilor energetici din care rezultă energia biochimică necesară pentru respiraţia rădăcinii,

- determină şi deschiderea fotoactivă a stomatelor, - intensifică procesul de transpiraţie şi prin aceasta, stimulează procesul de

absorbţie al apei.