La pressione idrostatica negativa dell'acqua

Il potenziale idrico del suolo, come il potenziale idrico cellulare, dipende da due componenti, il potenziale osmotico e la pressione idrostatica. Il potenziale osmotico (Ψs) dell'acqua del suolo, è generalmente trascurabile (-0,02 MPa), a parte per suoli salini che contengono una sostanziale concentrazione di sali in cui il Ψs è uguale a -0,2 MPa. La seconda componente del potenziale idrico del suolo, è la pressione idrostatica (Ψp) che in suoli umidi è vicina allo zero e man mano che il suolo si disidrata diminuisce e può raggiungere valori molto negativi. La pressione negativa dell'acqua è rappresentata dalla formula: Ψp = -2T/r, dove T è la tensione superficiale dell'acqua (7,28x10-8 MPa m) ed r è il raggio di curvatura dell'interfaccia aria-acqua. Il valore della pressione idrostatica dell'acqua del suolo può diventare molto negativo a causa dell'aumento della curvatura delle superfici aria-acqua in pori progressivamente più piccoli di diametro. Comunque, il movimento dell'acqua attraverso il suolo è prevalentemente per flusso di massa portato dal gradiente di pressione. Poiché la pressione dell'acqua del suolo è dovuta all'esistenza di interfacce curve aria-acqua, l'acqua si sposterà da zone con elevato contenuto, dove gli spazi colmi d'acqua sono più grandi, verso zone a basso contenuto, dove le dimensioni più piccole degli spazi ripieni d'acqua sono associate a interfacce aria-acqua più curve. La velocità di flusso idrico attraverso i suoli dipende da due fattori: la grandezza del gradiente di pressione e la conduttività idraulica del suolo. La conduttività idraulica del suolo è la misura della facilità con la quale l'acqua si muove attraverso il suolo e varia secondo il tipo di suolo e contenuto idrico. I suoli sabbiosi, con i loro grandi spazi fra le particelle, presentano elevate conduttività idrauliche, al contrario dei suoli argillosi in cui sono molto basse. Man mano che il contenuto idrico (e quindi il potenziale idrico) di un suolo diminuisce, cala drasticamente anche la conduttività idraulica. Quando, alla fine, un suolo risulta essere molto secco, il potenziale idrico (Ψp) può cadere sotto quello che è definito il punto permanente di appassimento. Questo è il punto al quale il potenziale idrico del suolo è così basso che le piante non possono più ripristinare la pressione di turgore. Questo significa che il potenziale idrico del suolo (Ψw) è minore o uguale al potenziale osmotico (Ψs) della pianta.