Απορρόφηση και μεταφορά νερού

Κύρια λειτουργία του ριζικού συστήματος αποτελεί η παροχή νερού για την ικανοποίηση των δαπνευστικών αναγκών των δένδρων. Το ξύλο των δένδρων είναι συνεχές και εκτείνεται από τα φύλλα μέχρι την κορυφή των ριζών, το οποίο δεν επικοινωνεί άμεσα με το χώμα. Η διακίνηση του νερού στη ρίζα δεν είναι μια απλή διαδικασία, αφού αυτό πρέπει να διέλθει διαδοχικά δια των κυττάρων του φλοιού της ρίζας, της ενδοδερμίδας και του κυλίνδρου πριν εισέλθει στις τραχείδες του ξύλου. Διακίνηση νερού προς τα μέσα και δια μέσου του ριζικού συστήματος επισυμβαίνει, όταν υπάρχει χαμηλό υδατικό δυναμικό, ως αποτέλεσμα της διαπνοής, στην τραχεία του ξύλου, παρά στο χώμα.

Υπάρχουν τρεις πιθανοί τρόποι εισόδου:

• Το νερό μπορεί να διέλθει από κυτταρικό χυμοτόπιο σε κυτταρικό χυμοτόπιο, επανειλημμένα δια μέσου των τοιχωμάτων τους. Κατ' αυτό τον τρόπο η ροή είναι μικρή.
• Το νερό μπορεί ακόμα να διέλθει από κύτταρο σε κύτταρο δια του συμπλάστη, ο οποίος συνίσταται από πλασμοδεσματικές ίνες που συνδέουν τα κύτταρα. Εξέρχεται δε απ' τα πρωτοπλασματικά κύτταρα κοντά στην τραχεία του ξύλου.
• Το νερό μπορεί να διακινείται δια των κυτταρικών τοιχωμάτων λόγω της υδροστατικής πίεσης. Ωστόσο όμως στο ενδοδερμικό στρώμα, το οποίο είναι αδιαπέραστο στο νερό, εισέρχεται στα κύτταρα και διακινείται δια των χυμοτοπίων ή με τις πλασμοδέσμες. Οι δυο τελευταίοι περιγραφόμενοι τρόποι αποτελούν τα σημαντικότερα συστήματα εισόδου του νερού.

Η είσοδος όμως του νερού επηρεάζεται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες όπως είναι ο αερισμός, η θερμοκρασία και η παροχή νερού. Καθώς το χώμα ξηραίνεται, παρατηρείται μεγάλη πτώση του υδατικού δυναμικού στην επιφάνεια των ριζών και οι ρίζες μπορεί να συσταλούν. Αυτό δημιουργεί ένα κενό στην επαφή ριζών / χώματος, το οποίο αυξανόμενο εμποδίζει την είσοδο του νερού. Αφού η κίνηση του νερού στο έδαφος είναι βραδεία, η επέκταση των ριζών σε ανεκμετάλλευτο χώμα είναι σημαντική για συνεχή απορρόφηση. Έτσι κατά την περίοδο που οι ανάγκες του δένδρου σε νερό είναι μεγάλες, όταν η αύξηση της βλάστησης είναι έντονη και οι ρυθμοί της διαπνοής βρίσκονται στο υψηλότερο επίπεδο τους, η αύξηση των ριζών βρίσκεται στο μικρότερο της επίπεδο. Οι παράγοντες που μειώνουν τη φωτοσύνθεση του δένδρου μειώνουν και την αύξηση των ριζών πριν από τη μείωση της βλαστικής αύξησης. Επιπροσθέτως, αφού τα καρποφόρα δένδρα έχουν σχετικά μικρότερο μήκος ριζών κατ' εδαφική επιφάνεια, συγκριτικά με αυτό των ποωδών φυτών, οι παλαιότερες ρίζες πρέπει να ικανοποιήσουν τις διαπνευστικές τους ανάγκες.

Η απορρόφηση του νερού είναι μεγαλύτερη στην κορυφή των ριζών, σε μια ζώνη 4 - 6mm. Σ' αυτή την περιοχή τα φυτικά κύτταρα παρουσιάζουν τη μικρότερη διαπερατότητα, αλλ' η απορρόφηση νερού λαμβάνει χώρα σε μια σχετικά παρόμοια αναλογία και στο υπόλοιπο μέρος του ριζικού συστήματος. Κατά τη δευτερογενή αύξηση, η ενδοδερμίδα σπάζει και το ξύλο περιβάλλεται από ένα στρώμα φελλοκαμβίου και φελλοποιημένων κυττάρων. Η σουμπερίνη είναι μια λιπαρά ουσία που διαποτίζει το κυτταρικό τοίχωμα, αλλά οι ρωγμές του επιτρέπουν την είσοδο του νερού κατευθείαν στον παρεγχυματικό ιστό. Τα δε ενδοδερμικά κύτταρα διαρρηγνύονται κατά το σχηματισμό των πλάγιων ριζών. Κατά πάσα πιθανότητα, ένα μεγάλο μέρος της απορρόφησης του νερού λαμβάνει χώρα δια των παλαιοτέρων ριζών, που έχουν υποστεί δευτερογενή αύξηση. Αν και η απορρόφηση γίνεται καλύτερα σε μη φελλοποιημένες ρίζες, στα καρποφόρα δένδρα οι ρίζες αυτές συνιστούν ένα μικρό μόνο ποσοστό της ολικής ριζόσφαιρας και επομένως είναι υπεύθυνες μόνο για ένα μέρος του απορροφημένου νερού.