Movimiento del agua en las plantas

El agua y las sales absorbidas por las raíces suben al tallo principalmente por las traqueidas y vasos del xilema, y los azúcares y otros materiales orgánicos son transportados principalmente en los tubos criboso del floema. Esto se demuestra con un experimento, que consiste en hacer un corte en el tallo, penetrando hasta el floema y el cambium, pero sin llegar al xilema. En este caso se observa que las hojas permanecen en buen estado por largo tiempo. En cambio, si se corta el xilema y se deja el floema intacto, las hojas se marchitan y mueren rápidamente, lo que demuestra que el agua llega a las hojas principalmente por el xilema. La raíz tiene como función la absorción y el transporte de agua y sales minerales. En experimentos realizados con plantas de tomate bien regadas, se procedió a cortar el tallo, y el trozo que quedó se unió herméticamente a un tubo de vidrio. Se observó que el agua se elevaba por el tubo hasta un metro o más, lo que permitió demostrar que en la raíz actúan fuerzas que originan una presión positiva en la unión de la raíz y el tallo. Esta presión se llama presión radicular. La savia en las raíces es hipertónica al agua del suelo circundante; esto puede explicar, al menos en parte, la generación de la presión radicular.
Otra Fuerza que podría elevar el agua en un tallo sería una tracción desde arriba, en vez de un empuje desde abajo. Esta tracción puede demostrarse uniendo herméticamente una rama cortada a un tubo de vidrio lleno de agua, y colocando el otro extremo del tubo en un recipiente con agua. Adicionalmente, puede introducirse en el tubo una pequeña burbuja de aire, para medir la velocidad del movimiento del agua por la velocidad con que se mueve la burbuja de aire. La columna de agua de los vasos del xilema, sometidos a tensión desde arriba, se extiende ligeramente. Ello se debe a que las moléculas de agua están unidas por enlaces de hidrógeno, lo cual les proporciona una fuerte tendencia a unirse, y a que, en el vaso del xilema, la delgada columna de agua posee una tensión elevada. La transpiración es el principal proceso de tracción de la parte superior de la columna. La tendencia de las moléculas de agua a unirse transmite esta fuerza por toda la longitud del tallo y las raíces y eleva toda la columna de savia. Los primeros en considerar las propiedades cohesivas de las moléculas de agua como uno de los mecanismos que intervienen en el ascenso del agua por el xilema fueron los investigadores Dixon-Joly. Ellos predijeron que una columna de agua tendría una gran fuerza de tensión. La teoría de Dixon-Joly se llama Teoría de la transpiración-tensión-cohesión.