Physico-chemical properties of plant cuticles and their functional and ecological significance

Resumo

A maioria das superfícies aéreas das plantas é coberta por uma cutícula rica em lipídios, que é uma barreira para o transporte bidirecional de substâncias entre a planta e o ambiente circundante. Este artigo de revisão fornece uma visão geral da importância da cutícula foliar como barreira para a deposição e absorção de água e eletrólitos. Depois de fornecer insights sobre as propriedades físico-químicas das superfícies das plantas, os mecanismos de absorção foliar são revistos com ênfase especial em solutos. Devido à pouca informação e relativa importância da cutícula foliar de herbáceas e plantas de folha caduca cultivadas, uma visão geral dos estudos desenvolvidos com coníferas alpinas e espécies arbóreas é oferecido. A importância da absorção foliar de água como um fenômeno de relevância ecofisiológica em muitas áreas da o mundo também é destacado. Dada a variabilidade observada na estrutura e composição entre, por exemplo, planta espécies e órgãos, conclui-se que atualmente não é possível estabelecer permeabilidade geral e molhabilidade modelos que são válidos para prever interações de superfície líquida e o subsequente transporte de água e eletrólitos através de superfícies de plantas

Abstract

Most aerial plant surfaces are covered with a lipid-rich cuticle, which is a barrier for the bidirectional transport of substances between the plant and the surrounding environment. This review article provides an overview of the significance of the leaf cuticle as a barrier for the deposition and absorption of water and electrolytes. After providing insights into the physico-chemical properties of plant surfaces, the mechanisms of foliar absorption are revised with special emphasis on solutes. Due to the limited information and relative importance of the leaf cuticle of herbaceous and deciduous cultivated plants, an overview of the studies developed with Alpine conifers and treeline species is provided. The significance of foliar water uptake as a phenomenon of ecophysiological relevance in many areas of the world is also highlighted. Given the observed variability in structure and composition among, for example, plant species and organs, it is concluded that it is currently not possible to establish general permeability and wettability models that are valid for predicting liquid-surface interactions and the subsequent transport of water and electrolytes across plant surfaces