Fisiologia Vegetal Curso de Zootecnia Prof. Etiane Skrebsky Quadros.

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  • Fisiologia VegetalCurso de ZootecniaProf. Etiane Skrebsky Quadros

  • Unidade I: Relaes hdricas

  • Aula 2Potencial hdrico

    Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosfera.

  • Potencial hdrico O potencial hdrico representado pela letra grega psi (w) e representa a energia livre da gua (capacidade de movimento). Expresso em unidades de presso (MPa)A gua se move de regies de maior para regies de menor potencial hdrico.

  • Potencial hdrico Em geral, a energia livre da gua pode ser influenciada por 4 principais fatores:

    - concentrao, - presso, - foras de superfcie e coloidais,- gravidade.

  • Potencial hdrico Potencial osmtico (os):

    Conhecido como potencial de soluto Representa o efeito dos solutos dissolvidos sobre o potencial hdrico.

    As molculas da gua so atradas e retidas pelos solutos (ctions e nions), induzindo um decrscimo na atividade da gua. Assim, o potencial osmtico tem quase sempre valor negativo. Ele zero quando a gua pura.

  • Potencial hdrico Potencial de presso (p):

    Representa o efeito de uma presso exercida sobre o potencial hdrico.

    O p pode ser positivo, como ocorre nas clulas trgidas (potencial de turgescncia). Em clulas murchas (plasmlise) o p pode ser zero.

  • Potencial hdrico

    Clula vegetal

  • Potencial hdrico Potencial de presso (p):

    O p pode ser negativo, como ocorre nos vasos do xilema de plantas transpirando.

  • Potencial hdrico Potencial matricial (m):

    Representa a influncia de foras de superfcie e coloidais

    Ex: Embebio (entrada de gua nas sementes)

    Ex: Adsoro (reteno de gua nas partculas slidas (coloides) do solo)

  • Potencial hdrico Potencial gravitacional (g):

    Representa a influncia da gravidade

    Por isso, s importante para o w em plantas acima de 10m (acrscimo de 0,1MPa)

  • Potencial hdrico Importncia do hdrico na plantaProdutividade de culturas agrcolas

  • Potencial hdrico

  • Potencial hdrico

  • Potencial hdrico

    Exemplo prtico nivel celular

    Duas clulas, A e B, esto em contato, e tm os seguintes potenciais:- Clula A s = - 0,4 MPa e p = 0,1 MPa- Clula B s = - 0,7 MPa e p = 0,5 MPa- Qual ser a direo do transporte de gua?O que determina a direo do transporte o gradiente de potencial hdrico.Clula A w = s + p w = -0,4 + 0,1 w = - 0,3 MPaClula B w = s + p w = -0,7 + 0,5 w = - 0,2 MPaComo: (w)B > (w)A

    A direo da difuso de B para A

  • Potencial hdrico Clula absorve guaClula perde guaExemplo prtico

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloSOLOCorpo natural na superfcie da crosta terrestreMeio natural para crescimento de plantasReservatrio de guaOrigem: Litosfera rochas (intemperismo) diferentes tipos de solo

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloSOLO

    Composio do solo: (slida = minerais + compostos orgnicos); (lquida = soluo do solo); (gasosa = ar do solo).

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloOs poros de dimenses variveis conferem ao solo propriedades capilares, responsveis pela reteno de gua (adsoro).

    Os poros do solo so enquadrados em macroporos e microporos

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloO contedo de gua e a taxa de movimento no solo dependem em grande parte do tipo (textura) e da estrutura do solo:# SOLOS ARENOSOS: Grande espao entre partculas, macroporos, rea superficial, capacidade de campo (CC), gua drena facilmente# SOLOS ARGILOSOS: Pequeno espao entre partculas, microporos, rea superficial, capacidade de campo (CC), resistncia ao movimento da guaO que capacidade de campo?

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloCapacidade de campo:Contedo mximo de gua disponvel para a plantaPonto de murcha permanente:Ponto em que a gua no esta mais disponvel s plantasgua disponvel:gua contida entre a CC e o PMP

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloO ponto de murcha permanente (PMP) depende no apenas do solo, mas,tambm, da espcie em estudo.

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no soloA gua se move no solo predominantemente por FLUXO DE MASSA (gradiente de presso)Sob situao de solo seco o pode o p pode apresentar valores negativos Ex: curvatura com raio de 1m, o p = -0,15Mpa

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua na raizAs razes tem quatro funes principais:1. ancorar a planta no solo;2. armazenar carboidratos e outras molculas orgnicas;3. stio de sntese para importantes molculas;4. absorver e transportar para a parte area gua e os sais minerais absorvidos pela planta.

    A efetividade das razes como rgos de absoro est relacionada com a extenso de seu sistema radicular.

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua na raizMorfologia da raizA gua penetra nas razes principalmente na na zona de plos radiculares. Regies mais maduras (suberizadas) so mais impermeveis agua

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua na raizAnatomia da raizComo o movimento da gua na raiz?

    Resultante do potencial osmtico!

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaDa epiderme at a endoderme da raiz, existem 3 rotas pelas quais a gua pode fluir:APOPLSTICA: A gua move-se exclusivamente pela PC (parede celular) (sem atravessar qualquer membrana) e espaos intercelulares.SIMPLSTICA: A gua se movimenta de uma clula a outra atravs de plasmodesmos (aberturas da parede celular que une clulas vizinhas)TRANSMEMBRANA: A gua cruza de uma clula a outra

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaNa endoderme, o movimento via apoplasto pode ser obstrudo em funo da Estria de Caspary [parede celular com suberina (camada cerosa e hidrofbica)]

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no xilemaAnatomia das clulas do Xilema:

    # TRAQUEDEOS (clulas fusiformes alongadas, sobrepostas. A gua flui por meio de pontoaes, formando pares de pontoaes)

    # ELEMENTOS DE VASO (curtas, largas, com paredes terminais perfuradas, com pontoaes)Xilema: Poro + longa da rota de transporte da gua

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no xilemaClulas especializadas e funcionais: mortas na maturidade, sem membranas e organelas, somente parede celular lignificadas e grossas = gua flui com resistncia relativamente baixa.

    Nesse movimento o principal componente o potencial de presso

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua no xilemaA gua sob tenso pode causar CAVITAO (embolia): formao de bolhas

    Minimizao da Cavitao:# Elementos traqueais interconectados# Bolhas podem redissolver-se noite quando h baixa transpirao# Presso de raiz pode encolher as bolhas# Crescimento secundrio (novo xilema)

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua da folha para a atmosferaAnatomia das clulas da folha

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaNo mesfilo, a evaporao de gua na folha gera uma presso negativa no xilema (potencial de presso)Movimento de gua da folha para a atmosfera

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaQuando a gua evapora da superfcie celular para o espao intercelular ocorre a difuso da gua, principalmente atravs dos estmatosMovimento de gua da folha para a atmosfera

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaMovimento de gua da folha para a atmosfera

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaTEORIA DA PRESSO DE RAIZ

    O movimento da gua atravs da raiz considerado como resultante de um mecanismo osmtico. A gua que est no solo entra na clula do plo radicular, cuja concentrao maior que a da soluo do solo. A clula radicular menos concentrada que a clula cortical. Esta, por sua vez, menos concentrada que a clula endodrmica e, assim por diante, at chegar ao vaso do xilema, cuja soluo aquosa mais concentrada de todas nesse nvel. Assim, como se a gua fosse osmoticamente bombeada, at atingir os vasos do xilema.

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaA evidncia da presso de raiz atravs do fenmeno da GUTAO

    Ocorre em certos tipos de plantasPlantas frequentemente exibem gotculas lquidas nas margens de suas folhas (hidatdios), (Ex: Morangueiro)A Gutao + evidente noite quando a umidade relativa (UR) alta e a transpirao baixa ou ausente.

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosferaTEORIA DA TENSO-COESO (Dixon-Joly)A hiptese mais aceita, atualmente, para o deslocamento da seiva do xilema baseada na suco de gua que a copa exerce. Esta suco est relacionada com os processos de transpirao e fotossntese que ocorrem nas folhas. Para que essa aspirao seja eficiente, dois pr-requisitos so fundamentais: inexistncia de ar nos vasos de xilema e uma fora de coeso entre as molculas de gua. A coeso entre as molculas de gua faz com que elas permaneam unidas umas s outras e suportem foras extraordinrias, como o prprio peso da coluna lquida no interior dos vasos, que poderiam lev-las a separar-se. As paredes dos vasos lenhosos igualmente atraem as molculas de gua e essa adeso, juntamente com a coeso, so fatores fundamentais na manuteno de uma nova coluna contnua de gua no interior do vaso.

  • Fluxo de gua no sistema solo-planta-atmosfera

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