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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE ALTA FLORESTA- MT 7º SEMESTRE – ENGENHARIA FLORESTAL Acadêmicos: Professora. Dra.: Carolina Michels Ruedell FISIOLOGIA VEGETAL 1 ESTRESSE HIDRICO VEGETAL 2 Estresse hídrico é a principal causa de redução na produtividade agrícola e florestal. Geralmente, está associado à baixa disponibilidade de água às plantas. Estresse qualquer fator que proporciona uma redução na taxa de crescimento, desviando este do máximo. Exerce uma influencia desvantajosa sobre a planta. Pode ser causado por escassez ou excesso de algum fator de crescimento. 3 Desde o surgimento das primeiras plantas no meio terrestre, aproximadamente 470 milhões de anos atrás, estas desenvolveram estruturas e mecanismos de resistência para suportar a deficiência hídrica. A perda de água do tecido da planta produz efeitos diretos: a) redução do potencial químico ou atividade da água; b) concentração de macromoléculas e de solutos de baixos pesos moleculares; c) alterações nas relações espaciais em membranas e nas organelas através da redução do volume; d) redução na pressão hidrostática dentro das células, além de outros. 4 Os mecanismos de resistência à seca podem ser divididos em escape, retardo e tolerância. No primeiro, as plantas adotam uma estratégia de “fuga” apresentando rápido desenvolvimento fenológico e alto grau de plasticidade, sendo capazes de completar seu ciclo de vida antes que o déficit hídrico torne-se severo o bastante para provocar dano fisiológico. 2. O retardo da desidratação corresponde à manutenção do turgor e volume celular, tanto pela absorção de água por um sistema radicular abundante quanto pela redução da perda por transpiração através do fechamento estomático ou por vias não estomáticas como a cutícula. 3. Por fim, a tolerância à seca é um mecanismo que permite à planta manter o metabolismo, mesmo com a redução do potencial hídrico dos tecidos, devido principalmente ao acúmulo de solutos compatíveis ou osmólitos, proteínas osmoprotetoras e à capacidade antioxidante. 5 ESTRATÉGIAS DE ACLIMATAÇÃO AO DÉFICIT HÍDRICO Diminuição da área foliar Abscisão foliar Crescimento acentuado das raízes Fechamento estomático Melhoramento genético Ajuste osmótico 6 Diminuição da área foliar Falta de agua Contração celular Afrouxamento da parede Redução no turgor: diminuição do volume celular; alongamento das raízes. Redução na expansão celular e foliar 7 8 Abscisão foliar Déficit de água: estimula a produção de etileno Durante a senescência, ao mesmo tempo que diminui o fluxo de auxinas no pecíolo, ocorre um aumento na produção de etileno na região de abscisão. 9 O volume de solo explorado e o contato íntimo entre a superfície das raízes e o solo são essenciais para a absorção efetiva da água pelas raízes. Crescimento acentuado das raízes O desenvolvimento do sistema radicular nas camadas mais profundas do perfil possibilita, às plantas, explorar melhor a umidade e a fertilidade do solo, dependendo das características morfológicas e genotípicas da planta 10 Fechamento estomático Sinal vem geralmente das raízes Hormônio ABA: Acido Abscísico CAUSA: Fechamento dos estômatos, diminuindo a transpiração, inibe o seu desenvolvimento Inibe a bomba de prótons; Indução da saída de Potássio pelo ABA 11 Melhoramento Genético Obtenção de cultivos produtivos, adaptados ás condições adversas Rendimento baixos das culturas Ajuste osmótico Aumento no conteúdo dos solutos no citosol das células Auxiliar a manter o equilíbrio hídrico da planta 12 Déficit hídrico Impacto negativo no crescimento e desenvolvimento das plantas Conflito entre a conservação da água pela planta e a taxa de assimilação de CO2 para produção de carboidratos Planta desenvolve mecanismos morfofisiológicos que as conduzem a economizar água para uso em períodos posteriores que leva a produção semente. 13 O melhor sintoma marcador de estresse hídrico verifica-se nas folhas como uma lesão ou necrose ou queima na forma de “V” invertido, ou seja, acompanhando as beiradas do limbo e assumindo maiores proporções nos ápices dos limbos simples ou palmados ; Este sintoma decorre da perda de água da folha por transpiração intensa, a qual não pode ser reposta pelas raízes, em decorrência do déficit hídrico no solo; A seca, ou umidade excessivamente baixa no solo afeta, quaisquer tipos de plantas; 14 Outros sintomas, em espécies arbóreas, das consequências da seca ou carência hídrica no solo são: • Murcha temporária ou permanente de mudas; • Mortalidade de radicelas em árvores; • Fissuramento excessivo da casca ; • Seca dos ponteiros (secamentos de terminais de haste principal, galhos e ramos); • Secamento total de folhagem da copa e mortalidade de árvores. 15 16 A senescência é um efeito comum para a cultura próximo à fase de maturação; no entanto, pode ocorrer também em situação de déficits hídrico severo. O déficit hídrico aumenta a senescência das folhas; isto ocorre porque o solo seco não pode fornecer nitrogênio suficiente para suprir as necessidades de crescimento da cultura e o nitrogênio do interior da planta é retranslocado das folhas mais velhas para os pontos de crescimento; entretanto, a intensidade da senescência depende da quantidade de nitrogênio no solo, das reservas de nitrogênio na planta e da demanda de nitrogênio dos pontos de crescimento 17 Mecanismos de sobrevivência das plantas das regiões secas (xerófitas). 18 a) Árvores de folha caduca que armazenam água nos troncos; b) suculentas que armazenam água no caule; c) suculentas que armazenam água nas folhas; d) árvores e arbustos de folha persistente e raiz principal profunda; e) arbustos de folha caduca frequentemente espinhosos; f) arbustos de caules clorofilinos; g) tufos de ervas com gemas de renovo protegidas pelas baínhas das folhas e sistema radicular extenso; h) plantas de hábito em roseta; i)geófitas com raízes de armazenamento; j) geófitas com bolbos ou tubérculos; k) pluvioterófitas (plantas anuais); l) plantas tolerantes à dessecação do tipo poiquilohídricas. 19 20 20 Na primeira fase, com a introdução do estresse, a planta tem um declínio de algumas funções normais, como 4 desempenho fotossintético. Com a manutenção do estresse, a planta entra na segunda fase de resposta, estágio de resistência. Nesta fase, a planta começa a se adaptar às condições estressantes e podem ocorrer processos de reparação. Quando o estresse permanece depois da segunda fase, a planta entra na terceira, considerada fase de exaustão, no qual há uma alta intensidade do estresse, levando a planta a um estado crônico ou até mesmo a morte. Depois deste estágio, se retirado o estresse, a planta entra na quarta fase, com uma recuperação parcial ou total de suas funções fisiológicas. 21 As plantas com deficiências hídrica mostram-se recuperadas logo no início das chuvas, ou seja, depois que se restabeleceu a normalidade hídrica no solo, necessária para mobilização dos macro ou microelementos que preexistiam no solo mas não se tornavam disponíveis às plantas na época de estiagem. 22 23 24 Conclusão Nas últimas décadas, muitos estudos foram conduzidos para avaliar o comportamento morfofisiológico das plantas em relação ao déficit hídrico; entretanto, considerações sobre o impacto da disponibilidade de água no solo sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas têm recebido pequena atenção por parte dos pesquisadores; além disso, necessita-se caracterizar a ocorrência do déficit hídrico em termos quantitativos e não qualitativamente, como atualmente tem sido utilizado. 25 OBRIGADO!! 26
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