APOSTILA   RELA  ES SOLOS  GUA PLANTA
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APOSTILA RELA ES SOLOS GUA PLANTA


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RELAÇÕES SOLO-ÁGUA-PLANTA EM 
AMBIENTES NATURAIS E AGRÍCOLAS DO 
NORDESTE BRASILEIRO 
 
PROMOÇÃO 
Universidade Federal Rural de Pernambuco 
 
 
 
PARTE I 
 
 
Claudivan Feitosa de Lacerda 
Engenheiro Agrônomo/UFC 
MS, Solos e Nutrição de Plantas/UFC 
DS, Fisiologia Vegetal/UFV 
Professor Adjunto 
 
Departamento de Engenharia Agrícola 
Centro de Ciências Agrárias 
Universidade Federal do Ceará 
 
 
 
 
 
Recife \u2013 Pernambuco 
Dezembro de 2007 
 
 1 
CONTEÚDO 
 
UNIDADE PÁGINA 
 
UNIDADE 1 - A ÁGUA E O SEU CICLO NO SISTEMA SOLO-
PLANTA-ATMOSFERA 
3 
 
 1. O CICLO DA ÁGUA NO SISTEMA SOLO-PLANTA-ATMOSFERA 3 
 2. ESTRUTURA DA ÁGUA 4 
 3. PROPRIEDADES DA ÁGUA 5 
 4. IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA OS VEGETAIS 8 
 
 
UNIDADE 2 \u2013 DEFINIÇÕES RELATIVAS À QUANTIFICAÇÃO DE 
ÁGUA NO SISTEMA SOLO-PANTA-ATMOSFERA 
10 
 
 1. FORMAS DE QUANTIFICAÇÃO DE ÁGUA 10 
 2. ENERGIA TOTAL DA ÁGUA NO SISTEMA 10 
 
 
UNIDADE 3 \u2013 ATRIBUTOS FÍSICOS E QUANTIFICAÇÃO DA ÁGUA 
NO SOLO 
15 
 
 1. ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO 15 
 2. QUANTIFCAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO 18 
 
 
 
 
UNIDADE 4 \u2013 CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E 
QUANTIFICAÇÃO DA ÁGUA NA PLANTA 
27 
 
 
 1. ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DAS PLANTAS 
27 
 2. QUANTIFICAÇÃO DE ÁGUA NA PLANTA 36 
 
 
UNIDADE 5 \u2013 CARACTERIZAÇÃO QUANTIFICAÇÃO DE ÁGUA NA 
ATMOSFERA 
43 
 
 
 1. COMPOSIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ATMOSFERA 43 
 2. QUANTIFICAÇÃO DO VAPOR DÁGUA NA ATMOSFERA 45 
 
 
UNIDADE 6 \u2013 TRANSPORTE DE ÁGUA NO SISTEMA SOLO-
PLANTA 
47 
 
1. ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS PLANTAS 47 
2. TRANSPORTE DE ÁGUA PARA A PARTE AÉREA 53 
 
 
 
 
 58 
 2 
UNIDADE 7. TRANSPIRAÇÃO, EVAPOTRANSPIRAÇÃO, 
PRODUTIVIDADE E EFICIÊNCIA NO USO DA ÁGUA 
 
1. CONCEITOS E FUNÇÕES 58 
2. A FORÇA MOTRIZ E AS RESISTÊNCIAS AO FLUXO 
TRANSPIRATÓRIO 
60 
3. FISIOLOGIA DOS ESTÔMATOS 61 
4. COMPORTAMENTO ESTOMÁTICO E EFICIÊNCIA NO USO DA 
ÁGUA 
64 
5. QUANTIFICAÇÃO DA TRANSPIRAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO 67 
 
 
UNIDADE 8 \u2013 DÉFICIT HÍDRICO E CRESCIMENTO VEGETAL I: 
MECANISMOS FISIOLÓGICOS, PROCESSOS E FENOLOGIA 
70 
 
1. DÉFICIT HÍDRICO DIÁRIO: uma condição normal das plantas 70 
2. CARACTERIZAÇÃO E OCORRÊNCIA DA SECA 72 
3. MECANISMOS DE RESISTÊNCIA À SECA 72 
4. REAÇÕES DAS PLANTAS AO ESTRESSE HÍDRICO 74 
 
 
BIBLIOGRAFIA 78 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
UNIDADE 1 - A ÁGUA E O SEU CICLO NO SISTEMA SOLO-PLANTA-
ATMOSFERA 
 
 
1. O CICLO DA ÁGUA NO SISTEMA SOLO-PLANTA-ATMOSFERA 
 
A água é a substância mais reciclável da natureza. Na faixa de temperatura que ocorre 
sobre a terra ela pode ser encontrada nos estados sólido, líquido e gasoso, e as condições 
ambientais permitem constantes mudanças de estado. 
O vapor d\u2019água na atmosfera em condições especiais forma as nuvens, podendo retornar 
à superfície na forma de chuva (estado líquido), granizo ou neve (estado sólido). A chuva, 
principal forma de precipitação na nossa região, ao atingir a superfície do solo nele se infiltra, 
podendo ocorrer escoamento de parte da água sobre a superfície do solo 
(Figura 1.1). Esse escoamento superficial ou \u201crun-off\u201d pode ser maior ou menor, dependendo 
da intensidade da chuva, da declividade e das características físicas do solo. Em geral, quanto 
maior o escoamento superficial maiores são as perdas de solo por erosão. 
 
 
 
 
Figura 1.1 \u2013 O ciclo da água no Sistema SSPA (Reichardt, 1990). 
 
 
 
 
 4 
A água que se infiltra no solo fica armazenada nos seus poros, ficando parte dela 
disponível para as plantas. Quando o volume de água ultrapassa a capacidade de 
armazenamento do solo, o excedente é percolado para horizontes mais profundos, 
contribuindo para a recarga dos aqüíferos subterrâneos. 
A água dentro do solo não permanece estática e, em geral, nem todos os poros do solo 
ficam preenchidos com água. Nos solos não saturados, uma parte dos poros fica cheia de ar, 
constituindo a atmosfera do solo, fundamental para a respiração dos microorganismos e das 
raízes de plantas. Nos tortuosos poros cheios de água pode-se observar movimento de água 
em todas as direções, em geral de regiões mais úmidas para regiões mais secas. Por exemplo, 
quando horizontes mais superficiais se encontram mais secos que os horizontes mais 
profundos pode-se observar a ascensão capilar, ou seja, um movimento ascendente de água 
que em alguns casos específicos pode atingir a superfície do solo. 
A água no solo e nos cursos de água evapora constantemente, sendo a taxa de 
evaporação dependente da energia solar disponível para conversão da água líquida para a 
forma de vapor. A água no solo é também retirada pelas raízes das plantas e depois evapora 
no interior das folhas, sendo posteriormente transferidas para a atmosfera pela transpiração. O 
processo conjunto que envolve a evaporação direta do solo e a transpiração das plantas é 
denominado evapotranspiração, sendo fundamental para realimentar a atmosfera com vapor 
de água. A taxa da evapotranspiração depende basicamente da demanda da atmosfera, da 
intensidade de radiação e da disponibilidade de água no solo. 
 
 
. 
2. ESTRUTURA DA ÁGUA 
 
Estrutura da Molécula 
A molécula de água consiste de um átomo de oxigênio covalentemente ligado a dois 
átomos de hidrogênio. A água é formada por mais de uma espécie molecular, desde que, 
existem três tipos de isótopos de H (H1, H2 e H3) e três isótopos de O (O16, O17 e O18), os 
quais podem ser combinados em 18 diferentes modos. No entanto, as quantidades de isótopos 
presentes que não sejam o hidrogênio e o oxigênio comuns (H1 e O18) são muito pequenas. 
Muitas das propriedades da água dependem do arranjo espacial dos átomos de H e O. Na 
configuração espacial da molécula de água o oxigênio fica no centro de um tetraedro regular 
com seus orbitais híbridos dirigindo-se para os vértices e unindo-se aos dois aos dois átomos 
de hidrogênio, sendo que as duas ligações O \u2013 H formam um ângulo entre si de 105o. O 
oxigênio é fortemente eletronegativo e tende a atrair em sua direção os elétrons dos átomos de 
hidrogênio. Conseqüentemente, o oxigênio adquire uma carga negativa parcial (\u3b4-), enquanto 
que os dois átomos de hidrogênio se tornam positivamente carregados (\u3b4+). Esta distribuição 
assimétrica de cargas, torna a água uma molécula polar. 
Embora a carga líquida da molécula de água seja zero, a separação de cargas positivas e 
negativas gera uma forte atração mútua entre moléculas de água adjacentes e entre moléculas 
de água e algumas macromoléculas e superfícies coloidais. Nestes casos, as ligações 
predominantes são as interações dipolo-dipolo e as conhecidas pontes de hidrogênio. As 
pontes de hidrogênio são fundamentais para as interações intermoleculares e ocorrem quando 
átomos de H são encontrados entre dois centros eletronegativos. Como veremos adiante, as 
pontes de H são determinantes da maioria das propriedades da água e de suas funções nos 
vegetais. 
Na água pode-se observar, também, as interações de van de Walls, as quais se 
desenvolvem pela tendência que tem um núcleo (positivamente carregado) de uma molécula 
 5 
de atrair os elétrons (negativamente carregados) de moléculas vizinhas. Essas forças são 
relativamente fracas, sendo efetivas apenas quando as moléculas estão próximas umas das 
outras. 
 
Estrutura da Água Líquida e Sólida 
Como comentamos anteriormente, a distribuição líquida das cargas na molécula de água 
formam um tetraedro, com duas extremidades negativas e duas positivas. Por conseguinte, 
cada molécula de água tende a se unir, através de pontes de H, com quatro outras moléculas. 
Isso tem sido