Aula 5 Água na planta e evapotranspiração

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Água na planta 
Prof. Ronan Magalhães de Souza 
Planta e atmosfera 
Sistema Solo Água Planta 
• Assim como no solo a água movimenta-se no SSPA por 
intermédio de diferenças de potencial. 
 
 
• O fluxo de água pode ser descrito por: 
𝑞 = 
1
𝑟
 
∆ψ
∆𝑥
 
q – densidade do fluxo (m3 . m-2 . s-1) 
∆ψ – variação do potencial total 
∆𝑥 – variação dos pontos 
r – resistividade da água no meio (inverso da 
condutividade hidráulica) 
∆𝑥 – é difícil de se medir no SSPA este pode ser incluso na resistividade 
𝑞 = 
∆ψ
𝑅
 R – Resistência do sistema ao fluxo de água 
Planta e atmosfera 
Sistema Solo Água Planta 
• Assim como no solo a água movimenta-se no SSPA por 
intermédio de diferenças de potencial. 
 
 
• O fluxo de água pode ser descrito por: 
𝑞 = 
∆ψ
𝑅
 O fluxo em qualquer ponto do 
sistema é inversamente 
proporcional a resistência (lei 
de Ohm) 
 
q 
Solo 
(reservatório) 
Rs 
Rco 
RX 
Ra 
q 
Atmosfera 
Re Rcu 
F
lu
x
o
 d
e
 V
a
p
o
r 
F
lu
x
o
 d
e
 á
g
u
a
 l
íq
u
id
a
 
Sistema solo planta atmosfera 
ΔΨ solo = -1 a -3 atm 
 
ΔΨ planta = -1 a -10 atm 
 
ΔΨ atmosfera = -20 a -500 atm 
Exercicio: 
 
𝑞 = −
∆ψ𝑠
𝑅𝑠
= −
∆ψ𝑐
𝑅𝑐 
= −
∆ψ𝑥
𝑅𝑥
= −
∆ψ𝑓
𝑅𝑓
= −
∆ψ𝑎
𝑅𝑎
 
Planta e atmosfera 
Sistema Solo Água Planta 
• Transporte na planta (osmose): 
 
 
Membrana seletiva 
A B 
B 
A 
Osmômetro 
Maior energia 
 Nas plantas: 
 a membrana plasmática atua como 
uma barreira 
a concentração é maior do que no 
solo 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
 Água no solo movimenta-se por fluxo de massa 
 
 Vias de transporte: 
 
 
a) Simplasto – movimento de célula em célula por intermédio dos plasmodesmas. 
 
 
* Plasmodesmas – pequeno diâmetro evita que ocorra a movimentação de 
macromoléculas e organelas (só íons) 
 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
 Água no solo movimenta-se por fluxo de massa 
 
 Vias de transporte: 
 
 
a) Simplasto – movimento de célula em célula por intermédio dos plasmodesmas. 
 
 
b) Apoplasto – movimento nos espaços intercelulares até a endoderme. 
 
 Equivalente a uma rede de espaços extracelulares 
 
 Compreende o espaço formado entre as paredes das células 
 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
 Água no solo movimenta-se por fluxo de massa 
 
 Nas plantas a concentração é maior do que no solo 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
 Água no solo movimenta-se por fluxo de massa 
 
 Nas plantas a concentração é maior do que no solo 
Os solutos do xilema não retornam facilmente para a solução do 
solo graças às estrias de Gaspary da endoderme. Portanto, eles se 
acumulam no xilema. 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 A velocidade de absorção de água é definida 
pela taxa de transpiração das plantas ou pela 
concentração de solutos no xilema da raiz. 
  O movimento de água das raízes para a folha, via xilema, pode ocorrer: 
 
 - graças a uma pressão positiva na base (raiz) – ATIVA 
 
 - devido a pressão negativa (tensão) no topo (folha) – PASSIVA 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
A entrada de água, por sua vez, produz uma 
pressão positiva no xilema. Esta pressão positiva 
na raiz provoca a ascensão da seiva para a parte 
aérea, via xilema. 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
  O movimento de água das raízes para a folha, via xilema, pode ocorrer: 
 
 - graças a uma pressão positiva na base (raiz) – ATIVA 
 
A raiz funciona como um osmômetro, resultante do 
acúmulo de íons na raiz. 
 Condições: 
 
 - solo úmido (plantas irrigadas); 
 
 - planta não esteja transpirando (alta umidade relativa do ar); 
 
 - concentração de solutos no xilema da raiz seja alta. 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 Quando a transpiração é muito elevada, demanda 
evaporativa grande, a água é rapidamente transportada 
até a atmosfera impossibilitando a geração da pressão 
positiva. 
O fluxo transpiratório previne o acúmulo de solutos no 
xilema radicular; 
Gutação  água que sai pelos hidatódios mesmo com 
elevada UR (não é orvalho). 
Planta e atmosfera 
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• Absorção de água pelas raízes 
 
 
 O movimento de água das raízes para a folha, via xilema, pode ocorrer: 
 
 - devido a pressão negativa (tensão) no topo (folha) – PASSIVA 
 
 A raiz serve apenas como via de penetração 
 
 Decorre da transpiração 
 Cel. Mesófilo Ψw↓, células vizinhas com Ψw↑ passam água para as primeiras... 
(Hopkins, 2000) 
Determinação do potencial hídrico em tecidos 
 
Bomba medidora de tensão (Determinação do potencial hídrico) 
Mudança de peso no tecido: 
 
Utiliza-se um solução com o potencial osmótico conhecido (equação de van’t Hoff) 
Planta e atmosfera 
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C = concentração molal (moles/kg de água); 
R = constante universal dos gases (0,00831 kg MPa mol-1 oK-1); 
T = temperatura absoluta (oC + 273). 
Ψ𝑜𝑠 = − 𝐶𝑅𝑇 
 Inserir amostras com peso conhecidos 
 
 Encontrar qual solução tem Ψ𝑠 = Ψ𝑠 do tecido 
Ψ𝑠𝑜𝑠 = Ψ
𝑡
𝑜𝑠  tecido não ganha nem perde peso 
 
Ψ𝑠𝑜𝑠 > Ψ
𝑡
𝑜𝑠  entrada de água no tecido e o mesmo ganha peso 
 
Ψ𝑠𝑜𝑠 < Ψ
𝑡
𝑜𝑠  saída de água no tecido e o mesmo perde peso 
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Sistema Solo Água Planta 
Planta e atmosfera 
 
Água na atmosfera 
 
 Atmosfera - Ar seco é formado por 78% de N2, 21% de O2, 1% 
de argônio e 0,03% de CO2. 
 
 Esta mistura de gases (ar seco) pode reter até 4 % de vapor 
de água. 
 
 Pressão atmosférica real  Peso da coluna de ar que fica 
sobreposta a qualquer ponto da atmosfera 
 - Corresponde à pressão devida ao ar seco (Pa) mais a 
pressão atual de vapor d’água (ea): 
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Água na atmosfera 
 
 Atmosfera - Ar seco é formado por 78% de N2, 21% de O2, 1% 
de argônio e 0,03% de CO2. 
 
 Esta mistura de gases (ar seco) pode reter até 4 % de vapor 
de água. 
 
 Pressão atmosférica real  Peso da coluna de ar que fica 
sobreposta a qualquer ponto da atmosfera 
 - Corresponde à pressão devida ao ar seco (Pa) mais a 
pressão atual de vapor d’água (ea): 
Sistema Solo Água Planta 
Planta e atmosfera 
 
Água na atmosfera 
 
 Pressão atmosférica real  Peso da coluna de ar que fica 
sobreposta a qualquer ponto da atmosfera 
 - Corresponde à pressão devida ao ar seco (Pa) mais a 
pressão atual de vapor d’água (ea): 
Sistema Solo Água Planta 
𝑃𝑅 = 𝑃𝑎 + 𝑒𝑎 Pa – pressão do ar seco 
ea – pressão atual de vapor d’água 
 
es – pressão de saturação de vapor d’água 
 
DPV – déficit da pressão de vapor 
𝑃𝑅 = 𝑃𝑎 + 𝑒s 
𝐷𝑃𝑉 = 𝑒𝑎 + 𝑒s 
Planta e atmosfera 
 
Água na atmosfera 
 
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 O DPV refere-se a quantidade de vapor d’água 
demandada para saturar o ar. 
 
 
 O aumento da T do ar eleva a “es” e incrementa a DPV. Há 
maior consumo de água. 
 
 
 O DPV é um indicador da demanda evaporativa da 
atmosfera. 
Planta e atmosfera 
 
Água na atmosfera – determinação do vapor de águaSistema Solo Água Planta 
A quantidade de vapor de água na atmosfera pode ser medida na 
forma de pressão; 
Pscicrômetro; 
 
 A passagem de ar no cadarço retira água e consome o calor 
sensível diminuindo a temperatura 
 
 Quanto mais seco estiver o ar, menor será a temperatura do 
bulbo úmido 
 
 Diferença psicrométrica: 
 
 Ts - Tu 
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Água na atmosfera – determinação do vapor de água 
 
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A pressão de saturação é dada: 
𝑒𝑠 = 𝑋 𝑥 10
7.5 .𝑇𝑠
237,3+𝑇𝑠 
X - 4,58, para pressões em mmHg ou 
0,6107, para em kPa. 
Obs - 760 mmHg = 1 atm 
A pressão de atual de vapor d’água é dada: 
𝑒𝑎 = 𝑒𝑠𝑢 − 000,8 . 𝑃𝑅 . (𝑇𝑠 − 𝑇𝑢) 
PR – Pressão real do local (atm). 
esu – pressão de saturação com Tu. 
 
Planta e atmosfera 
 
Água na atmosfera – Umidade relativa do ar 
 
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Relação entre a quantidade de água existente no ar e a quantidade total que 
poderia haver, na mesma temperatura, se este volume de ar estivesse 
saturado com água. 
𝑈𝑅 = 
𝑒𝑎
𝑒𝑠
 . 100 
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• Potencial de pressão atmosférica 
Ψp = 4,556 x T x ln (UR/100) 
T – temperatura absoluta (273,15 + ºC) 
UR% TºC P (atm) 
50 30 
82,6 30 
95 30 
99 30 
100 30 
O potencial hídrico do ar é 
bem mais negativo do que o 
restante do sistema 
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• Potencial de pressão atmosférica 
Ψp = 4,556 x T x ln (UR/100) 
T – temperatura absoluta (ex.: 273,15 + 30ºC = 
303,15) 
UR% TºC P (atm) 
50 30 -956 
82,6 30 -263 
95 30 -70 
99 30 -13 
100 30 0 
O potencial hídrico do ar é 
bem mais negativo do que o 
restante do sistema 
De dia o Ψw
a é menor: 
- UR diminui 
- T aumenta