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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA Disciplina: FA 622 - Sistema Solo-Planta-Atmosfera Relatório Final Comportamento Fisiológico Transpiração e Potencial Hídrico Alexandre Ribeiro da Cunha RA: 193517 Campinas 25 de Novembro 1. INTRODUÇÃO O trânsito da água e mineiras de uma planta a longa distância ocorre nos elementos condutores, em primeira instância, pelo xilema. Este processo ocorre desde a raiz até as folhas, onde parte d’água é evaporada para o ambiente. Esta troca ocorre através de células diferenciadas chamadas estômatos, sistema no qual permite a perda de água para atmosfera, realizando, portanto, o processo de transpiração. Todo este encadeamento de ações que leva a abertura dos estômatos estão diretamente ligados aos processos fisiológicos da planta (respiração, transpiração e fotossíntese). É importante ressaltar que a anatomia vegetal, tal qual sua organização também estão diretamente ligados a transpiração, seja pela quantidade de folhas ou pela área foliar. Fonte: "Estômatos" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. (Figura 1 - Imagem ilustrativa Estômato) A transpiração é responsável por evitar o aquecimento excessivo das folhas, além disso, é por sua continuidade que a o fluxo de seiva bruta e sais minerais consegue percorrer o sistema raiz-folha. Campinas Novembro 2019 2 . 2. ASPECTOS IMPORTANTES O ‘ingrediente’ mais importante, a água, apresenta diversas características físico-químicas que devem ser mencionadas. A molécula de água possui características polar, ou seja, uma tendência de eletronegatividade devido às ligações de Hidrogênio e Oxigênio. Essa característica faz com que as ligações entre as moléculas de água sejam feitas através de ligações de Hidrogênio, que caracterizam-se pela alta intensidade de interação. Desse modo, a coesão trata-se desta relação entre as moléculas de água. A tensão-superficial, outra característica, está associada a conformação da água no contato com o ar, gerando uma pequena película resistente. Já a adesão, está na capacidade de ligação entre a água e outras substâncias polares, como as paredes do xilema. O potencial hídrico (J mol-¹), ou seja, o potencial químico de energia livre da água, é um conceito de relevância para este estudo. Este potencial determina os movimentos da água em todo o sistema solo-planta-atmosfera. A água desloca-se sempre de zonas com potenciais hídricos mais altos para zonas com potenciais hídricos mais baixos. 3. OBJETIVO Este relatório tem como objetivo a análise da transpiração em função das seguintes variáveis: radiação fotossinteticamente ativa e déficit de pressão de vapor. Analisando, portanto, o potencial hídrico de duas variedades de limão (galego e gravo) e, comparando com os resultados obtidos em campo com os dados de outras espécies disponibilizadas pela literatura (Cana-de-açúcar variedade RB867515, Pata de Vaca, Myrtaceae, Morgote, Lichia, Grumixama, Eucalipto-Clones C041 e P4295). 4. MATERIAIS E MÉTODOS Para realizar a coleta de dados, utilizou-se o equipamento ADC BioScientific Lcpro-SD. Este, por sua vez, é capaz de fazer a medição da taxa fotossintética e da transpiração foliar. A coleta foi realizada ao longo de 10 horas, iniciando-se às 8h00 com término às 18h00. O processo foi dividido em 12 integrantes do grupo, nos quais cada um ficou responsável pela medição a cada hora, totalizando 10 coletas. Cada coleta contém dados de 4 indivíduos do limoeiro, totalizando 4 amostras. Campinas Novembro 2019 3 Fonte: ADC BioScientific (Figura 2 - Presilha na qual faz-se a coleta. Equipamento Lcpro-SD) Além disso, vale ressaltar que foi realizado treinamento de manuseio para com o instrumento cedido pela Faculdade de Engenharia Agrícola da Unicamp. 5. DADOS E GRÁFICOS 5.1. Myrtaceae Campinas Novembro 2019 4 Figura 3: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs. Radiação Fotossinteticamente ativa Figura 4: Radiação Fotosinteticamente Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 5: Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Campinas Novembro 2019 5 Figura 6: Relação da Transpiração e da radiação. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 7: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 8: relação da transpiração e da radiação fotossinteticamente ativa. Campinas Novembro 2019 6 Figura 9: gráfico da relação da transpiração e do déficit de pressão de vapor 5.2 Pata de Vaca Figura 10: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 11: Radiação Fotossintética Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Campinas Novembro 2019 7 Figura 12: Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 13: Relação da Transpiração e da radiação. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 14: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs Campinas Novembro 2019 8 Figura 15: Relação transpiração total - Radiação Fotossintética Ativa total para potenciais hídricos. Figura 16: Relação Transp total - Déficit de pressão de vapor para potenciais hídricos. Campinas Novembro 2019 9 5.3 Cana de Açúcar Figura 17: Transpiração Foliar. Início 5:00 e término 19:00 hrs. Figura 18: Radiação Fotossintética Ativa. Início 5:00 e término 19:00 hrs. Figura 19: Déficit de Pressão de Vapor. Início 5:00 e término 19:00 hrs. Campinas Novembro 2019 10 Figura 20: Relação da Transpiração e da radiação. Início 5:00 e término 19:00 hrs. Figura 21: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 5:00 e término 19:00hrs Figura 22: Relação Transpiração Total entre Radiação Fotossintetizante ativa por potencial hídrico Campinas Novembro 2019 11 Figura 23: Relação Transpiração Total entre Radiação Fotossintetizante ativa por potencial hídrico 5.4 Eucalipto Figura 24: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs. Campinas Novembro 2019 12 Figura 25: Radiação Fotosintetica Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 26: Défcit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Campinas Novembro 2019 13 Figura 27: Relação da Transpiração e da radiação. Início 8:00 e término 17:00 hrs Figura 28: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. 5.5 Grumixama Figura 29: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs. Campinas Novembro 2019 14 Figura 30: Radiação Fotosintetica Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs.Figura 31: Défcit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 32: Relação da Transpiração e da radiação. Início 8:00 e término 17:00 hrs Campinas Novembro 2019 15 Figura 33: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs Figura 34:Relação Transpiração Total entre Radiação Fotossintetizante ativa por potencial hídrico Figura 35: Relação Transpiração Total entre Déficit de Pressão de Vapor por potencial hídrico Campinas Novembro 2019 16 5.6 Lichia Figura 36: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs Figura 37: Radiação Fotosintetica Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Campinas Novembro 2019 17 Figura 38: Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 39: Relação da Transpiração e da radiação. Início 8:00 e término 17:00 hrs Figura 40: Relação da Transpiração e do Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs Campinas Novembro 2019 18 Figura 41: Relação Transpiração Total entre Radiação Fotossintetizante ativa por potencial hídrico Figura 42:Relação Transpiração Total entre Déficit de Pressão de Vapor por potencial hídrico Campinas Novembro 2019 19 5.7 Morgote Figura 43: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs Figura 44: Radiação Fotossintética Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs Campinas Novembro 2019 20 Figura 45: Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 46: Relação transpiração-radiação fotossintetizante ativa por horas do dia Campinas Novembro 2019 21 Figura 47: Relação transpiração - déficit de pressão de vapor por horas do dia Figura 48: Relação Transpiração total - Radiação Fotossintetizante Ativa total por potencial hídrico Campinas Novembro 2019 22 Figura 49: Relação Transpiração total-Déficite de Pressão de Vapor por potencial hídrico 5.8 Limão Cravo Figura 51: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs. Figura 52: Radiação Fotossintética Ativa por horas do dia Campinas Novembro 2019 23 Figura 53: Défcit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. 5.9 Limão Galego Figura 54: Transpiração Foliar. Início 8:00 e término 18:00 hrs. Campinas Novembro 2019 24 Figura 55: Radiação Fotossinteticamente Ativa. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Figura 56: Déficit de Pressão de Vapor. Início 8:00 e término 17:00 hrs. Campinas Novembro 2019 25 6. Transpiração 6.1. A cana-de-açúcar: Apresentou um comportamento de picos de transpiração entre as 10 e 14 horas do dia, período de maior intensidade de luz. Porém, a planta com maior potencial hídrico mostrou os valores mais baixos nos picos de transpiração no mesmo período. 6.1. A Pata de Vaca: No gráfico de transpiração, podemos verificar que no período que se aproxima das 12h00, a taxa de transpiração cai consideravelmente, mesmo para indivíduos de diferentes potenciais hídricos. 6.2 A myrtaceae: Pelo gráfico de transpiração foliar podemos notar que os diferentes potenciais hídricos levam a diferenças na amplitude da transpiração da planta, sendo que as com menores potenciais hídricos (em especial -0,09MPa) tiveram a maior taxa registrada de transpiração no período entre 12h00 e 14h00. 6.3 O eucalipto: Foi verificado os picos maiores as 12 e 14 horas do dia, especialmente às 13 horas. Contudo, conforme o potencial hídrico aumenta, a planta apresentou redução na transpiração. 6.4 A grumixama: Não apresentou grandes variações na transpiração ao longo do dia, exceto para dois potenciais hídricos ( -0,78 MPa e -0,36 MPa), que tiveram aumentos no período da tarde. . 6.5 A lichia: Neste caso, apresentou um comportamento com poucas variações ao longo do dia para transpiração. Entretanto, os potenciais hídricos de -0,80 e -0,84 MPa, tiveram picos às 9 horas da manhã. 6.6 A Morgote: Não foi possível identificar um padrão comportamental para os diferentes potenciais hídricos. Entretanto, é possível identificar no final da tarde os menores potenciais são os que realizam as menos transpirações. 6.7 O Limão Cravo: Ao longo do dia apresentou uma queda na taxa de transpiração, com pico no período da manhã. Contudo as 11 horas, há um declínio mais acentuado seguido de um aumento até às 14 horas e, posteriormente, na queda natural. Campinas Novembro 2019 26 6.8 O limão Galego: Apresentou maior transpiração no início da manhã, ao longo do dia uma queda constante foi observada. Também foi possível identificar ao longo do dia que o limão galego transpirou bem menos que o limão cravo. 7. Radiação Fotossinteticamente Ativa 7.1. O eucalipto: Entre as 9 e 14 horas apresentou os maiores valores de RFA, contudo houve um declínio repentino entre as 10 e 11 horas durante manhã, mas logo aumentou e permaneceu com alto valores até as 15 horas, onde diminui de forma acentuada até as 16hrs. A partir daí apresentou um crescimento novamente para todos os potenciais hídricos. 7.2. Pata de vaca: A Situação é semelhante a Myrtaceae, demonstra valores muito discrepantes entre as diferentes plantas. A questão da nebulosidade pode ter interferido novamente nos dados ou, houve alguma interferência de outra natureza durante a coleta. 7.3. A cana-de-açúcar: Apresentou um comportamento de picos bem acentuados de transpiração logo às 7 horas da manhã, quando se inicia a exposição a radiação solar e um declínio acentuado as 17 horas.entre as 10 e 14 horas do dia, período de maior intensidade de luz. Porém, ao longo do dia os valores foram quase que constantes para os diferentes potenciais hídricos. 7.4. Myrtaceae: O caso da radiação fotossintética ativa, apresentou grande diferença entre os valores no horário das 14h00. Podemos justificar essa diferença devido à nebulosidade da região no momento das medições, já que no horário das 15h00 os valores voltam a crescer. 7.5 A grumixama: Não apresentou comportamento padrão para os diferentes potenciais hídricos, contudo pode-se dizer que do início ao final do período luminoso a planta teve aumento de sua RFA. 7.5 A Lichia: Apresentou um comportamento com grandes variações ao longo do dia com duas quedas repentinos às 11 horas e às 14 horas. Tal diminuição intensa na RFA pode ser devido a nebulosidade do dia durante as medições nesses horários.Contudo, a planta apresentou o mesmo comportamento para todos os potenciais. 7.5. A Morgote: Não apresentou comportamento padrão para transpiração para as plantas com diferentes potenciais hídricos. O que pode-se dizer é que no início da manhã, todas apresentaram RFA com Campinas Novembro 2019 27 valores mais próximos entre si, enquanto no final da tarde os valores foram maiores comparados com o início do dia luminoso. 7.5. O Limão Cravo: Mostrou uma queda entre as 11 e 14 horas do dia, provavelmente da transpiração ao longo do dia, tendo valores mais altos no período da manhã. Contudo as 11 horas, há um declínio mais acentuado seguido de um aumento até às 13/14 horas e emseguida volta a diminuir até o final da tarde. 7.5. O limão Galego: Também não apresentou padrão no comportamento da RFA, com picos tanto para cima quanto para baixo, provavelmente devido a nebulosidade do dia. 8. Déficit de Pressão de Vapor: Lichia, Pata de Vaca, Eucalipto, Grumixama, Lichia, Morgote, Myrtaceae, apresentaram comportamentos semelhantes para o déficit de Pressão de Vapor (DPV). Os valores aumentam quase que linearmente até as 15 horas. A partir da mesma, passa a manter-se estável. Com isso percebe-se que coincide com o declínio da transpiração também a partir do mesmo horário. Limão Galego, Limão Galego, e a cana-de-açúcar, apresentaram o mesmo comportamento no DPV, com os picos entre as 9 e 16 horas, com aumento acentuado no início,e diminuição acentuada no fim do período luminoso, 17 horas. 9. Conclusão A partir dos dados obtidos, pode-se dizer que o eucalipto, as duas variedades de limão (cravo e galego) e a cana-de-açúcar apresentaram comportamentos mais marcantes e padronizados. As plantas Grumixama e Morgote não apresentaram comportamento padrão para nenhuma medição para os diferentes potenciais hídricos. Entrentanto, é importante ressaltar, que apesar de não apresentarem um padrão para RFA, as plantas Grumixama e Morgote se apresentaram menos sensíveis as variações de transpiração ao longo do dia. Já as duas variedades de limão observadas (cravo e galego), mostraram-se mais sensíveis ás mudanças de DPV e RFA, destacando sua característica em armazenar água ao decorrer do dia. É válido ressaltar que alguns dados coletados não estão seguindo uma padronização, pode-se justificar devido a nebulosidade e inconstância na radiação no local de coleta. Campinas Novembro 2019 28 10. Questão 1. Na comparação dos valores medidos das plantas disponibilizadas, qual apresenta maior sensibilidade da transpiração entre as variáveis PAR, DPV e potencial hídrico? Justificar. O limão galego foi o que apresentou maior sensibilidade entre as variáveis. Observando os gráficos (Figura 55 e 56), podemos identificar as maiores amplitudes do limão galego. Na figura 56 é possível identificar um pico de 4KPa de DPV ao final da tarde, além disso, no mesmo período, foi possível chegar a níveis elevados de Radiação Fotossintetizante Ativa. 11. Questão 2. Todas as espécies/variedades/clones (Limão cravo, Limão galego, Cana-de-açúcar variedade RB867515, Pata de Vaca, Myrtaceae, Morgote, Lichia, Grumixama, Eucalipto-Clones C041 e P4295) estudadas fossem plantadas na mesma região que apresenta riscos de estiagens severas, qual planta teria melhor condição de sobreviver as estas condições severas? Admita outras condições não explicitadas e justifique a resposta. Dentre as plantas analisadas no estudo, as que teriam melhores condições de sobrevivência seriam o limão galego e limão cravo, uma vez que mostraram preservar parte água durante o período luminoso mais intenso, diminuindo a transpiração. Além disso, apresentaram uma resistência a manutenção se seu padrão, mostrando que os dados são confiáveis para tais conclusões. 12. BIBLIOGRAFIA "Estômatos" em Só Biologia. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Consultado em 25/11/2019 às 20:27. Disponível na Internet em <https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Morfofisiologia_vegetal/morfovegetal19.php>. TONELLO, K.C. Comportamento Ecofisiológico de Clones de Eucalyptus. Tese de Doutorado, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, 2010. BARBOZA, G. Fluxo de Seiva e Relação Hídrica Foliar de Cana-de-Açúcar (Saccharum officinarum L .). Tese de Doutorado, Faculdade de Engenharia Agrícola, UNICAMP, 2016. Correia, S. Potencial Hídrico. Revista de Ciência Elementar. CASA DAS CIÊNCIAS. V.2. (2014). Campinas Novembro 2019 29
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