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FISIOLOGIA VEGETAL Relações hídricas – Movimento da água Prof. Jhone Espíndola Jhone.souza@grupointegrado.br Movimentos da água • Fluxo de massa • Difusão • Osmose CÉLULAS CÉLULAS TECIDOS TECIDOS SOLO RAÍZES RAÍZES FOLHAS FOLHAS ATMOSFERA Movimentos da água e solutos • Fluxo de massa – Movimento de um conjunto de moléculas em resposta a um gradiente de pressão. Esse é o Atmos Esse cãozinho é uma fera!! Ele é o Atmos-fera Solo ao redor da raíz Ψw = -0,3 MPa Raíz Ψw = - 0,6 MPa Folhas Ψw = - 1 MPa Atmosfera (URA≈50%) Ψw = - 94 MPa • Difusão (movimento de soluto/solução) – Movimento de moléculas (soluto) individuais em resposta a um gradiente de concentração. *Ato ou efeito de difundir O soluto passe das zonas mais elevadas de concentração para zonas de baixa concentração. Movimentos da água • Osmose – Movimento somente da água através de uma membrana semipermeável. Pode ocorrer por difusão (através da bicamada) ou por fluxo de massa (através de aquaporinas) sendo, portanto, resposta a gradientes de pressão e concentração. Movimentos da água Osmose Por difusão Por fluxo de massa O movimento da água pelas células ou pelo corpo da planta ocorre em resposta a variações de concentração de solutos dissolvidos e de pressão que alteram a energia livre da água, ou seja, alteram o seu potencial químico, chamado potencial hídrico Potencial hídrico Mede a quantidade de energia livre da água (capacidade de realizar trabalho) por unidade de volume. É medido em J/m3 ou Mpa. POTENCIAL HÍDRICO (W) • “medida termodinâmica do estado de energia da água” • “a água sempre se moverá espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial” *Caso do experimento da batata Ψw = Ψp + Ψs Ψw = Potencial Hídrico Ψp = Potencial de Pressão ou Pressão hidrostática Quanto maior o valor de Ψp maior será o Ψw. Dentro das células pode ser chamado de pressão de turgor e tem valor positivo (exercido pela própria molécula de água). Força/Pressão motriz Ψw = Ψp + Ψs Ψs = Potencial Osmótico ou potencial de solutos Tem valores negativos, sendo que o Ψs da água é zero. Ao adicionarmos solutos ocorre redução no Ψs com consequente redução da energia livre da água e consequente redução do Ψw. Potencial Osmótico representa a concentração de soluto (sais) na água, e prejudica no movimento da água, uma vez que ocorre a interação da água com os sais, diminuindo assim a água livre para o movimento. São grandezas inversamente proporcionais: quanto mais soluto, menor é o potencial osmótico e menor é o potencial hídrico. Exemplo Célula Túrgida Célula Normal Célula Plasmolisada Mudanças fisiológicas devido à desidratação TRANSPORTE DE ÁGUA DO SOLO ATÉ O CORPO DA PLANTA As plantas absorvem água do solo pelas raízes, translocam até as folhas, onde é perdida para a atmosfera, estabelecendo uma coluna contínua de água no sistema SOLO-PLANTA-ATMOSFERA Obedecendo um gradiente decrescente de Potencial Hídrico. Solo ao redor da raíz Ψw = -0,3 MPa Raíz Ψw = - 0,6 MPa Folhas Ψw = - 1 MPa Atmosfera (URA≈50%) Ψw = - 94 MPa *O potencial hídrico da atmosfera, da planta e do solo é sempre menor que o potencial da água pura, sendo assim, seus valores sempre são menores que zero (números negativos portanto). Água no solo Solo: Material poroso • Sólida • Líquida e • Gasosa. 24 A estrutura do solo afeta sua porosidade e por consequência a sua retenção de água e aeração. Parte líquida – solução do solo • Porção aquosa do solo que contém materiais dissolvidos – processos químicos e bioquímicos do solo e troca com a hidrosfera e biosfera. – H+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+ – Fe2+, Mn2+, e Al3+ • Transporte solo/planta –Vasos capilares e filmes de superfície (adesão e coesão) Água no solo • Grandes quantidades • Dependente do solo –pequeno tamanho de partículas do solo –presença de pequenos vasos capilares e poros Água no solo • A água em poros maiores no solo (solos arenosos) – Relativamente disponível às plantas – Facilmente escoa. • A água em poros menores ou entre as partículas (solos argilosos) – Retida mais fortemente. – Escoamento é menor. – Maior quantidade de Agua disponível para as plantas Qual tem maior área especifica? Retenção de água no solo • Duas forças: 1.Adesão – atração das moléculas de água pelas partículas do solo 2.Coesão – atração entre as próprias moléculas de água. 31 Classificação física da água no solo: Água Higroscópica Fortemente ligada às partículas do solo • Movimento por vapor • Indisponível para as plantas • Removida a 100°C. 32 3. Água Capilar • Retida nos poros capilares e microcapilares pela tensão superficial • Água disponível • Limites: Capacidade de campo (CC) Ponto de murcha permanente (PMP) 33 CAPACIDADE DE CAMPO É o conteúdo de água de um solo depois de ter sido saturado com água e permitida a livre drenagem do excesso de água: capacidade máxima de retenção de água (Ψw -0,01 a -0,03 MPa) SOLOS ARGILOSOS menor retenção de água menor capacidade de campo maior aeração maior retenção de água maior capacidade de campo menor aeração SOLOS ARENOSOS PONTO DE MURCHA PERMANENTE Conteúdo de água de um solo no qual uma planta não mais consegue absorver água. A planta torna-se permanentemente murcha (Ψw -10 MPa) Quando o conteúdo de água do solo for tão baixo que seu potencial hídrico seja igual ou menor que da raiz dizemos que o solo atinge o PONTO DE MURCHA PERMANENTE. • Nesta situação não ocorre absorção de água. 3. Água Gravitacional • Retida levemente nos poros maiores • Removida (drenada) pela força da gravidade • Útil para plantas apenas períodos curtos (3-5D) • Limites: – Solo saturado – Capacidade de Campo 36