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Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Departamento de Botânica Disciplina: BOT 5120 – Morfologia e Sistemática Vegetal Curso: Agronomia 1º Módulo: Morfologia Vegetal Profa. Ana Zannin e Prof. Rafael Trevisan Noções gerais de Morfologia de Raiz Complementar estudo com: 1) Apostila fornecida na disciplina (TEXTO 4 - Raiz); 2) Livro: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Introdução à Botânica. Morfologia. Nova Odessa, Instituto Plantarum (disponível na Biblioteca do CCA). Livros indicados para estudo de Morfologia de Angiospermas: Gonçalves, E.G. & Lorenzi, H. 2011.Morfologia vegetal: organografia e dicionário ilustrado de morfologia das plantas vasculares.2ª ed.Nova Odessa: Instituto Plantarum. Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Introdução à Botânica. Morfologia.Nova Odessa, Instituto Plantarum. RAIZ: ESTRUTURA, FUNÇÃO (Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014) � Quando a germinação ocorre, a primeira estrutura a emergir da maioria das sementes é a raiz, que possibilita o desenvolvimento da plântula. � Esta primeira raiz que surge da radícula do embrião da semente, é a raiz primária (=raiz embrionária) da planta, que pode ramificar-se dando origem a raízes secundárias, terciárias e assim sucessivamente. � As demais raízes da planta (que não surgem do embrião da semente), mas sim do caule ou folhas, são chamadas de raízes adventícias. RAIZ: ADVENTÍCIA Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. eucalipto abacateiro limoeiro EUDICOTILEDÔNEAS Em todas as plantas com sementes, (exceto Monocotiledôneas) a raiz primária é dominante: chamada raiz axial ou pivotante. Esta cresce diretamente para baixo, e dá origem as raízes laterais (secundárias, terciárias...) MONOCOTILEDÔNEAS Em monocotiledôneas, em geral a raiz primária tem vida curta (atrofia), e assim o sistema radicular é formado por raízes adventícias a partir do caule, e suas raízes laterais dão origem ao sistema radicular fasciculado, onde nenhuma raiz é mais proeminente que outra. Imagens: A e B: Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014 ; C e D: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. C C. Raiz Primária atrofiada D D. RAIZ: PARTES CONSTITUINTES reveste e protege o ápice meristemático radicular ZONA LISA =zona de alonga- mento lubrificação ZONA PILÍFERA =zona de absorção ZONA DE RAMIFI- CAÇÃO (Imagem: Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014) BAINHA DE MUCILAGEM – está presente na região apical da raiz. Esta lubrifica a raiz durante o seu crescimento através do solo � FUNÇÕES: fixar a planta no solo ou também em outras estruturas (raízes aéreas); absorver água e nutrientes para a planta; armazenar e conduzir nutrientes para outras partes da planta. Outra função desempenhada é a de aeração. RAIZ: CARACTERÍSTICAS GERAIS, FUNÇÃO � Na maioria das plantas constituem a porção subterrânea do eixo descendente da planta (esporófito); � morfologicamente, distingue-se do caule por não apresentar nós e entrenós, nem gemas laterais ou folhas (há poucas exceções: raízes gemíferas); � geralmente também apresentam geotropismo positivo (tropismo: movimentos que ocorrem nas plantas em resposta a estímulos externos direcionais) e fototropismo negativo . Plântula de rabanete (Raphanus sativus). A maior parte da absorção de água e nutrientes minerais ocorre através dos pelos radiculares, que se desenvolve logo após a região de crescimento do ápice da raiz. Imagem: Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014 Algumas considerações gerais sobre ocupação espacial da raízes � O crescimento das raízes é extremamente sensível a parâmetros ambientais como disponibilidade de nutrientes e umidade no solo �Há um desenvolvimento preferencial e rápido das raízes laterais em zonas ricas em nutrientes �Os sistemas radiculares pivotantes em geral penetram mais profundamente no solo do que os sistemas radiculares fasciculados Sistema radicular pivotante Sistema radicular fasciculado �Surpreendentemente a maioria das árvores tem sistemas radiculares superficiais, e 90% ou mais de todas as raízes encontram-se localizados nos primeiros 60 cm de solo. �A maior parte das raízes finas (raízes ativamente envolvidas na absorção de água e nutrientes minerais) está presente nos 15 cm superiores do solo (camada mais rica em nutrientes) Continuação...algumas considerações gerais sobre ocupação espacial da raízes �Algumas árvores (como carvalhos, pinheiros) produzem raízes pivotantes profundas. Em Boscia albitrunca (Capparaceae) chega a 68 m de profundidade. �Árvores de Tamarix e Acacia foram encontradas a 30 m de profundidade durante a escavação do canal Suez no Egito. �As raízes da alfafa (Medicago sativa) pode se estender a uma profundidade de 6 m ou mais �O raio da área ocupada pelas raízes de uma planta é em geral quatro a sete vezes o raio da copa da árvore �O sistema radicular das plantas de milho (Zea mays) geralmente alcançam a profundidade de 1,5 m e se espalha pelo raio de 1 m Continuação...algumas considerações gerais sobre ocupação espacial da raízes �As raízes finas geralmente são de vida curta, e persistem, em média alguns meses, sendo substituída por novas raízes, que em geral ocupam o espaço de menor resistência ao seu desenvolvimento (espaços deixados pelas raízes que morreram). �A medida que a raiz cresce a coifa é empurrada para a frente, as células da periferia da coifa secretam uma mucilagem, que lubrifica a raiz durante a passagem através do solo Mucilagem revestindo a coifa da raiz do milho DIVERSIDADE DAS RAÍZES TIPOS DE RAÍZES, DE ACORDO COM O AMBIENTE: TERRESTRES (quando subterrâneas); AQUÁTICAS (quando se desenvolvem dentro d ´água); AÉREAS (quando se desenvolvem ao ar livre). A .A . B C C. Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. AS RAIZES COMO ESTRUTURAS DE RESERVA: RAÍZES TUBEROSAS. Em diversas plantas, as raízes assumem a importante funçãode armazenar compostos orgânicos (carboidratos), nutrientes minerais e água. Estas são chamadas de RAÍZES TUBEROSAS. Muitas são usadas na alimentação humana. Raízes tuberosas axiais: com o eixo principal espessado. Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. AS RAIZES COMO ESTRUTURAS DE RESERVA Raízes tuberosas fasciculadas: com vários eixos espessados Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Observação: estruturas espessadas que armazenam nutrientes e água podem também ser de origem caulinar e foliar (não só raízes). Ver exemplos na tabela ao lado (extraída de Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013). OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Raízes Suporte (=Escoras):oferecemequilíbrio à planta, seja por esta planta crescer emsolo pantanoso, seja por possuir uma base muito pequena emrelação ao seu tamanho total. Quando entramem contato como solo ramificam-se e começama atuar na absorção de água e nutrientes. Imagens: A e B: Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014 ; C e D: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Raízes suporte em uma figueira (Ficus sp). Raízes Tabulares:(variação de raízes suporte) OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Formam-se na base do tronco de árvores, assumindo o aspecto de tábuas (perpendiculares ao solo). Estas ampliam a base da planta, e aumentam a superfície respiratória. Muitas árvores de grande porte de florestas tropicais (como Mata Atlântica e Amazônia) apresentam estas raízes. Exemplo: Figueiras (Ficusspp.) OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Pneumatóforos (=raízes respiratórias): São extensões do sistema radicular que crescem verticalmente para fora do solo (geotropismo negativo), ficando emcontato com o ar, garantindo umbom suprimento de oxigênio aos tecidos da raiz. Essas raízes são dotadas depneumatódios (pequenos orifícios) que permitemtrocas gasosas. Ocorre emplantas de ambientes brejosos pobres emoxigênio. Ex. espécies dos manguezais(AvicenniaeLaguncularia). Imagens: A e B: Evert, R.F. & Eichhorn,S.E. 2014 Pneumatóforo com pneumatódios Raízes Grampiformes:possuemorigem no caule (adventícias), assumindoforma de grampos, emgeral empequenos grupos nos nós e/ou entrenós de caules rastejantes que, encontrando umsuporte, podemescalá-lo através destas raízes.Fixam e garantema planta melhor exposição à luz. OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Hera sp. OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Raízes estranguladoras (=cinturas): ocorre em plantas denominadas popularmente “figueiras-mata- pau”. Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. OutrosTipos Especiais de Sistemas Radiculares Haustórios (= raízes sugadoras) – estão presentes em plantas parasitas que se fixam ao hospedeiro através de apressáorios . Estes emitem raízes denominadas haustórios que penetram nos tecidos da planta hospedeira até atingir os feixes vasculares para dali tirar a nutrição. (Planta hemiparasita) (Planta holoparasita) Imagens: Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Evert, R.F. & Eichhorn, S.E. 2014. Raven Biologia vegetal. 8 ed. Rio de Janeiro, Guanabara koogan. Souza, V.C., Flores, T.B. & Lorenzi, H. 2013. Introdução à Botânica. Morfologia.Nova Odessa, Instituto Plantarum. Referências utilizadas para imagens e citações: