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Pós Graduandos: Dailson Oliveira Gleica Martins Juliany Barros Renato Carvalho Assuntos a serem abordados • Introdução • Estresse: tipos, conceitos e causas • Estresse por déficit hídrico: conceitos e efeitos morfológicos e fisiológicos na planta; • Efeitos do déficit hídrico na produção vegetal (Artigos científicos): prejuízos, benefícios e adaptação. • Considerações Finais A água é um recurso finito que deve ser conservado; A quantidade de água na terra hoje é a mesma de quando ela foi formada. A disponibilidade hídrica : - Limita o crescimento (turgescência celular); - Controla a distribuição da vegetação; - Determina a diversidade biológica presente naquele local (floresta tropical x deserto); Permite os movimentos estomáticos; Transporte de gases, minerais e outras substâncias; Atua em diversos processos fisiológicos essenciais à vida (fotossíntese). Conceito de Estresse: As plantas estão frequentemente expostas aos estresses ambientais. Fator externo que exerce influência desvantajosa sobre a planta (Taiz & Zeiger, 2002); É um desvio significativo das condições ótimas para a vida, e induz mudanças e respostas em todos os níveis funcionais do organismo, os quais são reversíveis a princípio, mas podem se tornar permanente (Larcher, 2000). Qual a Importância de compreender o estresse? - Entender os processos fisiológicos resultante dos danos causados pelo estresse; - Mecanismos de adaptação e aclimatação de plantas a estresses ambientais; - Importantes para a agricultura e o meio ambiente. O conceito de estresse está ligado à tolerância. A tolerância ao estresse é a aptidão da planta para enfrentar um ambiente desfavorável; Aclimatação: Se a tolerância aumenta como consequência da exposição anterior ao estresse, diz-se que a planta está aclimatada; Adaptação refere-se ao nível de resistência geneticamente determinado, isto é, adquirido por processo de seleção natural durante muitas gerações (levando à evolução da espécie); Bióticos Abióticos Fatores de Estresse Competição Herbivoria Patógenos Outros Água Temperatura Radiação Vento Salinidade pH Outros Estresses Abióticos em Plantas Seca/Alagamento, Altas /Baixas temperaturas, Deficiência Nutricional, Salinidade do solo, Alta Irradiação. Estresse Hídrico é caracterizado pela falta ou excesso de água; “Quando o conteúdo de água de um tecido ou célula está em uma quantidade inferior ao mais alto exibido no estado de maior hidratação.” (Taiz & Zeiger, 2009). Alagamento Déficit Hídrico Produtividade Crescimento Fisiologia “A deficiência hídrica afeta todos os aspectos do crescimento da planta, incluindo a anatomia, a fisiologia e a bioquímica.” (KRAMER 1995). A água = principal doador de elétrons; Fechamento estomático= impede a entrada de CO2; Abscisão foliar para perder menos água. Limita a Fotossíntese nos cloroplastos: Prejudica a produtividade e qualidade de produtos oriundos de vegetais: Diminui indiretamente a quantidade de fotoassimilados translocados; Reduz a fotossíntese; Reduz o consumo de assimilados das folhas em expansão; Diminuição da área foliar; Abscisão Foliar; Crescimento acentuado das raízes (zonas de solo úmidas); Fechamento estomático; Aumento do depósito de cera; Aumento da produção de radicais livres de oxigênio (EROS). • (H2O) Sistema radicular Transpiração; • Baixa precipitação e alta evaporação; • Aproximadamente, 1/3 da área continental terrestre apresenta deficiência em relação à precipitação. O Semiárido corresponde a 53% da área do Nordeste, dos 47 milhões de habitantes,17 milhões vivem na região semiárida. Existem 3 mecanismos de resistência à seca: - Retardo da Desidratação: Capacidade de manter a hidratação do tecido. - Tolerância à Desidratação: (evitação/tolerância à seca): Capacidade de funcionar enquanto desidrata. - Escape da Seca: Plantas que completam seu ciclo durante a estação úmida, antes do início da seca (únicas que evitam a seca). Retardo da Desidratação: - Manutenção da Absorção de Água: • Aumento da profundidade do sistema radicular; • Aumento da condutância do sistema radicular; • Ajustamento osmótico; - Redução da Perda de Água: • Queda de folhas; • Redução da área foliar (os espinhos de cactáceas); • Aumento da resistência estomatal e cuticular; • Metabolismo ácido das crassuláceas (CAM); Tolerância à Desidratação (evitação/tolerância à seca): - Mantém o potencial hídrico nos tecidos alto; - Alta capacidade de condução e armazenamento de água. Fuga ou escape à seca: - Rápido Desenvolvimento Fenológico; - Plasticidade de Desenvolvimento. Diminuição da área foliar; Abscisão Foliar; Crescimento acentuado das raízes (zonas de solo úmidas); Fechamento estomático; Aumento do depósito de cera. • Baixa disponibilidade hídrica Queda no ψw das folhas; • Perda de turgescência e à redução da condutância estomática; • Primeiras estratégias utilizadas pelas plantas para diminuir a taxa de transpiração para manter a turgescência celular. • O potencial hídrico da folha diminui; • Fechamento dos estômatos. H2O O2 CO2 Estudos com crescimento de plantas jovens de Acacia farnesiana (L.) Willd. (Leguminosae – Mimosoideae); Em casa de vegetação: 100% de capacidade de campo (CP); 50% de CP e sem suprimento hídrico. Foi constatado: Plantas sem suprimento hídrico: Proporção raiz/caule foi de 2:1 Com suprimento hídrico: 1:1 “O maior crescimento da raiz em relação ao caule é considerado uma característica de adaptabilidade, comum às plantas submetidas a estresse hídrico.” (BARROS; BARBOSA, 1995) • Estima-se que as lavouras produzem apenas 22% do seu potencial genético, por causa das condições climáticas e edáficas subótimas (Boyer, 1982). Níveis de déficit hídrico em diferentes estádios fenológicos da cultura da berinjela (Solanum melongena L.) Jacinto de A. Carvalho et al. Limitações fisiológicas do milho nas condições de plantio nas regiões tropicais baixas. Frederico Ozanan Machado Durães Deficit hídrico e produtividade na cultura do milho. Homero Bergamaschi et.al. Soybean Under Water Deficit: Physiological and Yield Responses. Gustavo M. Souza et. al. Soybean Under Water Deficit: Physiological and Yield Responses. Gustavo M. Souza et. al. Figueiredo, W. S. C. 2010. 4 Tratamentos: • Tratamento 1 – Irrigação o ano todo, sem déficit hídrico; • Tratamento 2 – Paralisação da irrigação por 59 dias; • Tratamento 3 – Paralização da Irrigação por 108 dias; • Tratamento 4 – Paralização da Irrigação por 150 dias. Parâmetros Avaliados: • Percentagem de Floradas; • Estádios de Maturação dos Frutos; • Produtividade. Controle estomático/ controle da transpiração (Lima Filho & Silva, 1988): • No período seco aumento da resistência dos estômatos a partir das 7h; • No período das chuvas aumento na resistência só ocorre após 13h; • Estruturas adaptativas: PAPEL DO XILOPÓDIO Abscisão foliar • O umbuzeiro apresenta comportamento isoídrico mantendo elevado ψw foliar durante o período de estresse hídrico; • O umbuzeiro conseguiu recuperar as trocas gasosas após um período de estresse seguido de reidratação; • o umbuzeiro não acumulou solutos orgânicos. SANTOS, P. A. A., 2010 T0 – plantas testemunhas mantidas na capacidade de pote; T1 – reposição de 50% da água perdida pela evapotranspiração diária; T2 – reposição de 25% da água perdida pela evapotranspiração). • O umbuzeiro apresenta duas estratégias para manter, durante o dia, um balanço hídrico interno favorável: • Sob condições de sequeiro, o balanço seria mantido através da utilização da água armazenada nos tubérculos e uma baixa transpiração; • Durante a estação das chuvas, o balanço hídrico pode ter sido mediado por um ajuste osmótico. LIMA FILHO, J.M.P., 2001 • Observações do potencial hídrico eseus componentes • Câmara de pressão; • Câmaras higrométricas /microvoltímetro. Casa de Vegetação; 6 Tratamentos: (20; 40; 60; 80; 100 e 120%) Capacidade máxima de água do solo (alagado); Avaliou-se: - Altura de plantas; - Números de folhas - Índice SPAD. EDNA, M. B. S. et al, 2015. Maior índice SPAD das plantas de pinhão-manso 43,87; - Com o solo a 66% da sua capacidade máxima de campo. Na capacidade máxima de retenção de água do solo correspondente a 71%; - Houve maior número de folhas (23 folhas) de pinhão-manso. Na capacidade máxima de retenção de água do solo correspondente a 71%; - A maior altura de plantas (31 cm). • Tendo em vista as mudanças climáticas e os seus efeitos na disponibilidade hídrica, que pode limitar a produção vegetal, torna-se essencial discutir e evidenciar os mecanismos fisiológicos da planta em situações de déficit hídrico, com o intuito de propor métodos de manejo que possam minimizar os efeitos deste tipo de estresse e aumentar o desfrute do potencial genético das culturas agrícolas. Bergamaschi, H. Deficit hídrico e produtividade na cultura do milho. Pesq. agropec. bras., Brasília, v.41, n.2, p.243-249, 2006. BONFIM-SILVA, E.M.et al. DESENVOLVIMENTO INICIAL DE PINHÃO-MANSO SOB DISPONIBILIDADES HÍDRICAS DO SOLO. Irriga, Botucatu, v. 20, n. 1, p. 73-81, janeiro- março, 2015. DURÃES, F.O.M. Limitações fisiológicas do milho nas condições de plantio nas regiões tropicais baixas. 2007. Artigo em Hypertexto. Disponível em: <http://www.infobibos.com/Artigos/2007_1/limitemilho/index.htm>. Acesso em: 03/7/2016. FIGUEIREDO, W. S. C. Evapotranspiração e efeito do déficit hídrico na floração do cafeeiro arábica . 2010. 108 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras. 2010. LARCHER, W. Ecofisiologia vegetal. São Carlos: Rima, 2006. p. 341-419. LIMA FILHO. J. M. P. INTERNAL WATER RELATIONS OF THE UMBU TREE UNDER SEMI- ARID CONDITIONS. Rev. Bras. Frutic., Jaboticabal - SP, v. 23, n. 3, p. 518-521, 2001. SANTOS, P. A. A. COMPORTAMENTO ECOFISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO DO UMBUZEIRO (Spondias tuberosa Arruda) SUBMETIDO À DEFICIÊNCIA HÍDRICA. 2010.68f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Conservação) – Núcleo de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação, Universidade Federal de Sergipe, 2010. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 4.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009. p. 613-622. http://www.infobibos.com/Artigos/2007_1/limitemilho/index.htm
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