Estado hídrico de plantas e solos

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Plant Water Relations

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Estado hídrico de plantas e solos

  1. 1. Estado hídrico das plantas <br />Sara Lucía Colmenares TrejosB.Sc.<br />slcolmenarest@biologia.ufrj.br<br />
  2. 2. POR QUÊ MEDIR O ESTADO HÍDRICO DE PLANTAS E SOLOS?<br />Os tecidos das plantas tem grandes quantidades da água.<br />As plantas perdem grandes quantidades da água pela transpiração.<br />As plantas necessitam da água para crescer.<br />Administração da água em cultivos.<br />A resposta das plantas a água é variável. <br />
  3. 3.
  4. 4. MÉTODOS PARA MEDIR O ESTADO HÍDRICO DAS PLANTAS<br />Método Osmótico. <br />Uso de soluções concentradas que causam a liberação da água desde os tecidos da planta. O estado hídrico é expressado em termos da solução que não produza nenhum cambio ao interior do tecido.<br />Método de Peso seco – Conteúdo de água. <br /> %Max. de água que armazena o tecido, usado para determinar o qual é o limite de perdida da água sem alterar a atividade enzimática ou a concentração de solutos nas células.<br />Método Termodinâmico. <br /> Determina o potencial químico da água no tecido da planta. <br />
  5. 5. Termodinâmica<br />Estuda as forças e fluxosque determinam a direção e extensão dos processos naturais. É uma base importante para a descrição quantitativa da vitalidade biológica.<br />Os términos mas importantes:<br />ENERGIA – TRABALHO<br />Energia livre – Potencial – Entropia - Segunda Lei<br />
  6. 6. TRABALHO<br />Em biologia, trabalho é usado num amplio sentido para descrever o movimento contra qualquer das forças que as coisas viventes encontram o geram: mecânicas, elétricas, osmóticas, incluso potenciais químicos. <br />A capacidade de fazer um trabalho chama-se <br />Energia potencial<br />El cambio de uma energia a outra chama-se <br />Transdução de energia<br />
  7. 7. Primeira Lei - Conservação da Energia<br />ΔU = ΔQ + ΔW<br />Energia total absorvida pela folha = energia emitida pela folha + energia guardada pela folha <br />Intensidade<br />(Potencial)<br />Tamanho do sistema<br />(Capacidade)<br />Trabalho<br />
  8. 8. Segunda lei – Processos Espontâneos <br />dS = dQ/T<br />ΔSu = ΔSs + ΔSr<br />ENTROPIA é um indicador da capacidade de cambio espontânea de um sistema. Diminui até alcançar o Equilíbrio, o seja, não câmbios espontâneos, o que para um ser vivo significa estar morto. <br />Energia não disponível para trabalhar<br />
  9. 9. A quantidade de trabalho é determinada pelo numero de moléculas trocando energia.<br />
  10. 10. J. WillardGibbs (1931)<br />POTENCIAL(μ)<br />Trabalho que pode fazer uma mol de moléculas<br />POTENCIAL QUIMICO<br />O potencial químico de uma espécie j indica a energia livre associada com esta, e disponível para levar a cabo um trabalho<br />
  11. 11.
  12. 12. Energia /mol<br />PRESSÃO <br />=<br />Energia/Volume<br />=<br />Força/Área <br />=<br />Volume /mol<br />MPa<br />1 megapascal =<br /> 10^6 pascales = <br />10^6 newtons /m^2 = <br />1joule/m^3 =<br />10bar = <br />9,87 atmosferas <br />1bar = 0,1MPa<br />O valor é negativo porque o ponto de referencia é a água pura, cuja energia livre corresponde a 0.<br />
  13. 13. Potencial hídrico (letra greca psi (Ψ))<br />É proporcional ao trabalho requerido para movimentar uma mol de água pura em condições determinadas de pressão y temperatura ambientais ligada a um tecido ou ao solo, até um outro estado de referencia 0 com a mesma temperatura.<br />Tá baseado no potencial químico da água, que é uma expressão quantitativa da energia livre. <br />Dentro das células das plantas o potencial hídrico é negativo porque a água pura tem um potencial mas alto do que a água dentro da célula, o seja que tem mas energia.<br />
  14. 14. A suma de todas as forcas que atuam sob a água<br />Boyer JS (1995) Water Relations Principles and Theory. <br />
  15. 15.
  16. 16. Continuo <br />Solo <br />Planta<br />Atmosfera<br />
  17. 17. Taiz & Zeiger (2006) <br />
  18. 18. Trilha da Água na planta : Vacuola - Protoplasto – Apoplasto.<br />Os solutos das células são a ultima fonte de forҫas (potenciais) que movimentam a água.<br />A seca de tecidos em principio diminui o potencial hídrico principalmente pela diminuição do turgescência.<br />
  19. 19. Câmara de Pressão <br />
  20. 20. PER FREDERIK SCHOLANDER<br />(1905 – 1980)<br />
  21. 21. (PMS GuideBook)<br />
  22. 22. E...como fazer a medição?<br />PRESSÃO <br />PRESSÃO <br />
  23. 23. E...<br />o quê acontece?<br />
  24. 24. D<br />In PressureChamber<br />Pgas = - <br />Quando Pgas iguala o Ψm(a) , o liquido aparece sob a superfície cortada, e não atua sob o equilíbrio do sistema.<br />Boyer (1995)<br />
  25. 25. POTENCIAL HÍDRICO <br />DO SOLO<br />POTENCIAL HÍDRICO <br />DA ATMOSFERA<br />Ψatmosfera (Mpa) =<br /> (0,4608)(T°K)(Ln(HR/100))<br />Ou<br />Ψatmosfera (Mpa) =<br /> (-1,06)(T°K)(Log10(100/HR))<br />O tensão-metro indica o estado de umidade do solo.<br />Calculam a tensão com que a água tá associada ao solo. Deve ser menor do que das raízes.<br />
  26. 26. Importância fisiológica <br />Taiz & Zeiger (2006) <br />
  27. 27. Outras medições relacionadas...<br />Conteúdo hídrico <br />Rata de transpiração (E)<br />Condutância estomática (gs)<br />Pressão osmótica (Π)<br />Pressão de turgescência (P)<br />Modulo elástico (ε)<br />Condutividade hidráulica<br />...<br />
  28. 28. Fim...(continuará)<br />obrigada<br />

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