AS RELAÇÕES HÍDRICAS

Relações hídricas

A água é essencial para o crescimento, desenvolvimento e vida da planta; ela se encontra em todas as células vegetais, sendo necessária para realização de processos como controle térmico, absorção de nutrientes (age como solvente), meio de transporte, participa de reações químicas, agente de trabalho na fotossíntese (fotoxidação da água), manutenção de turgescência celular (relacionado com: sustentação da planta, alongamento celular e transporte no floema), movimentos (abertura e fechamento estomático), reprodução (locomoção de gametas), expansão do limbo foliar, manutenção do pecíolo ereto, diferenciação e expansão celular e distribuição dos vegetais no planeta.

A água, devido as características físico-químicas da molécula, pode responder a alguns fenômeno como: ADESÃO (atração entre moléculas diferentes, ex: H2O + parece celular); COESÃO: (atração entre moléculas iguais, ex: H2O + H2O); TENSÃO SUPERFÍCIAL (que permite a formação de gotas e dificulta a penetração em fendas, este promove o transporte via xilema). Estes três fenômenos resultam em CAPILARIDADE (propriedade física que os fluidos têm de subir ou descer em tubos extremamente finos), que pode ser observada quando um líquido colocado a base de tubos capilares orientados verticalmente, onde se as paredes dos capilares são altamente molháveis a força resultante será para cima (ocorre por forças das moléculas). Na figura 1 temos o exemplo da água e do mercúrio subindo nos capilares, sabendo que a água em vidro limpo é altamente molhável e que a água possui maior força de adesão, notamos que subirá mais no capilar. Por outro lado, o Hg não adere as paredes do vidro. O que acontece neste processo é: a coesão entre as moléculas de água gera uma tensão e a adesão das moléculas de água com a parede do vidro geram capilaridade. Em seguida, na figura 2, veremos como ocorrem as forças de adesão e coesão entre as moléculas de água e a parede do xilema.

O transporte de água ocorre no sentido SOLO-PLANTA-ATMOSFERA, conhecido como continuum solo-planta-atmosfera. Este transporte pode ser passivo, que ocorre mediante diferença de potencial hídrico de um local com maior Ѱw (potencial hídrico) para um local com menor Ѱw. Este transporte pode ocorrer por DIFUSÃO (diretamente proporcional ao gradiente de concentração, transporte dependente do gradiente de concentração ▲[ ]), FLUXO DE MASSA (carregamento de grupo de moléculas – transporte a longa distância, dependente do gradiente de pressão ▲P) e OSMOSE (passagem de solução de um local menos concentrado para um local mais concentrado, através de uma membrana semipermeável, considerado a soma dos dois transportes citados anteriormente ▲[ ] + ▲P). De modo geral, a diferença de Ѱ promove o movimento/transporte (Fig. 3)

O potencial hídrico (Ѱ) refere-se a capacidade das moléculas de água em realizar trabalho ou movimento. A formula para calcular potencial hídrico envolve:

Ѱw = Ѱs + Ѱp + Ѱg + Ѱm

O movimento de água no sistema ocorre da região de maior potencial hídrico para a região de menor Ѱw, ou seja, quanto menos soluto maior será o Ѱw e a água se moverá da região de menor [ ] de soluto para a região de maior concentração de soluto, assim temos o transporte de água:

↓SOLUTO ↑POTENCIAL HÍDRICO → ↑SOLUTO↓POTENCIAL HÍDRICO

A evapotranspiração é a perda de água da planta para a atmosfera, causada pela evaporação a partir do solo e transpiração das plantas, neste caso, o potencial hídrico da atmosfera é mais negativo que o da planta, e o Ѱw da planta mais negativo que o do solo, isto é, na transpiração a água sai do local de maior potencial hídrico para o local de menor potencial hídrico, com isso um perde água para o outro. O potencial hídrico determina o fluxo de água, ocorrendo do maior Ѱ para o menor Ѱ, do menos negativo para o mais negativo, de menos soluto para mais soluto, vejamos a representação na figura 4.

1 - A planta obtém água principalmente do solo; 2 - a absorção de agua ocorre pelas raízes; 3 - água se move pelo corpo da planta; 4 - água é perdida para a atmosfera por transpiração, mas este processo também pode ocorrer com a parte aérea absorvendo água.

O local com valor ↑negativo apresenta ↓potencial hídrico e ↓negativo apresenta ↑ potencial hídrico.

O potencial osmótico, a pressão hidrostática e o potencial gravitacional movem a água do solo pela planta até a atmosfera, para tanto, as raízes absorvem a água, sendo este o órgão onde a absorção de água é mais efetiva, a qual é aprimorada com os pelos das raízes. O movimento da água nas raízes pode ocorrer pelo apoplasto (espaços intracelulares e elementos mortos do xilema – transporte ao redor das membranas) ou ainda pelo simplasto (constituído pela união de protoplasmas de células adjacentes – transporte pelos plasmodesmos) (fig. 5).

Quando a água chega ao vaso de transporte xilema é transportada por fluxo ascendente e pode ocorrer por capilaridade, pressão radicular ou por tenso-coeso-transpiratória; estes são mecanismos favoráveis a manutenção do ▲Ѱw, que proporciona a entrada e ascensão de água nas plantas. Os transportes a curta distância acontecem por capilaridade ou pressão radicular (o transporte ocorre do local com menos soluto para o local com mais soluto). Já o transporte a longas distância é explicado pela teoria tenso-coeso-transpiratória, que explica a subida de água na planta; esta teoria leva em conta as propriedades da água + transpiração, ocorrendo então o continuum solo-planta-atmosfera, citado anteriormente. Em suma, a água é conduzida pelo xilema devido a diferença de potencial hídrico e a força motriz pela qual a água é conduzida é a transpiração, sendo este processo transpiratório que possibilita a existência da diferença de potencial hídrico. Sendo assim a variação de Ѱw entre solo, as raízes, as folhas e a atmosfera move a água espontaneamente do solo para a atmosfera, passando pela planta a favor de um gradiente de Ѱw.