Alexandra Rosa da Costa,

PhD (Stirling, U.K.)

 

Departamento de Biologia

Universidade de Évora

Portugal

 

Novembro de 2001

 

          2. O MOVIMENTO DA ÁGUA NO SPAC (Cont):

 

            2.6. AS PERDAS DE ÁGUA PELA PLANTA:

 

            2.6.1. A TRANSPIRAÇÃO:

 

            De toda a água absorvida pelo sistema radicular apenas uma pequena fracção fica retida na planta. A maior parte é evaporada pela parte aérea para o ar circundante. Verificou-se que, numa planta de milho, cerca de 98 % da água absorvida é evaporada pela planta, 1.8 % é retida na planta e apenas 0.2 % é utilizada na fotossíntese.

            A esta perda de água pelas plantas, na forma de vapor, dá-se o nome de transpiração. A transpiração nas plantas pode ser cuticular, lenticular e estomática (Salisbury & Ross, 1992). A primeira é uma interface líquido-vapor na qual ocorre a evaporação, as outras duas são uma via estrutural para o movimento do vapor que existe entre um espaço já preenchido com vapor de água e a atmosfera .

 

            2.6.1.1. Tipos de transpiração nas plantas:

                       

¨       A transpiração cuticular:

            Nas paredes exteriores das células da epiderme de todos os orgãos da parte aérea de plantas herbáceas, nas folhas e caules jovens das restantes plantas, existe uma estrutura chamada cutícula. A cutícula apresenta duas zonas (figura 27): a mais exterior e que constitui a cutícula propriamente dita, formada essencialmente por cutina; e a camada cuticular constituida por placas de celulose e cutina. Na cutícula propriamente dita podem existir depósitos de ceras e cristais de outras substâncias lipídicas (Mazliak, 1975).

            A camada cuticular pode conter quantidades variáveis de água dependendo da hidratação da cutícula. Assim, a transpiração cuticular ocorre a uma taxa que depende não só do déficite de vapor de água da atmosfera, mas também da área da superfície da água exposta ao ar.

                        A perda de água pela cutícula é geralmente muito pequena, com excepção das plantas sem estomas funcionais, como musgos e fetos. Nas coníferas e nas árvores de folha caduca, a transpiração cuticular pode representar, respectivamente, de 1/30 a 1/40 e de 1/8 a 1/12 da transpiração estomática. Nas folhas jovens, a transpiração cuticular pode constituir 1/3 a 1/2 da transpiração total (Sebanek, 1992).

 

 

¨       A transpiração lenticular:

            Na grande maioria das plantas existem zonas da periderme, quer dos caules, quer das raízes, em que as células têm um arranjo menos estruturado, podendo ou não ter as paredes suberizadas. A estas zonas dá-se o nome de lentículas (figura 28).

 

 

            As células, de maiores dimensões, do tecido complementar apresentam numerosos espaços intercelulares o que leva a pensar que a função das lentículas está relacionada com as trocas gazosas, embora a sua importância a nível da planta, como um todo, seja aparentemente diminuta.

¨       A transpiração estomática:

            A transpiração estomática consiste na saída de vapor de água da planta, através dos estomas situados na epiderme duma folha ou caule verde e representa um dos processos de maior importância na interacção entre a planta e o ambiente. Por esta razão, e porque quando consideramos a transpiração como um todo, a componente estomática é largamente dominante, passaremos a tratar a transpiração como se fosse apenas estomática.

 

            2.6.1.2. A importância fisiológica da transpiração:

 

            A perda de água, na forma de vapor, que a planta experimenta na transpiração não parece ser um processo “lógico” em organismos que habitam um meio essencialmente seco, como é o meio terrestre. Assim, levanta-se a questão de saber qual é a vantagem selectiva da transpiração.

            É evidente que as plantas terrestres precisam de absorver CO₂ da atmosfera, e é possível que o mecanismo estomático tenha evoluído nesse sentido, sendo a transpiração, aparentemente um “mal necessário”. No entanto, verificou-se que, em certos casos, a transpiração tem uma importância fisiológica indiscutível (Salisbury e Ross, 1992):

¨       No transporte de nutrientes minerais: os minerais que são absorvidos pelas raízes movem-se para a parte aérea no fluxo transpiracional. Embora também haja movi-mento de sais minerais em plantas que não transpiram, não há dúvidas que o fluxo transpiracional permite que a absorção de sais minerais a partir do solo se processe a uma taxa mais elevada.

¨       Turgidez óptima: verificou-se experimentalmente que as plantas num ambiente de 100 % de humidade relativa não crescem tão bem como em situações em que existe uma certa transpiração. Pensa-se que existe uma turgidez óptima acima e abaixo da qual as funções celulares das plantas são menos eficientes. Se as plantas não podem transpirar, as células tornam-se demasiado túrgidas e as células não crescem à mesma taxa que quando existe uma certa carência hídrica.

¨       Arrefecimento das folhas: na natureza a transpiração desempenha um papel muito importante no arrefecimento das folhas. A evaporação da água é um processo muito importante no arrefecimento de qualquer corpo. Quando 1 g de água se evapora a 20 ºC absorve 2.45 kJ do ambiente (calor latente de vaporização). As plantas evaporam grandes quantidades de água para a atmosfera e assim, dissipam grandes quantidades de energia.

 

            2.6.1.3. Periodicidade da transpiração nas plantas:

 

            Todos os factores exógenos e endógenos que afectam a transpiração estão sujeitos a alterações durante o dia, originando uma periodicidade diúrna na taxa a que este processo ocorre. Para a maior parte das plantas durante a noite a taxa de transpiração é geralmente baixa, perto de zero, aumentando depois do nascer do Sol até atingir um máximo ao meio-dia. Da parte da tarde a transpiração começa a diminuir até atingir, ao entardecer, os valores mínimos, semelhantes aos da noite (Sebanek, 1992).

            Durante a ontogenia, a evolução da taxa de transpiração é diferente consoante as espécies. Nos estádios iniciais do desenvolvimento, por exemplo de cereais, a taxa de transpiração é muito elevada, registando-se os valores máximos no final do estádio de afilhamento, seguido de um decréscimo abrupto com valores mínimos no final do estádio de crescimento rápido e no início da antese. Existe outro pico de transpiração durante a floração, seguido de um decréscimo depois do estádio de maturação láctea e que continua até ao fim da maturação cerosa. Por exemplo, em cultivares de trigo (Triticum sp.) de Primavera ou Inverno, o consumo de água varia, respectivamente, de 0.8 a 1.0 litro e de 1.0 a 1.2 litros, por afilhamento. Em campos irrigados, um afilhamento duma planta de trigo pode precisar de 2 litros de água (Sebanek, 1992).

 

            2.6.1.4. Trajecto do vapor de água da folha para a atmosfera:

 

            Quando os estomas estão fechados, a densidade de pressão de vapor nos espaços intercelulares está muito perto da saturação. Nestas condições o potencial da água nas paredes das células está muito próximo de zero, assim como o potencial hídrico das células do mesófilo com o qual aquela água está em equilíbrio (Meidner & Sheriff, 1976).

            Quando os estomas abrem e começa a difusão do vapor para o exterior, desenvolve-se um gradiente de pressão de vapor entre as paredes das células, local de evaporação, e a câmara estomática. Normalmente, a densidade de pressão de vapor na câmara estomática não desce abaixo dos 96 % de saturação, o que corresponde a um valor de potencial hídrico (Y) da ordem dos -5.0 Mpa. Em vez dum equilíbrio estático desenvolve-se um gradiente dinâmico de potenciais hídricos entre a água nas paredes das células e a fase de vapor. Assim que a densidade de vapor deixa de ser 100 % de saturação, o potencial hídrico da fase vapor torna-se mais negativo que o da fase líquida. A 20 ºC, para uma humidade relativa de 99 % o Y é de -1.37 Mpa, e para 98 % é de -2.72 Mpa (figura 29). O potencial hídrico das paredes das células diminui, essencialmente devido às forças matriciais, à medida que a água é perdida por evaporação e os meniscos dos poros se retraiem para capilares mais estreitos. No entanto, desde que o potencial hídrico das células permaneça razoavelmente alto, continua a haver um movimento de água para as paredes das células. Mesmo quando o potencial hídrico das células diminui drásticamente, devido à perda de turgidez ou diminuição do potencial osmótico, o sistema contínuo de água na planta permite o fornecimento de água para as células do mesófilo, assim como para os locais de evaporação (Meidner & Sheriff, 1976).

 

 

            O grau de saturação mantido nos espaços intercelulares, quando os estomas abrem, depende da taxa de difusão do vapor para o exterior, e esta depende por sua vez, da resistência estomática e da densidade de pressão de vapor da atmosfera (Meidner & Sheriff, 1976).

            Convém salientar que a taxa potencial de evaporação dentro duma folha é substancialmente maior que a existente numa superfície de água com a mesma área que a folha. Isto deve-se a que a área total de evaporação, ou seja, as paredes interiores da epiderme e as paredes das células do mesófilo, podem ser de sete a trinta vezes superiores à área da folha.

            Apesar de tudo o que foi dito, a folha pode ser considerada como um orgão que retém a água. Pensa-se que a parede interna da epiderme na proximidade do poro estomático é o local principal de evaporação dentro da folha, como se pode observar na figura 29. Nestes locais é criada  uma diferença de  densidade de  vapor relativamente maior que a das paredes do mesófilo, mais afastadas do poro estomático, acelerando a evaporação. Verificou-se igualmente que o tecido epidérmico tem uma condutividade hidraúlica relativamente elevada, de forma que a água perdida por evaporação é facilmente renovada. Assim, a maior parte do volume de ar entre as células do mesófilo permanece perto da saturação e a perda de vapor das paredes destas células é comparativamente lenta, permitindo a retenção da água líquida. Além disto, a condutividade hidraúlica das paredes exteriores do mesófilo diminui com a carência hídrica, evitando um decréscimo demasiado drástico no espaço de ar da folha (Meidner & Sheriff, 1976).

 

            2.6.2. A GUTAÇÃO:

 

            Além da perda de água na forma de vapor que ocorre na transpiração, as plantas também perdem água na forma líquida no processo denominado gutação (figura 30). Este ocorre quando o ar está saturado de vapor de água, de modo que a transpiração diminui ou pára.

 

 

            Esta saída de água no estado líquido ocorre através de estruturas chamadas hidátodos (figura 31). Estes secretam água que é levada para a superfície da folha pelos traqueídios terminais dos feixes vasculares. Esta água passa através dos espaços intercelulares do parênquima do hidátodo que não possui cloroplastos e que é denominado  epitema. Os espaços intercelulares abrem para o exterior através de poros especiais que são originariamente estomas que permanecem sempre abertos.

 

 

Caro Leitor:

Agradeço que me envie críticas, sugestões e correcção dos erros que detectar. Para isso por favor “Clique aqui”

 

¨      Para voltar ao Índice “Clique aqui”

¨      Para voltar para a 6ª Parte “Clique aqui”

¨      Para avançar para a 8ª Parte “Clique aqui”

¨      Para voltar à página pessoal de Alexandra Costa “Clique aqui”