Fatores que dificultam ou impendem o desenvolvimento de plantas .

1. Fatores que afetam o
desenvolvimento das plantas

2. Principais fatores ambientais que afetam o
crescimento vegetal
• Luz
• Temperatura
– Alta
– Baixa
• Disponibilidade de água
• Salinidade
• Gases
– Oxigênio
– Gás carbônico

3. Luz
• A luz pode afetar diversos processos da planta além
de ser fonte de energia para a fotossíntese
• Provavelmente é o fator ambiental mais importante
na sinalização para o crescimento da planta
• Três características principais da luz tem efeito
biológico:
– Qualidade
– Direção
– Quantidade

4. Luz: Qualidade
• É definida pelo comprimento de onda do espectro
luminoso
• O espectro visível varia entre 400 e 700nm
• As plantas tem pigmentos específicos que captam
diferentes comprimentos de onda:
– Criptocromo na faixa do azul (320-400nm)
– Fitocromo - no vermelho (660-730nm)
– Fotorreceptores de UV – no ultravioleta (280-320nm)

5. Luz: Direção
• A direção da luz pode influenciar:
– O crescimento orientado das plantas que resulta
em curvatura: Fototropismo
Provavelmente um
receptor de luz azul está
envolvido na resposta da
planta, intermediando a
degradação diferencial da
auxina.

6. Luz: Quantidade
• A luz é uma forma de energia, pode ser
medida em Watts/m2
• Luz azul (400nm) tem o dobro da energia da
luz infravermelha (800nm)
• Pode ser subdividida em dois aspectos:
– Intensidade
– Duração do período de luz (fotoperíodo)

7. Luz: Duração
• O Fotoperiodismo é uma resposta fisiológica das plantas ao
fotoperíodo, ou seja, a duração do dia comparada com a
duração da noite que varia ao longo das estações do ano.
• Tipicamente o inverno tem noites mais longas e dias curtos.
O verão tem dias longos e noites curtas. Na primavera, o
comprimento do dia está aumentando e o da noite
diminuindo. No outono, ocorre o inverso.
• Baseando-se na quantidade de luz a que são expostas, as
plantas alteram seus ritmos internos para determinar a época
de brotamento, floração, perda de folhas e germinação de
sementes
• A percepção da duração do dia é regulada por um tipo
especial de pigmento vegetal o Fitocromo.
• A folha é o local de percepção do estímulo fotoperiódico

8. O fitocromo
• O fitocromo é sensível à luz vermelha do espectro eletromagnético (660-
730nm)
• Localização intracelular: em membranas de retículo endoplasmático,
mitocôndrias e etioplastos e talvez na membrana plasmática. A distribuição
parece modificar-se em função da iluminação.
• É mais abundante em tecidos meristemáticos (brotos, pontas de raiz), mas
também está presente em folhas
• Em Arabidopsis, pelo menos 5 genes codificam para a seqüência protéica do
fitocromo, o cromóforo é sempre o mesmo
• O gene PHYA se expressa abundantemente apenas em plantas crescidas no
escuro, sua expressão é inibida pela luz
• Os genes PHYB-PHYE parecem ter expressão constitutiva, mas a quantidade
de fitocromo produzida é bem menor, provavelmente atuam de modo
cooperativo
• Existem mutantes incapazes de sintetizar o fitocromo, apresentam respostas
alteradas à luz

9. Fitocromo: tipos de respostas
• Há dois tipos de respostas:
– Rápidas- envolvem eventos bioquímicos. Ex. reações enzimáticas
– Lentas- envolvem eventos morfológicos e de crescimento. Exemplo:
indução floral
• As respostas se distinguem pela quantidade de luz necessária:
– Fluência muito baixa- não são reversíveis pelo vermelho longo
(730nm). Ex: indução do crescimento de plântulas de aveia
– Fluência Baixa- são reversíveis. Ex. germinação de algumas sementes
fotoblásticas positivas
– Alta fluência- não são reversíveis. Ex: indução da síntese de
antocianinas

10. Fotoperiodismo: interrupção da noite
• A interrupção do período escuro com
um flash de luz vermelha (660nm)
inibe a floração da planta de dia curto
• Um flash de luz vermelha seguido de
um flash de vermelho longo (730nm),
reverte o efeito
• Uma seqüência de flashs, com a luz
vermelha por último inibe a floração
• Uma seqüência de flashs, com
vermelho longo por último permite a
floração, como se a noite não tivesse
sido interrompida
• Esse tipo de experimento demonstra a
fotorreversibilidade das formas do
fitocromo
• Existem ainda plantas neutras, que são
indiferentes à duração do fotoperíodo

11. Fotoperiodismo e outros eventos
• Brotação de gemas dormentes
• Abscisão foliar no outono
• Formação de bulbos ao final da estação de
crescimento
• Germinação de alguns tipos de sementes

12. Ausência de luz: Estiolamento
• O foto-controle da síntese de clorofila
Plantas crescidas no escuro,
apresentam alongamento excessivo
do caule, os primórdios foliares não
se expandem e algumas vezes o
gancho apical não se desfaz.
Cinco minutos diários de luz
vermelha (660 nm) são suficientes
para minimizar alguns desses
sintomas, indicando a participação
do fitocromo.

13. Fotoblastia: Importância ecológica
• Evita que plantas de
sementes pequenas
germinem em local
muito sombreado,
que impossibilita a
sobrevivência das
plântulas
• Plantas de sombra
geralmente tem
sementes neutras e
ricas em reservas

14. Fotomorfogênese: genes envolvidos
• “O termo fotomorfogênese refere-se aos efeitos da luz sobre o
desenvolvimento vegetal e o metabolismo celular.” (Taiz e Zeiger,
1998)
• Como um todo, a fotomorfogênese é um processo complexo,
que envolve uma grande quantidade de genes
• Vários processos parciais podem ser isolados e cada um deles
apresenta seus próprios mecanismos de controle a partir de
sinais luminosos
• O fitocromo participa da sinalização em vários desses processos
• Alguns envolvem indução da expressão gênica, enquanto outros
dependem de inibição
• A construção desse tipo de mapa só foi possível com os avanços
da biologia molecular
• No entanto, vários detalhes ainda estão sendo elucidados.

15. Fitocromo e expressão gênica
• A forma Pfr do fitocromo induz a expressão
dos genes que codificam para:
– Subunidade pequena da RUBISCO
– Proteína associada à clorofila no fotossistema II
• A forma Pfr do fitocromo inibe a expressão
dos genes que codifica para:
– a forma do fitocromo A

16. Temperatura baixa
• Reduz a atividade enzimática como um todo e pode causar
diferentes injúrias, dependendo da espécie e sua tolerância
ao frio
• Sementes recalcitrantes de espécies tropicais geralmente não
podem ser armazenadas a temperaturas abaixo de 10-15oC
• Temperatura baixas, mas sem congelamento (0-10oC) podem
induzir respostas biológicas em espécies adaptadas:
– Indução da floração (vernalização)
– Quebra de dormência de sementes embebidas (estratificação)
• O período de tempo necessário de tratamento varia
• O tratamento a baixas temperaturas simula as condições
naturais de regiões de clima temperado
• A expressão gênica e o balanço hormonal se alteram em
resposta às baixas temperaturas

17. Temperatura alta
• Temperatura elevada pode induzir:
– Dormência secundária de sementes (termodormência)
– Danos celulares
– Aumento da transpiração
– Interrupção do crescimento
– Inibição da fotossíntese antes da respiração
• A temperatura limite para causar morte e o tempo
de exposição variam entre espécies e órgãos
• O etileno está envolvido na superação da
termodormência de sementes de alface

18. Interação entre luz e temperatura
• Principal interação
– Fotoperíodo – alternância de temperatura
– Para algumas espécies a vernalização deve
ser seguida do fotoperíodo adequado para
induzir a floração
– Provavelmente a vernalização é necessária
para que o meristema apical se torne
competente a responder aos sinais que
induzem a floração

19. Disponibilidade de água

20. Deficiência de água: efeitos
• Condensação da cromatina,
• Acúmulo de ions e substâncias
osmoticamnete ativas no vacúolo
• Fechamento dos estômatos –
limitação da fotossíntese
• Inibição do crescimento – devido à
perda de turgor celular
• Aumento da massa foliar específica
• Enrolamento do limbo
• Perda de área foliar por abscisão
• Expansão do sistema radicular–
para garantir acesso à água
• Efeitos secundários
– Aumento de radicais
livres, devido ao
fechamento estomático,
reduz-se a concentração
de CO2 intercelular

21. Stress hídrico
• Leve
– Nas horas mais quentes do dia
– Fechamento estomático
• Moderado
– Sazonal
– Desaceleração cíclica do crescimento
• Severo
– Estiagem prolongada
– Perda de folhas, morte de plantas
• Muito severo
– Clima desértico
– Só plantas adaptadas

22. Stress hídrico: Adaptações
• Bioquímicas
– Ajustamento osmótico,
• reduz o potencial hídrico foliar e permite manutenção do turgor
celular e absorção de água do solo com potencial hídrico mais
baixo
– Fechamento estomático
• Induzido pelo ABA
– Alteração da expressão gênica
• Fisiológicas
– Fotossíntese C4 e CAM
• Morfológicas
– Folhas pequenas, espessas, modificadas em espinhos
– Raízes profundas ou muito espalhadas

23. Gases
• Deficiência de oxigênio para as raízes
geralmente ocorre em condições de
alagamento
• Ocorre aumento da síntese de ABA
na raízes
– Fechamento estomático, mesmo que as
folhas não seja afetadas
– Senescência foliar prematura
• Paralisação do crescimento das raízes
• Respiração anaeróbica
• Formação de aerênquimas
• Raízes aéreas

24. Fator solo

25. Fatores do solo
Material de origem
Estrutura
Textura
Temperatura
pH
Matéria orgânica
Atividade microbiana
Capacidade de troca de cátions
Sistemas de manejo

26. Fertilidade do Solo

27. Importância da Fertilidade do Solo

28. Importância dos fertilizantes

29. Fertilidade do solo
Solo fértil
Solo produtivo
Solo que apresenta todos os nutrientes em quantidades
adequadas e não possui elementos tóxicos ao crescimento
vegetal.
Solo fértil localizado em região com quantidade de água e
luz satisfatórias e ausência de pragas, doenças ou qualquer
outro impedimento ao crescimento vegetal.

30. Resumo
“Todo solo produtivo é fértil,
mas nem todo solo fértil é
produtivo”

31. Lei do mínimo
“O rendimento de uma colheita é limitado pela ausência
de qualquer um dos nutrientes essenciais, mesmo que
todos os demais estejam disponíveis em quantidades
adequadas”
(Justus Von Liebig)

32. “A produção das culturas é limitada pelo nutriente
mineral menos disponível às plantas”

33. Fatores do solo
(químicos)
Mineralogia
Reação do solo (pH)
Disponibilidade de nutrientes
Elementos tóxicos
Matéria orgânica
Salinidade

34. Salinidade do solo
• Causa deficiência hídrica em
plantas não adaptadas
• É comum em regiões áridas,
manguezais e terras
agrícolas manejadas
inadequadamente
• Plantas adaptadas
apresentam:
– Ajustamento osmótico
– Glândulas secretoras de sal

35. Fatores do solo
(biológicos)
Atividade microbiana
Relações simbióticas
Atividade enzimática

36. Fator solo
(preparo de solo)
Além do controle de plantas daninhas, o
preparo do solo visa melhorar as suas
condições físicas para o crescimento das
raízes e das partes vegetativas, pelo aumento
da aeração e infiltração de água e redução da
resistência do solo ao crescimento radicular. O
preparo do solo adequado permite o uso mais
eficiente da calagem, adubação e de outras
práticas agronômicas.

37. Fator solo
(preparo do solo)
Algumas causas da redução do desenvolvim-
emto de plantas .
• Compactação do solo
• Correções do solo inadequadas
•Perda de fertilidade
•Perda de solo

38. Compactação

39. Reflexão
É importante usar corretamente as
técnicas de preparo do terreno, para evitar a
progressiva degradação física, química e
biológica do solo

40. Fim