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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE CASSILÂNDIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM SUSTENTABILIDADE NA AGRICULTURA DINÂMICA DE CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO Docente: Prof. Dr. Flávio Ferreira da Silva Binotti Discentes: Adriana Hernandes Pinto e Geraldo C. Cabral Gouveia

Aspectos da dinâmica do crescimento e desenvolvimento

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Índices analíticos da dinâmica do crescimento

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SULUNIDADE UNIVERSITRIA DE CASSILNDIAPROGRAMA DE PS-GRADUAO EM AGRONOMIA REA DE CONCENTRAO EM SUSTENTABILIDADE NA AGRICULTURA

DINMICA DE CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO

Docente: Prof. Dr. Flvio Ferreira da Silva BinottiDiscentes: Adriana Hernandes Pinto eGeraldo C. Cabral Gouveia

Cassilndia - MSAbril/2015DINMICA DO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTOA dinmica do crescimento vegetal, utilizada atravs de frmulas matemticas, tem como primrdio a quantificao da produo vegetal, viabilizando a avaliao dos diferentes rgos no crescimento final das plantas. Apresenta como benefcio a obteno de dados referentes ao crescimento do vegetal em intervalos regulares e sem a utilizao de equipamentos sofisticados, tais como massa de matria seca (fitomassa), dimenso do aparelho fotossintetizante (rea foliar). Para os estudos ecofisiolgicos das plantas, a anlise de crescimento de suma importncia, pois, fatores ambientais como luz, temperatura, concentrao de Co2, disponibilidade de gua e nutrientes, distintos de cada local, interferem diretamente na taxa assimilatria lquida, taxa de crescimento relativo e razo de rea foliar. O estudo da interao de tais parmetros com cada fator ambiental ou estdio do desenvolvimento da planta, pode levar a obteno de informaes como a eficincia de crescimento e a habilidade de adaptao nas condies ambientais onde as plantas crescem (PEIXOTO et al., 2011).CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTOOs organismos comeam de uma nica clula, o zigoto, ele cresce e desenvolve tornando-se multicelular. A diviso celular produz novas clulas que podem ser diferentes morfologicamente, o processo de mudana a diferenciao celular que juntamente com o crescimento chamado de desenvolvimento ou morfognese. J o crescimento medido pelo aumento do tamanho, tanto em volume como em peso tornando-se mais complexo, as medies mais comuns so volume (altura, dimetro do caule e rea foliar) e massa das plantas (massa fresca e massa seca) (SALISBURY; ROSS, 2013).REAS DE CRESCIMENTOO crescimento tem ocorrncia principalmente nas reas de diviso celular, nos meristemas. Os meristemas apicais (pontas de razes e brotos) se formam durante o desenvolvimento do embrio, esses meristemas so os primrios. O cmbio vascular e os meristemas dos ndulos so os meristemas secundrios.Algumas estruturas das plantas so classificadas como sendo determinadas, que crescem, envelhecem e morrem, assim so as folhas, flores e frutos. Outras so estruturas indeterminadas que crescem se reconstituindo, como os pices do caule e da raiz que esto sempre novos. Ainda existem plantas inteiras determinadas como as espcies monocrpicas que florescem uma vez e morrem e as policrpicas florescem pelo menos mais uma vez antes de morrer (SALISBURY; ROSS, 2013).Em plantas perenes lenhosas h presena de meristemas laterais, onde ocorre a produo de xilema e floema secundrio, isso resulta no aumento do crescimento em dimetro de caule e raiz.FASES DO CRESCIMENTOO crescimento e desenvolvimento so marcados por trs acontecimentos, a diviso celular, onde a clula madura se divide em duas outras iguais, o aumento celular na qual a clulas filhas aumentam o tamanho e a diferenciao celular que a especializao de uma clula em alguma forma.As plantas crescem de forma que aumenta seu volume, esse crescimento proveniente da gua que constitui as paredes celulares juntamente com outros materiais, nessas clulas ocorre o crescimento em toda superfcie lateral. A gua exerce uma presso mnima que fora a parede celular a crescer, o potencial hdrico mais negativo dentro das clulas, torna possvel a entrada da gua, que forma a presso dentro da clula, medida que uma clula aumenta de tamanho a forma mantida constante at que se estenda novamente (TAIZ; ZEIGER, 2013).Uma planta quando cresce somente na gua, sem nutrientes minerais, para seu crescimento. Isso ocorre na falta de suprimento, a planta precisa de gua, mas tambm requer sais minerais, acares e outros solutos que podem ser fornecidos atravs da translocao de nutrientes ou da fotossntese.CRESCIMENTO E O TEMPOO crescimento inicial das reservas provenientes da semente, posteriormente cada folha que vai surgindo intercepta a luz para o crescimento na fase vegetativa. O crescimento e o tempo pode ser melhor explicado por uma curva em formato de S, que mostra o tamanho acumulado com o tempo, nas trs fases:Fase logartimica o tamanho aumenta exponencialmente com o tempo, que inicialmente o crescimento lento, pois o crescimento proporcional ao tamanho do organismo, como a semente de milho pequena, no inicio seu crescimento ser lento.Fase linear a planta retira gua e nutrientes do solo iniciando processos que depende da fotossntese. Ocorre o aumento constante do ndice de rea foliar e da matria seca. Fase de senescncia a fase em que a taxa de crescimento (cm/dia) decai com a maturidade fisiolgica, tem menor taxa fotossinttica com a degenerao sistema (SALISBURY; ROSS, 2013).

DURAO DO CICLOAs espcies tm seu ciclo de desenvolvimento diferente, que so classificados em:Anuais que so na maioria as monocrpicas, onde as sementes germinam na primavera, crescem no vero e outono e morrem antes do inverno, a perpetuao dessas espcies somente por sementes.Bianuais elas germinam na primavera, no final do outono as folhas morrem e fica sobrevivendo somente a raiz. No segundo vero o meristema do caule se alongam para produzir o talo.Perenes vivem mais de duas estaes de crescimento, podem sobreviver por uma dcada antes de florir (TAIZ; ZEIGER, 2013).CRESCIMENTO DOS RGOS VEGETAISRazes (rozogenia) onde comea a germinao (protuso da radcula), o alongamento das clulas ocorre durante o desenvolvimento do embrio ainda na planta. A coifa protege e empurra a raiz jovem no solo, produz tambm um mucigel que a lubrifica. As razes laterais se desenvolvem longe da ponta da raiz.Caule (cauligenia) forma-se a partir do embrio, a diviso celular ocorre facilmente e distante da ponta, elas se dividem e alongam-se muito abaixo da ponta, os brotos jovens e as folhas esto compactados na ponta.Folhas (filogenia) a diviso celular e o crescimento das clulas filhas causam o surgimento dos primrdios foliares, elas possuem localizao caracterstica onde as folhas so opostas ou alternadas, no se sabe explicar por que as folhas se desenvolvem em determinado local, mas supe-se que est envolvido com a competio por espao e substancias inibidoras. Em gramneas o meristema basal ativo mesmo depois da maturidade e estimulado pelo corte ou desfolha, j em folhas de dicotiledneas a diviso cessada antes mesmo de estar totalmente crescida.Flores a maioria das angiospermas tem flores bissexuais e outras que tem flores diicas com estames (macho) e pistilo (fmea) em plantas diferentes, j as monicas apresentam flores com estames e pistilos em locais diferentes do caule. A abertura das flores s ocorre quando chega a total desenvolvimento de cor e perfume, a abertura causada pelo crescimento maior das partes internas e a abertura e fechamento causado pela mudana temporria e da temperatura. Depois da polinizao elas murcham, a murcha ocorre com o transporte dos solutos para o ovrio, as enzimas hidrolticas so ativadas para causar deteriorao, os nutrientes so transportados para sementes e tecidos em crescimento.Sementes e frutas o zigoto, saco embrionrio e o vulo se desenvolvem na semente e o ovrio se transforma em fruta. A sacarose, glicose, e a frutose so depositadas nos vulos, eles surgem dos acares transportados do floema para as sementes e frutas jovens. As enzimas e cidos nuclicos so essenciais para longevidade das sementes. O desenvolvimento das sementes essencial para o desenvolvimento dos frutos, se a semente se desenvolver melhor s de um lado da fruta, somente esse lado se desenvolver normalmente (SALISBURY; ROSS, 2013).CRESCIMENTO VEGETATIVO E REPRODUTIVOA remoo de botes florais realizado para manter o crescimento vegetativo da planta, pois existe competio pelos nutrientes entre rgos vegetativos e reprodutivos, as frutas armazenam nutrientes e durante esse perodo diminui a distribuio para as partes vegetativas (PEIXOTO et al., 2011).Alguns fatores como a fertilizao com nitrognio pode fazer com que aumente o crescimento das partes vegetativas, mas pode retardar ou reduzir o aparecimento das flores e frutos, podendo tambm reduzir o teor de acar.ANLISE DO CRESCIMENTOA anlise quantitativa do crescimento vem sendo usada por pesquisadores para explicar a diferena no crescimento, de ordem gentica ou devido a modificao do ambiente. Seu uso ideal quando so utilizados conceitos fundamentais de anlise de crescimento juntamente com os critrios essenciais para a obteno dos dados (PEIXOTO et al., 2011).Segundo Benincasa (1988), se pode acompanhar o crescimento das plantas cultivadas quantitativamente de vrias formas, dependendo da destinao que o vegetal ir ter, assim como pela estrutura da planta, volume, acmulo de matria verde e seca, rendimento biolgico e rendimento econmico. O foco principal da anlise de crescimento identificar as diferenas estruturais e funcionais existentes entre cultivares de uma mesma espcie vegetal, selecionando as que se destacam com maior potencial e rendimento.Dimenses Lineares: Constitui a altura da planta, comprimento e dimetro do caule, comprimento e largura da folha. Tais medidas de dimenses lineares, podem ser realizadas com a planta intacta ou no, sendo muito teis.Nmero de unidades estruturais: Utilizado para se acompanhar o crescimento do vegetal atravs da contagem de unidades estruturais como folhas, flores, razes e frutos, dando informaes sobre a fenologia do vegetal e amplamente utilizada para detectar diferenas entre tratamentos.Medidas de Superfcie: Esto relacionadas para determinar as medidas da superfcie fotossinttica ativa do vegetal, como folhas e rgos vegetais responsveis pela fotossntese. A rea foliar determinada por diferentes mtodos, dentre eles:Uso do Planmetro - Atravs de contornos foliares impressos em papel, estimada a rea foliar. feito o contorno da folha, obtendo-se diretamente a rea foliar. Posteriormente se coloca uma placa transparente sobre a folha, podendo ser vidro ou plstico para facilitar a operao. mais usual a utilizao da impresso da folha em um papel e usar o planmetro no contorno destas.Massa seca de discos foliares - Utilizando um perfurador de metal com a rea determinada, retira-se amostras de discos foliares, relacionando a massa seca da rea conhecida do disco com a massa seca da folha.Fotocpias - Comparao da massa de uma rea conhecida de papel com a massa dos recortes do permetro das folhas. Para isso, so feitas cpias heliogrficas das folhas e do mesmo papel so retiradas figuras com formas em que a rea pode ser conhecida. Por interpolao das massas das figuras de reas conhecidas e a massa da impresso recortada da folha, determina-se a rea de uma das faces da folha.Massa da matria fresca: a massa do material em equilbrio com o ambiente. Apresenta como desvantagem algumas imprecises como o tempo de coleta do material at sua pesagem (perda de gua) e destruio do indivduo.Massa da matria seca: a massa constante de determinada amostra em determinada temperatura (65C em estufa de ar forado), pelo perodo de 72 horas.Parmetros de Anlise de Crescimento: As medidas obtidas ao longo do ciclo da cultura, em plantas intactas ou colhidas, so tabeladas de forma que possam ser analisadas por meio de frmulas matemticas e/ou graficamente. Para tanto, podem ser utilizados vrias funes, equaes ou programas. A utilizao de equaes de regresso no s corrige as oscilaes normais, como permite avaliar a tendncia do crescimento em funo dos tratamentos (BENINCASA, 2004).Taxa de Crescimento Absoluto Segundo Reis e Muller (1978), a TCA a variao ou incremento entre duas amostras ao longo de determinado perodo de tempo. Medida utilizada para se ter noo da velocidade mdia de crescimento ao longo do perodo de observao.TCA = (W2-W1)/(T2-T1) = g dia-1 ou semana, onde, W2 e W1 a variao da massa da matria seca de 2 amostras consecutivas tomadas no tempo T1 e T2.Taxa de Crescimento Relativo - expressa o incremento na massa de matria seca, por unidade de peso inicial, em um intervalo de tempo (REIS; MULLER, l978).TCR = (lnW2 - lnW1) / (T2 -T1) = g-1 dia-1, onde ln o logaritmo neperiano; Wl e W2 representam a massa da matria seca nos tempos T1 e T2.Razo de rea Foliar - Representa a relao entre a rea foliar (L) e o peso da matria seca total da planta (W). RAF = L/W tambm chamado quociente de rea foliar. A RAF declina enquanto a planta cresce, em funo do autossombreamento, com a tendncia da diminuio da rea foliar til ou fotossinteticamente ativa, para a produo de matria seca.rea Foliar Especfica - relaciona a superfcie com a massa da matria seca da prpria folha (AF/MSF).Razo do Peso da Folha a razo de massa de matria seca retida nas folhas e massa de matria seca acumulada na planta (MSF/MSP).Taxa Assimilatria Lquida Representa a taxa de incremento de massa de matria seca (W) por unidadede rea foliar (L) existente na planta, assumindo que tanto L como W, aumentam exponencialmente.Segundo Magalhes (1985), a TAL reflete a dimenso do sistema assimiladorque envolvida na produo de matria seca, ou seja, uma estimativa da fotossntese lquida.Avalia a resposta docrescimento da planta s condies ambientais, serve para estudos de comparao entre espcies e mede a eficincia de uma planta na produo de matria seca. Expressa-se em g dm-2 dia-1, sendo TAL = (W2 - W1)(lnL2 - lnL1) / (L2 - L1)(T2-T1). Representa o balano do material produzido pela fotossntese e aquele perdido pela respirao.Taxa de Crescimento Foliar Relativo - Avalia o relativo crescimento da planta, em termos de matria seca formada na parte area, mais precisamente nas folhas em funo do peso inicial.TCFR = TAL x RAFTaxa de Crescimento da Cultura - Representa a quantidade total de matria seca acumulada por unidade de rea de solo ou outro, em um determinado tempo. TPMS = (W2 - W1) / S / (T2 - T1), onde S, representa a rea ocupada pela cultura no substrato disponvel e tendo como expressa em g m-2 dia-1.ndice da rea Foliar: A rea foliar de uma planta constitui sua matria prima para fotossntese e, como tal, muito importante para a produo de carboidratos, lipdeos e protenas. O IAF representa a rea foliar total por unidade de rea do terreno. Funciona como indicador da superfcie disponvel para interceptao e absoro de luz.Um IAF igual a 2,0 significa 2m2 de rea foliar (AF) ocupando 2m2de solo ou de outro substrato (S): IAF = AF / S.Rendimento Econmico a parte comercial de uma planta. Exemplo: gros, frutos, tubrculos e flores.Rendimento Biolgico a soma do total de matria seca produzido por unidade de rea de uma determinada cultura.ndice de Colheita Serve para medir a eficincia de converso de produtos sintetizados em material de importncia econmica. Em relao a uma cultura madura, o IC define-se como a razo entre a massa da matria seca da frao econmica produzida (gro, raiz, fruto) e a fitomassa seca total colhida.IC = RE/RBFATORES INTERNOS QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTOH cinco grupos de hormnios que atuam nos vegetais da germinao at a senescncia, so eles as auxinas, giberelinas, citocininas, cido abcsico e etileno.Os hormnios so substncias produzidas na planta que na quantidade ideal pode promover, retardar ou inibir algum processo fisiolgico e morfolgico. Os reguladores so sintticos e possuem a mesma funo, como a Hidrazina maleica tem ao inibidora, j o Daminozide (SADH) age como retardador de crescimento (PEIXOTO et al., 2011). Auxinas - pode atuar no crescimento do caule e retarda o crescimento das razes, pequenas doses tambm podem ser utilizadas no enraizamento de estacas. cido indol-actico a auxina em forma natural produzida pelos vegetais, j o cido indol-butrico no so produzidos pelos vegetais, ento so chamados de reguladores de crescimento. Seu transporte sempre realizado do caule para a base. Giberelinas hormnio complementar das auxinas, promove a elongao de caules e brotos, promovem quebra de dormncia de sementes e acelera a germinao. As sementes de dicotiledneas so ricas em giberelinas, por isso crescem mais rpido. Citocininas hormnios que controlam a diviso celular e em conjunto com a auxina controla a diferenciao celular. Os maiores nveis de citocinina esto nos rgos jovens da planta e nas extremidades das razes. Comumente utilizada na produo de vegetais in vitro. Etileno promove a maturao, posteriormente a senescncia e queda de frutos e folhas, ele um hormnio voltil (gs), est presente em toda parte da planta. Ele pode causar inibio o crescimento do caule e razes em dicotiledneas, tornando essas partes mais grossas e o crescimento mais lento. Tem efeitos tambm na florao de algumas plantas, uma substncia muito utilizada o etefon que atua na formao do etileno que permite uniformidade na maturao dos frutos. cido abscsico ocorre nos rgos das plantas para sinalizar o estresse fisiolgico, ele permite a armazenagem de protenas nas sementes, previne a germinao prematura ou em situaes adversas e crescimento prematuro de brotos. O transporte realizado no floema e xilema, parecido com o transporte das giberelinas (SALISBURY; ROSS, 2013).FATORES EXTERNOS QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTOFotoperodo a influencia da durao dos dias no fitocromo que depende da qualidade da luz para ser ativo, influenciando no florescimento das plantas, plantas de dias longos florescem no fim da primavera e vero; plantas de dias curtos florescem no inicio da primavera; plantas indiferentes, florescem em qualquer perodo.Tropismos a resposta a um estmulo. Gravitropismo o crescimento do caule para cima e das razes para baixo; fototropismo o crescimento das plantas que se orientam pelos raios de luz; tigmotrospismo quando ocorre resposta do vegetal em contato com um objeto; hidrotropismo crescimento em direo da gua; quimiotropismo crescimento em direo de substncias qumicas como fertilizantes.Temperatura cada espcie tem uma certa temperatura mnima, ideal e mxima de tolerncia, onde abaixo da mnima no sobrevive ou paralisa o crescimento e acima pode lhe causar a morte por perda de gua e inativao das enzimas (TAIZ; ZEIGER, 2013).

CONSIDERAES FINAISCom base no estudo realizado podemos dizer que o crescimento e desenvolvimento dos vegetais ocorrem juntamente, muito importante conhecer como podemos cultivar as plantas para que produzam com eficincia seus gros, frutos, flores e madeira. Sabendo-se que em cada fase elas produzem substncias diferentes, modificando-se morfologicamente.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICASBENICASA, M. M. P. Anlise de Crescimento de Plantas (noes bsicas ). Jaboticabal-SP: FUNEP. 2004. 42p.BENINCASA, M. M. P. Anlise de crescimento de plantas: noes bsicas. Jaboticabal-SP: FUNEP, 1988. 42p.MAGALHES, A. C. N. Anlise quantitativa do crescimento. In: FERRI, M. G. Fisiologia vegetal. So Paulo-SP: EPU, v.1, p.363 450, 1985.PEIXOTO, C. P.; CRUZ, T. V.; PEIXOTO, M. F. S. P. ANSILE QUANTITATIVA DO CRESCIMENTO DE PLANTAS: Conceitos e Prtica. Enciclopdia Biosfera, Goinia-GO, v. 7, n. 13, p. 51-76, 2011.PEIXOTO, C. P.; PEIXOTO, M. F. S. P. DINMICA DO CRESCIMENTO VEGETAL: PRINCPIOS BSICOS. In: Carlos Alfredo Lopes de Carvalho; Ana Cristina Vello Loyola dantas; Francisco Adriano de Carvalho Pereira; Ana Cristina Fermino Soares; Jos Fernandes de Melo Filho. (Org.). Tpicos em Cincias Agrrias. 1.ed.Cruz das Almas-BA: Editora Nova Civilizao, v. 1, p. 37-53, 2009.REIS, G. G.; MULLER, M. W. Anlise de crescimento de plantas - mensurao do crescimento. Belm, CPATU, 1978. 35p.SALISBURY, F.B.; ROSS, C.W. Fisiologia das plantas. 4.ed. So Paulo-SP: CENGAGE Learning, 2013.TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 5.ed. Porto Alegre-RS: Artmed, 2013.