A água é um dos elementos do clima o que se apresenta como mais limitante às culturas de verão e que a disponibilidade hídrica durante a estação de crescimento é a principal limitação à expressão do potencial de rendimento das culturas, independente do ciclo da cultivar, do local e época da semeadura (FARIAS, 2005).
É fundamental na regulação térmica da planta, agindo tanto no resfriamento, como na manutenção e na distribuição do calor. O peso das plantas é constituído de aproximadamente 90% de água a qual atua em, praticamente, todos os processos bioquímicos e morfológicos, além de ser responsável pela manutenção da turgescência atua como reagente em várias importantes reações na planta, como a fotossíntese (FARIAS, 2005).
É limitante principalmente nos períodos de baixa pluviosidade, ocasionando efeitos deletérios que podem afetar a produtividade. Sendo necessário conhecer os mecanismos fisiológicos e bioquímicos de resposta de cada espécie a esse tipo de estresse e que todos os fatores ambientais que interferem no mecanismo de absorção e assimilação de água e nutrientes, tem influência negativa sobre o metabolismo das plantas, diminuindo o crescimento e produtividade das culturas (LECHINOSKI et al, 2007).
22 Segundo SALAMONI (2008), estresse hídrico é qualquer fator externo que exerce influência desvantajosa sobre a planta, induzindo respostas em todos os níveis do organismo, podendo ser reversíveis ou permanentes. Também definido como uma pressão excessiva de algum fator adverso que apresenta a tendência de inibir o normal funcionamento dos sistemas (LECHINOSKI et al., 2007).
Dentre os fatores que podem levar o vegetal ao estresse, a água pode alterar todo o funcionamento bioquímico e morfológico das plantas, uma vez sabendo que a água é um fator limitante para a planta em todas as fases de desenvolvimento da planta. A produtividade das plantas é limitada pela água e depende não só da quantidade de água disponível, mas também da eficiência de seu uso pelo organismo (SALAMONI, 2008).
A quantidade de água existente no solo está diretamente ligada com o estresse hídrico das plantas, sendo este o grande armazenador e fornecedor de água às plantas. Solos com textura mais finas (argiloso) retêm maior quantidade de água do que solos com partículas mais grossas (arenosos) (FARIAS, 2005), o que pode se dizer que em solos argilosos, as plantas tendem a sofrer menos com o estresse hídrico, como acontece em um período de estiagem.
O estresse de água ocorre quando a perda de água excede a absorção, e a maioria das plantas está sujeita a uma deficiência de água durante o dia seguida de uma recuperação à noite (SUTCLIFFE, 1980).
Segundo SANTOS e CARLESSO (1998), à medida que o solo seca, torna-se mais difícil às plantas absorver água, porque aumenta a força de retenção e diminui a disponibilidade de água no solo às plantas concluindo que quanto maior a demanda evaporativa da atmosfera mais elevada será a necessidade de fluxo de água no sistema solo-planta-atmosfera.
A condição hídrica da planta depende da disponibilidade de água no solo, da demanda evaporativa da atmosfera e das características das plantas. A deficiência hídrica provoca reações fisiológicas e morfológicas da planta, como murchamento de folhas e redução da área foliar, menor estatura de planta, queda de flores e frutos, fechamento de estômatos e ajustamento osmótico, que reduzem a fotossíntese e afetam negativamente seu
23 crescimento, desenvolvimento e rendimento, que resultam de modo indireto, na conservação da água no solo (FARIAS, 2005).
Os efeitos causados pelo déficit hídrico nas plantas segundo SALAMONI (2008) são:
a. Redução do turgor: o primeiro efeito biofísico do estresse hídrico é a diminuição do volume celular. As atividades que dependem do turgor são mais sensíveis ao déficit hídrico, principalmente a expansão celular, afetando em especial a expansão foliar e o alongamento das raízes.
b. Área foliar diminuída: resposta precoce. Menor expansão celular, menor área foliar, diminuição da transpiração. Pode limitar o número de folhas porque diminui o número e a taxa de crescimento dos ramos.
c. Abscisão foliar: se ocorrer estresse após um desenvolvimento substancial da área foliar, há senescência foliar e queda de folhas a fim de ajustar a área foliar.
d. Acentua o aprofundamento das raízes: a razão da biomassa entre as raízes e parte aérea depende do balanço funcional entre absorção de água pelas raízes e a fotossíntese pela parte aérea.
e. Estômatos fecham.
f. Limita a fotossíntese nos cloroplastos: devido ao CO2. Além
disso, o transporte no floema depende do turgor, a diminuição do potencial hídrico no floema durante o estresse pode inibir o movimento dos fotoassimilados.
g. Aumento da resistência ao fluxo de água na fase líquida: quando as células secam, elas encolhem. As raízes encolhendo podem afastar sua superfície das partículas de solo que retém a água e seus pelos podem ser danificado. h. Aumento do depósito de cera sobre a superfície foliar: cutícula
espessa reduz a perda de água pela epiderme.
i. Altera a dissipação de energia das folhas: a perda de calor por evaporação diminui a temperatura foliar, se o estresse hídrico limitar a transpiração a folha esquenta, a menos que outro
24 processo compense a falta de esfriamento, como mudança na orientação das folhas, murchamento.
j. Induz o metabolismo das crassuláceas: estômatos abrem à noite e fecham de dia a fim de reduzir a transpiração.
k. Diminui a fertilidade do pólen.
De acordo com RITCHIE et al. (1972) a resposta fisiológica das plantas ao déficit hídrico deve ser avaliada em função da água disponível no solo. Esta proposta foi aprofundada por SINCLAIR e LUDLOW (1986) ao proporem o estudo de resposta da planta à fração de água evapotranspirada. Para a formação de grãos os autores apresentam o limite crítico da fração de água evapotranspirada entre 0,25 a 0,35. Resultados similares foram encontrados por GOLLAN et al. (1986).
A água evapotranspirável ou água disponível no solo é definida pela diferença entre o conteúdo de água no solo, explorado pelo sistema radicular das plantas, entre o limite superior e o limite inferior de água disponível no solo (CARLESSO, 1995). O limite superior de água disponível às plantas é definido como o determinado conteúdo de água no solo determinado 24 a 48 horas após a ocorrência da drenagem, a partir do umedecimento completo ou saturação do solo por irrigação ou precipitação. O limite inferior de água disponível às plantas é definido como o valor do conteúdo de água do solo depois que as plantas, desenvolvidas estejam completamente senescentes com consequente extração de toda a água disponível no perfil do solo.
A capacidade de armazenamento de água disponível às plantas (CAD) é determinada pela diferença de conteúdo volumétrico de água entre o limite superior e inferior de disponibilidade, considerando-se cada camada do perfil do solo explorado pelo sistema radicular das plantas. Desta forma, a água do solo disponível às plantas é definida para uma combinação particular solo- cultura. As características químicas, físicas e biológicas do solo têm influência direta na quantidade de água no solo disponível às plantas; assim, se houve qualquer restrição física, química ou biológica, em alguma camada do perfil do solo, que altere o desenvolvimento do sistema radicular, a disponibilidade será afetada porque essa água armazenada não pode ser extraída pelas plantas.
25 Por outro lado, na determinação tradicional somente as características físicas do solo são utilizadas na avaliação do armazenamento de água no solo, considerando-se que somente o potencial de água no solo influencie o desenvolvimento radicular e absorção de água, isto é, a quantidade de água armazenada no perfil do solo é conservadoramente a mesma, independente da cultura ou da existência de restrições ao desenvolvimento das plantas.
Diante dessa apresentação, o presente estudo buscou relacionar os efeitos sentidos na vegetação ao passar pelo período chuvoso ou de estiagem no bioma Cerrado com os Índices de Vegetação (EVI e NDVI) observados por sensoriamento remoto e a quantidade de água evapotranspirada (ETR) ligada à água disponível no solo.
Os modelos elaborados representam a evapotranspiração real (ETR), conforme THORNTHWAITE e MATHER (1955), aplicáveis à avaliação de quantidade de água disponível para vegetação, visto que foram calibrações em condições ambientais sem interferência antropogênica.