Trocas gasosas de mudas de pereiro (Aspidosperma piryfolium Mart.) sob déficit hídrico progressivo e recuperação

Authors

  • Éverton da Silva Alves Universidade Federal de Campina Grande
  • Antonio Lucineudo de Oliveira Freire Universidade Federal de Campina Grande
  • Débora Raquel dos Santos Ferreira França Universidade Federal de Campina Grande
  • George Martins de França Universidade Federal de Campina Grande http://orcid.org/0000-0002-4249-4534
  • Cheila Deisy Ferreira Universidade Federal de Campina Grande

DOI:

https://doi.org/10.30969/p9b6yz15

Keywords:

caatinga, comportamento estomático, escassez de água.

Abstract

 Este trabalho teve como objetivou verificar o comportamento estomático de mudas de pereiro em função da redução progressiva na disponibilidade de água no substrato e posterior recuperação. O experimento foi conduzido em ambiente telado (50% luminosidade), com mudas mantidas em sacos plásticos contendo 5 kg de substrato (terra:esterco na proporção 2:1 (v/v)). Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com tratamento irrigado (controle), correspondendo a 80% da capacidade de retenção do substrato e o tratamento déficit hídrico (irrigação suspensa), até a fotossíntese das mudas atingir valores iguais ou próximo de zero, sendo reidratadas posteriormente. Durante a suspensão e recuperação, a cada três dias, avaliou-se o teor relativo de água (TRA), transpiração (E), condutância estomática (gs) e fotossíntese (A). Ocorreu decréscimo progressivo em todos os parâmetros após a imposição do déficit hídrico, com mudas tolerando 21 dias sem irrigação. Houve alteração significativa no TRA após seis dias de irrigação suspensa. O déficit hídrico afetou os parâmetros fisiológicos, com efeitos mais rapidamente na gs e A do que E. As mudas se recuperaram de forma lenta, ocorrendo completo restabelecimento das funções fisiológicas doze dias após a retomada da irrigação.

References

ALBUQUERQUE, M. P. F., MORAES, F. K. C., SANTOS, R. I. N., CASTRO, G. L. S., RAOS, E. M. L. S., PINHEIRO, H. A. Ecofisiologia de plantas jovens de mogno-africano submetidas a déficit hídrico e reidratação. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 48, n. 1, p. 9-16, 2013.

ALVES, F. J. B., FREIRE, A. L. O. Gas exchange of Mimosa tenuiflora (Willd.) Poiret under water deficit and rewatering. Journal of Agricultural Studies, v. 7, n. 4, p. 297-308, 2019.

BOUSSADIA, O., MARIEM, F. B., MECHRI, B., BOUSSETTA, W., BRAHAM, M., EL HADJ, S. B. Response to drought of two olive tree cultivars (cv Koroneki and Meski). Scientia Horticulturae, v. 116, p. 388-393, 2008.

CABRAL, E. L., BARBOSA, D. C. A., SIMABUKURO, E. A. Crescimento de plantas jovens de Tabebuia aurea (Manso) Benth. & Hook. f. ex S. Moore submetidas a estresse hídrico. Acta Botânica Brasilica, São Paulo, v. 18, n. 2, p. 241-251, 2004.

CHAVES, M. M., FLEXAS, J. PINHEIRO, C. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Annals of Botany, v. 103, n. 4, p. 551-560, 2009.

CHAVES, M. M., MAROCO, J. P., PEREIRA, J. S. Understandin plant responses to drought – from genes to the whole plant. Functional Plant Biology, v. 30, n. 3, p. 239-264, 2003.

CHAVES, M. M., PEREIRA, J. S., MAROCO, J., RODRIGUES, M. L., Ricardo, C. P. P., Osório, M. L. How plants cope with stress in the field: photosynthesis and growth. Annals of Botany, Oxford, v. 89, n. 7, p. 907-16, 2002.

CHEN, J.W., ZHANG, Q., LI, X.S., CAO, K. F. Gas exchange and hydraulics in seeedlings of Hevea brasiliensis during water stress and recovery. Tree Physiology, v. 30, p. 876-885, 2010.

COOPER, K., FARRANT, J. M. Recovery of the resurrection plant Craterostigma wilmsii from desiccation: protection versus repair. Journal of Experimental Botany, v. 53, p. 1805–1813, 2002.

COSTA, A. S., FREIRE, A. L. O., BAKKE, I. A.; PEREIRA, F. H. F. Respostas fisiológicas e bioquímicas de plantas de aroeira (Myracrodruon urundeuva Allemão) ao déficit hídrico e posterior recuperação. Irriga, Botucatu, v. 20, n. 4, p. 705-717, 2015.

COSTA, G. F. D., MARENCO, R. A. Fotossíntese, condutância estomática e potencial hídrico foliar em árvores jovens de andiroba (Carapa guianensis). Acta Amazônica, Manaus, v. 37, p. 229-234, 2007.

DIAS, M. C., BRÜGGERMANN, W. Limitations of photosynthesis in Phaseolus vulgaris under drought stress: gas exchange, chlorophyll fluorescence and Calvin cicle enzyms. Photosynthetica, New York, v. 48, p. 96-102, 2010.

DINAKAR, C., BARTELS, D. Desiccation tolerance in resurrection plants: new insights from transcriptome, proteome and metabolome analysis. Frontiers in Plant Science, v. 4, p. 1–14, 2013

DINAKAR, C., DJILIANOV, D., BARTELS, D. Photosynthesis in desiccation- tolerant plants: energy metabolism and antioxidative stress defense. Plant Science, v. 182, p. 29-41, 2012.

DINAKAR, C., BARTELS, D. Desiccation tolerance in resurrection plants: new insights from transcriptome, proteome and metabolome analysis. Frontiers in Plant Science, v. 4, p. 1–14, 2013.

DOMBROSKI, J. L. D., FREITAS, R. M. O., TOMCZAK, V. E., PINTO, J. R. S., FARIAS, R. M. Ecophysiology of water stressed Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC) Mattos seedlings. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 42, n. 101, p. 155-163, 2014.

FAROOQ, M., BASRA, S. M. A., WAHID, A., AHMAD, N., SALEEM, B. A. Improving the drought tolerance in rice (Oryza sativa L.) by exogenous application of salicylic acid. Journal of Agronomy and Crop Science, v. 195, n. 4, p. 237-246, 2009.

FLEXAS, J., MEDRANO, H. Drought-inhibition of photosynthesis in C3 plants: stomatal and non-stomatal limitations revisited. Annals of Botany, v. 89, p. 183-189, 2002.

FLEXAS, J.; BOTA, J.; LORETO, F.; CORNIC, G.; SHARKEY, T. D. Diffusive and metabolic limitations to photosynthesis under drought and salinity in C3 plants. Plant Biology, v. 6, n. 3, p. 269-279, 2004.

FREITAS, R. S., SILVA, E. C. Respostas fisiológicas de mudas de Aspidosperma pyrifollium (Apocynaceae) à ciclos de suspensão de rega. Scientia Plena, Aracaju, v. 14, p. 051201, 2018.

GAFF, D. F., MCGREGOR, G. R. The effect of dehydration and rehydration on the nitrogen content of various fractions from resurrection plants. Biologia Plantarum, v. 22, p. 92–99, 1979.

GAFF, D. F., OLIVER, M. The evolution of desiccation tolerance in angiosperm plants: a rare yet common phenomenon. Functional Plant Biology, v. 40, p. 315-328, 2013.

GECHEV, T. S., BENINA, M., OBATA, T.; TOHGE, T., SUJEETH, N., MINKOV, I., HILLE, J., TEMANNI, M., MARRIOTT, A. S., BERGSTRÖM, E., THOMAS-OATES, J., ANTONIO, C., MUELLER-ROEBER, B., SCHIPPERS, J. H. M., FERNIE, A. R., TONEVA, V. Molecular mechanisms of desiccation tolerance in the resurrection glacial relic Haberlear hodopensis. Cellular and Molecular Life Sciences, v. 70, p. 689-709, 2013.

GONÇALVES, J. F. D. C., SILVA, C. E. M; D., GUIMARÃES, D. G. Fotossíntese e potencial hídrico foliar de plantas jovens de andiroba submetidas à deficiência hídrica e à reidratação. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 44, p. 8-14, 2009.

HOEKSTRA, F. A., GOLOVINA, E. A., BUITINK, J. Mechanisms of plant desiccation tolerance. Trends Plant Science, v. 6, p. 431–438, 2001.

IBGE. Mapa de biomas do Brasil Escala 1:5.000.000. Rio de Janeiro: IBGE, 2004. Disponível em: http://mapas.ibge.gov.br/biomas2/viewer.htm Acesso em: 21 Ago. 2021.

LARCHER, W. Ecofisiologia Vegetal. RiMa: São Carlos, 2004.

LAWLOR, D. W., CORNIC, G. Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants. Plant, Cell and Environment, v. 25, p. 275–294, 2002.

LIMA, W. P.; JARVIS, P., RHIZOPOULOU, S. Stomatal responses of Eucalyptus species to elevated CO2 concentration and drought stress. Scientia Agrícola, Piracicaba, v. 60, n. 2, p. 231-238, 2003.

MAIA, G.N. Caatinga: árvores e arbustos e suas utilidades. 1. Ed. São Paulo: D&Z Computação Gráfica e Editora, 2004. 413 p.

MARIANO, K. R., BARRETO, L. S., SILVA, A. H. B., NEIVA, G. K. P., AMORIM, S. M. Fotossíntese e tolerância protoplasmática foliar em Myracrodruon urundeuva Fr. All. submetida ao déficit hídrico. Revista Caatinga, Mossoró, v. 22, n. 1, p. 72-77, 2009.

MOORE, J. P., TUAN, N. Le, BRANDT, W. F., DRIOUCH, A., FARRANT, J. M. Towards a systems-based understanding of plant desiccation tolerance. Trends in Plant Science, v. 14, p. 110–117, 2009.

NIMER, E. Climatologia da região Nordeste do Brasil. Introdução à climatologia dinâmica. Revista Brasileira de Geografia, v. 34, n. 2, p. 3-51, 1972.

NOGUEIRA, R. J. M. C., MORAES, J. A. P. V., BURITY, H. A., BEZERRA NETO, E. E. Alterações na resistência à difusão de vapor das folhas e relações hídricas em aceroleiras submetidas a déficit de água. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Londrina, v. 13, n. 1, p. 75-87, 2001.

NOGUEIRA, R. J M. C., BARBOSA, D. C. A., MORAES, J. A. P. Trocas gasosas e relações hídricas em plantas jovens envasadas de três espécies da caatinga submetidas a deficiência de água. Phyton, v. 62, n. 1-2, p. 37-46, 1998.

NORWOOD, M., TRUESDALE, M., RICHTER, A., SCOTT, P. Photosynthetic carbohydrate metabolism in the resurrection plant Craterostigma plantagineum. Journal of Experimental Botany, v. 51, p. 159–165, 2000.

OLIVEIRA, A. D. D., FERNANDES, E. J., RODRIGUES, T. D. J. Condutância estomática como indicador de estresse hídrico em feijão. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 25, n. 1, p. 86-95, 2005.

OLIVEIRA, A. K. M., GUALTIERI, S.C.J., BOCCHESE, R. A. Gas Exchange of potted Tabebuia aurea plants under hydric stress. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v. 33, n. 4, p. 641-647, 2011.

PADILHA, N. S., SILVA, C. J.; PEREIRA, S. B., SILVA, J. A. N., HEID, D. M., BOTTEGA, S. P., SCALON, S. P. Q. Creswcimento inicial do pinhã-manso submetido a diferentes regimes hídricos em latossolo vermelho distrófico. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 26, n. 2, p. 513-521, 2016.

PARDO, J. M. Biotechnology of water and salinity stress tolerance. Current Opinion in Biotechnology, v.21, p.185-196, 2010.

PESSOA, J. L., FREIRE, A. L. O., COSTA, A. S. Trocas gasosas de plantas de Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC) Mattos submetidas ao déficit hídrico e posterior reidratação. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 16, n. 3, p. 269-276, 2017.

PETERS, S., MUNDREE, S., THOMSON, J., FARRANT, J., KELLER, F. Protection mechanisms in the resurrection plant Xerophyta viscosa (Baker): both sucrose and raffinose family oligosaccharides (RFOs) accumulate in leaves in response to water deficit. Journal of Experimental Botany, v. 58, p. 1947-1956, 2007.

PIMENTEL, C. A relação da planta com água. Seropédica: EDUR, 2004. 190 p.

PINHEIRO, C., CHAVES, M. M. Photosynthesis and drought: can we make metabolic connections from available data? Journal of Experimental Botany, v. 62, n. 3, p. 869-882, 2011.

PRADO, D. E. As caatingas da América do Sul. Ecologia e conservação da Caatinga, v. 2, p. 3-74, 2003.

RAMOS, K. M. O. Caracterização da qualidade fisiológica e otimização do processo de ozonização em sementes de leguminosas arbóreas do Cerrado. 2015. 164p. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade de Brasília, Brasília.

RODRIGUES, A. L., LIMA, L., SCHELEY, T. R., ALMEIDA, F. F. R. Water deficit ensures the photochemical efficincy of Copaifera langsdorffii Desf. Revista Árvore, Viçosa, v. 41, n. 2, e410219, 2017.

SANTOS, H. G., JACOMINE, P. K. T., ANJOS, L. H. C. et al. Sistema brasileiro de classificação de solos. 5. ed. Brasília: Embrapa – Solos, 2018.

SCALON, S. D. P. Q., MUSSURY, R. M., EUZÉBIO, V. L. M., KODAMA, F. M., KISSMANN, C. Estresse hídrico no metabolismo e crescimento inicial de mudas de mutambo (Guazuma ulmifolia Lam.). Ciência Florestal, Santa Maria, v. 21, v. 4, p. 655-662, 2011.

SILVA, F. A. S., AZEVEDO, C. A. V. Versão do programa computacional Assistat para o sistema operacional Windows. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 4, n. 1, p. 71-78, 2002.

SILVA, E. C., NOGUEIRA, R. J. M. C., AZEVEDO NETO, A. D., BRITO, J. Z., CABRAL, E. L. Aspectos ecofisiológicos de dez espécies em uma área de caatinga no município de Cabaceiras, Paraíba, Brasil. Iheringia, Série Botânica, v. 59, n. 2, p. 201-205, 2004.

TYMMS, M. J., GAFF, D. F. Proline accumulation during water stress in resurrection plants. Journal of Experimental Botany, v. 30, p. 165–168, 1978.

VALADARES, J., PAULA, N. F., PAULA, R. C. Physiological changes in eucalyptus hybrids under different irrigation regimes. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 45, n. 4, p. 805-814, 2014.

VANDOORNE, B., MATHIEU, A. S., VAN DEN ENDE, W., VERGAUWEN, R., PÉRILLEUX, C., JAVAUX, M., LUTTS, S. Water stress drastically reduces root growth an inulin yield in Cichorium intybus (var. sativum) independently of photosynthesis. Journal of Experimental Botany, v. 63, n. 12, p. 4359-4373, 2012.

WHEATHERLEY, P. E. Studies in the water relations of cotton plants. I. The field measurement of water deficit in leaves. New Phytol, v. 49, p. 81-87, 1950.

WILSON, K. B., BALDOCCHI, D. D., HANSON, P. J. Spatial and seasonal variability of photosynthetic parameters and their relationship to leaf nitrogen in a deciduous forest. Tree Physiology, v. 20, p. 565–578, 2000.

WHITTAKER, A., BOCHICCHIO, A., VAZZANA, C., LINDSEY, G., FARRANT, J. Changes in leaf hexokinase activity and metabolite levels in response to drying in the desiccation-tolerant species Sporobolus stapfianus and Xerophyta viscosa. Journal of Experimental Botany, v. 52, p. 961-969, 2001.

YOBI, A., WONE, B. W. M., XU, W.; ALEXANDER, D. C.; GUO, L., RYALS, J. A., OLIVER, M. J., CUSHMAN, J. C. Metabolic profiling in Selaginella lepidophylla at various hydration states provides new insights in to the mechanistic basis of desiccation tolerance. Molecular Plant, v. 6, p. 369-385, 2013.

ZIVKOVIC, T., QUARTACCI, M. F., STEVANOVIC, B., MARINONE, F., NAVARI-IZZO, F. Low-molecular weight substances in the poikilohydric plant Ramonda serbica during dehydration and rehydration. Plant Science, v. 168, p. 105–111, 2005.

Published

2023-11-28

Issue

Section

Original Articles / Artigos de Pesquisa