MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS ECOFISIOLÓGICOS E DE
CRESCIMENTO EM ROSA DO DESERTO SOB RESTRIÇÃO
HÍDRICA ASSOCIADA AO FILME DE PARTÍCULA DE
CaCO
3MARIA PRISCILLA CELESTINO SILVEIRA
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA E BIODIVERSIDADE
MARIA PRISCILLA CELESTINO SILVEIRA
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS ECOFISIOLÓGICOS E DE CRESCIMENTO EM ROSA DO DESERTO SOB RESTRIÇÃO HÍDRICA ASSOCIADA AO FILME DE
PARTÍCULA DE CaCO3
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Sergipe, como parte das exigências do Curso de Mestrado em Agricultura e Biodiversidade, área de concentração em Agricultura e Biodiversidade, para obtenção do título de “Mestre em Ciências”.
Orientador
Prof. Dr. Luiz Fernando G. de Oliveira Júnior
SÃO CRISTÓVÃO SERGIPE – BRASIL
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
S587a
Silveira, Maria Priscilla Celestino
Avaliação dos parâmetros ecofisiológicos e de crescimento em rosa do deserto sob restrição hídrica associada ao filme de partícula de CaCO3 / Maria Priscilla Celestino Silveira ; orientador Luiz
Fernando G. de Oliveira Júnior. – São Cristóvão, 2016 46 f. : il.
Dissertação (mestrado em Agricultura e Biodiversidade) – Universidade Federal de Sergipe, 2016.
1. Plantas ornamentais. 2. Adenium. 3. Ecofisiologia vegetal. 4. Fisiologia vegetal. 5. Déficit hídrico. I. Oliveira Júnior, Luiz Fernando Ganassali, orient. II. Título
MARIA PRISCILLA CELESTINO SILVEIRA
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS ECOFISIOLÓGICOS E DE CRESCIMENTO EM ROSA DO DESERTO SOB RESTRIÇÃO HÍDRICA ASSOCIADA AO FILME DE
PARTÍCULA DE CaCO3
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Sergipe, como parte das exigências do Curso de Mestrado em Agricultura e Biodiversidade, área de concentração em Agricultura e Biodiversidade, para obtenção do título de “Mestre em Ciências”.
APROVADA em 19 de fevereiro de 2016.
Prof. Dr. Roberta Samara Nunes de Lima UFS
Prof. Dr. Eliemar Campostrini UENF
Prof. Dr. Luiz Fernando Ganassali de Oliveira Júnior UFS
(Orientador)
SÃO CRISTÓVÃO SERGIPE – BRASIL
Aos meus pais, Dedico
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus e a Virgem Maria, razões de toda a minha força. Acho que a palavra que melhor me definiria nesse momento seria FÉ. Sem essa força espiritual nada disso teria sido concretizado.
Às pessoas mais importantes da minha vida, meus pais, José Valdo e Rosa Angélica, que me estimularam desde pequena o gosto pelos estudos e a nunca desanimar diante de tantas provações da vida. A eles meu profundo agradecimento por ter chegado até aqui e pelo que sou como ser humano. Amo vocês!
Aos meus irmãos, Verinha, pela seriedade, conversas e conselhos, e Almiro, pelos risos e brincadeiras. Meus pontos de equilíbrio.
Às minhas avós (in memorian) que me concederam casa, comida e roupa lavada para que o meu sonho de estudar numa cidade grande não se perdesse no vazio. Obrigada vó Consuelo e vovó Noemi! Sei que onde estão, torcem por mim.
Bem, não posso esquecer da pessoa que me encarregou a esse trabalho e depositou em mim toda a sua confiança, meu orientador, professor e amigo Dr. Luiz Fernando. Obrigada mestre pelos momentos de ensinamentos e brincadeiras que tornaram esse projeto mais gratificante.
À minha coorientadora e amiga Roberta, mentora de todo esse trabalho, pessoa que me estimulou o gosto pela ciência e me ensinou com muita dedicação e paciência o aparato fotossintético das plantas rs. Beta, obrigada por tudo, sem você nada disso teria acontecido!
A Robson, meu amigo mão de obra, que me ajudou desde a montagem do experimento até a coleta de dados. Sem dúvida, a conquista desse trabalho é dele também. Obrigada meu amigo!
À minha amiga agoniada Airles, pelos momentos de ajuda, companheirismo, conversas, risos, brincadeiras e confidências que tornaram esse percurso de 2 anos menos cansativo e mais colorido.
A Fábio, colega querido que se disponibilizou em muitos momentos a me ajudar, sempre sem medir esforços dando seu máximo.
Aos colegas de laboratório ECOPOC, amigos e a todos que de uma forma ou de outra tiveram uma passagem nessa minha trajetória, contribuindo com um sorriso ou uma palavra de incentivo nos momentos em que eu mais precisei, O MEU MUITO OBRIGADA!!
BIOGRAFIA
Possui formação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal de Sergipe. Atuou na produção científica durante a gradução com ênfase nas linhas de fertilidade e adubação do solo, germinação de sementes e produção de mudas. Também tem experiência em fisiologia pós-colheita de frutas e hortaliças. Concluiu o mestrado no programa de Pós-graduação em Agricultura e Biodiversidade pela mesma instituição, tendo como linha de pesquisa fisiologia vegetal de plantas cultivadas.
SUMÁRIO
Página
LISTA DE FIGURAS... i
LISTA DE TABELAS ... ii
LISTA DE ABREVIATURAS, SÍMBOLOS E SIGLAS ... iii
RESUMO ... iv
ABSTRACT ... v
1. INTRODUÇÃO ... 1
2. REFERENCIAL TEÓRICO ... 2
2.1. Floricultura brasileira... 2
2.2. Rosa do deserto (Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult.) ... 3
2.3. Restrição hídrica... 3
2.4. Filme de partícula... 4
2.5. Análises ecofisiológicas... 5
2.5.1. Trocas gasosas... 5
2.5.2. Pigmentos fotossintéticos: clorofila a e b... 6
2.5.3. Fluorescência de clorofila a... 6
3. MATERIAL E MÉTODOS... 8
3.1. Localização... 8
3.2. Material biológico... 8
3.3. Realização do experimento... 8
3.4. Trocas gasosas foliares... 9
3.4.1. Curvas de saturação da fotossíntese... 10
3.5. Análises de ontogenia... 10
3.5.1. Comprimento da nervura central (CNC)... 10
3.5.2. Teor de clorofila a, b e total... 10
3.5.3. Fluorescência de clorofila a... 11
3.6. Análises biométricas... 11
3.6.1. Altura... 11
3.6.2. Diâmetro do caule... 11
3.6.3. Número de folhas... 11
3.7. Variávéis de produção... 11
3.8. Delineamento experimental e análise estatística... 11
4. RESULTADOS ... 13
4.1 Análises biométricas... 13
4.2 Análises de ontogenia... 14
4.2.1. Comprimento da nervura central (CNC)... 14
4.2.2. Teor de clorofila a, b e total... 15
4.2.3. Fluorescência de clorofila a... 17
4.3. Variáveis de produção... 18
4.4. Trocas gasosas foliares... 19
5. DISCUSSÕES ... 23
5.1. Análises biométricas... 23
5.2. Análises de ontogenia... 23
5.2.1. Comprimento da nervura central (CNC)... 23
5.2.2. Teor de clorofila a, b e total... 24
5.2.3. Fluorescência de clorofila a... 24
5.3. Variáveis de produção... 25
5.4. Trocas gasosas foliares... 26
6. CONCLUSÕES ... 29
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 30
LISTA DE FIGURAS
FIGURA Página
1. Valores médios de temperatura e umidade... 8
2. Visão geral do ensaio experimental... 9
3. Análises biométricas... 14
4. Comprimento da nervura central (CNC)... 15
5. Teores de clorofila... 16
6. Fluorescência de clorofila a... 18
7. Variáveis de produção... 19
LISTA DE TABELAS
TABELA Página
1. Valores médios dos teores de clorofila... 15 2. Valores médios de fluorescência de clorofila a... 17 3. Valores médios de trocas gasosas... 19
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
A Taxa de fotossíntese líquida Chl a Clorofila a
Chl b Clorofila b
Ci Concentração interna de carbono CNC Comprimento da nervura central
DPVfolha-ar Déficit de pressão de vapor entre a folha e o ar
E Transpiração
FFF Fluxo de fótons fotossintéticos F0 Fluorescência inicial
Fm Fluorescência máxima
Fv/Fm Rendimento quântico máximo do PSII Gs Condutância estomática
MFC Massa fresca do caule MFF Massa fresca da folha MFR Massa fresca da raiz MSC Massa seca do caule MSF Massa seca de folha, MSR Massa seca da raiz PSII Fotossistema II
RFA Radiação fotossinteticamente ativa RuBP Ribulose-1,5-bifosfato
VOLR Volume de raiz
CHSF Com restrição hídrica sem filme de partícula de CaCO3
CHCF Com restrição hídrica com filme de partícula de CaCO3
SHSF Sem restrição hídrica sem filme de partícula de CaCO3
RESUMO
SILVEIRA, Maria Priscilla Celestino. Avaliação dos parâmetros ecofisiológicos e de crescimento em rosa do deserto sob restrição hídrica associada ao filme de partícula de CaCO3. São Cristóvão: UFS, 2016. 46p. (Dissertação – Mestrado em Agricultura e
Biodiversidade).*
Dentre as plantas ornamentais tropicais, a rosa do deserto (Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult.) é uma espécie que apesar de ser pouco conhecida, apresenta excelentes perspectivas de cultivo. Além de ser uma planta exuberante dotada de flores com vários tons de cores, esta espécie é beneficiada pela anatomia do caule que conta com um reservatório em que armazena água e nutrientes por períodos de estiagem ou seca prolongada, podendo ser uma alternativa para o pequeno e médio produtor rural de áreas semiáridas que não constam de sistema de irrigação. Associada essa característica anatômica desta espécie, a utilização de filme de partícula também pode ser considerada uma estratégia para minimizar os efeitos do déficit hídrico em áreas de altas temperaturas e baixa pluviosidade, melhorando as funções fisiológicas das plantas. Assim, a fim de explorar trabalhos que busquem espécies resistentes ou técnicas que potencializem as funções ecofisiológicas, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da restrição hídrica e ação do filme de partícula de CaCO3 em Adenium obesum
associado aos parâmetros de trocas gasosas foliares e de crescimento. O experimento foi conduzido em estufa climatizada do tipo arco, situada na UFS localizada no município de São Cristóvão-SE. As sementes foram adquiridas por fornecedor comercial de São Paulo, sendo plantadas inicialmente em bandeja e posteriormente transplantadas as mudas para vasos de 3 litros. Após o transplantio e período de aclimatação das plantas, os tratamentos foram submetidos a ação ou não da restrição hídrica e utilização do filme de partícula de CaCO3 à 5%
de concentração, como também a sua ausência. Avaliou-se os parâmetros de ontogenia foliar, ecofisiológicos e biométricos até a imposição da fotossíntese registrada em torno de 0 µmol CO2 m-² s-¹, para o tratamento submetidos à restrição hídrica, sendo posteriormente hidratados
e avaliados a recuperação das características em relação aos sem restrição. Foram avaliadas as variáveis: altura da planta, números de folhas, diâmetro do caule, comprimento da nervura central (CNC); teor de clorofila (Chl a, Chl b, Chl total); massa fresca e seca de folha, caule e raiz e volume de raiz, fluorescência de clorofila a (F0, Fm, Fv/Fm,) taxa de fotossíntese líquida (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), déficit de pressão de vapor (DPVfolha-ar), e a
concentração interna de carbono (Ci). Realizou-se o experimento em DIC em esquema fatorial (plantas com e sem restrição hídrica e utilização ou não do filme de partícula analisadas em função do tempo) em nove repetições, considerando uma planta por repetição. Observou-se que o fator restrição hídrica interferiu em todas as variáveis analisadas, contribuindo negativamente, com exceção da Ci, em que verificou-se as maiores médias. Devido as características anatômicas e fisiológicas da A. obesum, esta demonstrou-se resistente ao tratamento de restrição hídrica, como também apresentou uma rápida recuperação dos parâmetros ecofisiológicos e dos indicadores de crescimento após 38 dias de suspensão de irrigação. O uso do filme não interferiu nas características da espécie, e somente mostrou efeito significativo na variável Ci, apresentando as maiores médias junto com o fator de déficit hídrico.
Palavras-chave: Adenium obesum, trocas gasosas, déficit hídrico. ___________________
* Comitê Orientador: Prof. Dr. Luiz Fernando Ganassali de Oliveira Jr. – UFS (Orientador), Prof. Dr. Roberta Samara Nunes de Lima – UFS (Coorientadora).
ABSTRACT
SILVEIRA, Maria Priscilla Celestino. Evaluation of echo-physiologic and growth parameters of the desert rose under hydro-restriction associated with CaCO3 particle
film. São Cristóvão: UFS, 2016. 46p. (Dissertation – Masters Degree on Agriculture and Biodiversity).*
Among the tropical ornamental plants, although the desert rose (Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult.) is a little-known species, it presents a prosperous cultivation perspective. Aside from being an exuberant plant with several multi-colored flowers, this species also has as an advantage, a water and nutrients storage in its stem for dry periods or prolonged drought, working as an alternative for small and medium rural producers in semi-arid areas unequipped of an irrigation system. The association of this anatomic characteristic of the species to the use of the particle film may also be considered a strategy to minimize the effects of the hydro-deficit in high-temperature areas and low rainfall, improving the physiologic functions of the plants. Thus, in order to explore papers which analyze resistant species or techniques that enhance echo-physiologic functions, this study aims to evaluate the effects of hydro-restriction and the use of CaCO3 particle film in Adenium obesum associated to leaf gas exchange and growth
parameters. The experiment was conducted in an ar-conditioned greenhouse, located at the Federal University (UFS) in São Cristóvão city, in the state of Sergipe. The seeds were obtained from a commercial supplier from São Paulo, and they were planted in trays and subsequently, the seedlings were transferred to 3-liter vases. After the transference and the plants acclimatization period, the samples were subjected to the effect or not, of the hidro-restriction and the use of CaCO3 particle film at a 5% concentration, as well as its absence. The leaf
evolution parameters, as well as the echo-physiological and biometric ones were evaluated to the infliction of photosynthesis registered around 0 µmol CO2 m-² s-¹, to the samples subjected
to hydro-restriction, those being subsequently hydrated and evaluated regarding their recovery of characteristics in comparison to those with no restriction. The following variables were evaluated: the plant height, number of leaves, stem diameter, length of central nerve (CNC); chlorophyll content (Chl a, Chl b, Chl total); leaf dry matter, stem and root and root volume, a chlorophyll fluorescence (F0, Fm, Fv/Fm), liquid photosynthesis rate (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), vapor pressure deficit (DPVfolha-ar), internal carbon
concentration (Ci). The experiment in DIC was carried out in factorial function (plants with or without hydro-restriction and the use or not of the particle film analyzed over time) in nine repetitions, considering one plant per repetition. The hydro-restriction as a variable was shown to interfere in all analyzed variables negatively, except from Ci, in which higher means were verified. Due to the anatomic and physiologic characteristics of A. obesum, it has proved to be resistant to hydro-restriction treatment, and it also showed fast recovery of the echo-physiologic parameters and growth indicators after 38 days of irrigation interruption. The use of the film didn’t interfere with the characteristics of the species, and only showed significant effect to the Ci variable, presenting higher means in addition to the hydro deficit factor.
Key words: Adenium obesum, gas exchange, hidro-deficit. ___________________
* Guiding Comittee: Prof. Dr. Luiz Fernando Ganassali de Oliveira Jr. – UFS (Guiding), Prof. Dr. Roberta Samara Nunes de Lima – UFS (Co-guiding).
1. INTRODUÇÃO GERAL
No Brasil, a produção comercial de flores e plantas ornamentais é uma atividade que vem crescendo sensivelmente nos últimos anos, representando parte dos investimentos no mercado financeiro. Desde 2006 este setor apresentou alta de 4 a 7% no valor e 5 a 8% em volume no mercado interno, sendo os maiores produtores os estados de São Paulo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e Rio Grande do Sul. Segundo dados do IBRAFLOR para o ano de 2013 o faturamento foi de cerca de R$ 5,2 bilhões no país (IBRAFLOR, 2013). No entanto, embora o rendimento econômico seja expressivo para a cadeia produtiva, as pesquisas com plantas ornamentais não vêm acompanhando o mesmo ritmo e poucos são os trabalhos com escassas informações sobre o cultivo de flores.
A rosa do deserto, Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult., é uma espécie pouco conhecida mas com grande potencial de exploração e excelentes perspectivas de crescimento de cultivo, podendo ser uma alternativa para o pequeno e médio produtor rural de áreas semiáridas que não possuem sistema de irrigação, devido à anatomia do seu caule, que conta com um reservatório que armazena água e nutrientes por períodos de estiagem ou seca prolongada. As plantas produzem flores dentro de um ano, as quais apresentam-se em cores variadas, passando por diferentes tons de rosa e vermelho (MCLAUGHLIN e GAROFALO, 2002). Em trabalhos científicos, há poucas informações sobre a rosa do deserto, tornando o conhecimento sobre a fisiologia imprescindível para o cultivo e melhor valorização no agronegócio brasileiro.
Mesmo com adaptações que conferem a sobrevivência desta espécie, deve-se considerar a importância da água para o desenvolvimento das plantas. Em casos de restrição hídrica, os vegetais de modo geral apresentam decréscimo no crescimento, redução da área foliar e fechamento de estômatos, o que interfere na diminuição da assimiliação de CO2 para o mesófilo
foliar, causando redução na taxa fotossintética das plantas (SOUZA et al., 2001).
Associada à deficiência hídrica, a utilização de filme de partícula é uma estratégia que pode ser explorada nas lavouras, o qual age formando uma camada mineral porosa branca sobre a superfície foliar, que servirá de barreira física para interceptar o excesso da radiação solar e assim melhorar as funções fisiológicas das plantas, através diminuição da temperatura da folha, diminuição da transpiração foliar, aumento da condutância estomática e incremento da eficiência do uso da água e da taxa fotossintética líquida, devido a proteção térmica criada no dossel da planta, através da refletância da luz incidente e raios ultravioletas (GLENN et al., 2009, 2010).
Assim, a fim de explorar trabalhos que busquem espécies mais resistentes ou técnicas que suportem os problemas de déficit hídrico, o presente estudo objetivou avaliar o efeito da restrição hídrica e ação do filme de partícula composto por CaCO3 sobre o processo
2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1. Floricultura brasileira
A floricultura está relacionada com a produção de plantas ornamentais e flores, destacando-se as flores de corte, plantas de vaso, folhagens, além de produção de mudas e material de propagação. Esta atividade é de grande importância para a economia nacional, e esta situação se deve principalmente à elevada rentabilidade, promovendo a ocupação e a criação de mão de obra no campo, além de ser uma opção para pequenos produtores (LINS e COELHO, 2004). Segundo Smorigo (1999), é uma alternativa agrícola que contribui para a geração de empregos e renda, a diminuição do êxodo rural e valorização de propriedades minifundiárias.
Devido a diversidade climática e de solos, tem possibilitado no Brasil o cultivo de diversas espécies de plantas ornamentais e de flores, de clima tropical ou temperado, nativas ou exóticas. A produção de plantas ornamentais está relacionada com flores de vaso e de corte, plantas de interiores e de paisagismo, sementes e folhagens (BATALHA e BUAINAIN, 2007). Dentre as principais flores comercializadas estão as rosas, as orquídeas e os crisântemos, considerando a rosa, a principal flor produzida no país (JUNQUEIRA e PEETZ, 2008).
O mercado interno é o principal comércio da floricultura brasileira, para o qual dirige mais de 98% dos valores anuais. De acordo com o Instituto Brasileiro de Floricultura (IBRAFLOR, 2013), este setor de agronegócio teve um faturamento de cerca de R$ 5,2 bilhões para o ano de 2013, sendo a região Sudeste o principal centro produtor, tendo a maior concentração no Estado de São Paulo, com 53% de todo valor bruto de produção gerado no país (JUNQUEIRA e PEETZ, 2013).
O Nordeste vem registrando um expressivo crescimento na produção de flores e plantas ornamentais, com destaque para os estados de Pernambuco (345 ha), Ceará (338 ha), Bahia (332 ha), e Rio Grande do Norte (275 ha). O estado de Sergipe é o 23° no mercado interno de produção de flores e plantas ornamentais, na frente apenas de Rondônia, Acre, Roraima e Amapá, com uma área de cerca 81 hectares e 42 produtores, sendo o valor de mercado estimado em R$ 13.409.000,00 (IBRAFLOR, 2014).
Com relação ao número de empregos diretos criados pela cadeia produtiva de flores e plantas ornamentais no país, estima-se um total de 215.818, sendo que 78.485 são referentes à produção, 8.410 ao atacado, 120.574 ao setor de varejo e 8.349 ao apoio (IBRAFLOR, 2014).
As importantes mudanças estruturais demonstram que o Brasil vem crescendo no setor de agronegócio relacionado à cadeia produtiva de flores e plantas ornamentais (JUNQUEIRA e PEETZ, 2008). Dentre as razões que propiciaram o surgimento de uma nova realidade no campo, está a necessidade de buscar novas alternativas produtivas para as pequenas e médias propriedades rurais, diante à perda de oportunidades de negócios para a produção de oleaginosas, grãos, café, pecuária e agricultura mais extensiva de um modo geral (CROMBERG, 2002; JUNQUEIRA e PEETZ 2005a, 2006b). Além disso, há os incentivos dados pelo estado e entidades de apoio que viabilizam novas iniciativas de produção, como é o caso da floricultura, que consta de uma pequena área, gerando rentabilidade e promoção de empregos tanto rurais quanto urbanos (JUNQUEIRA e PEETZ 2005a, 2006b; BRAINER e OLIVEIRA, 2007);
Contudo, embora a produção comercial de flores e plantas ornamentais tenha obtido um expressivo crescimento nos últimos anos, as pesquisas não têm acompanhado esse ritmo, sendo escassas as informações sobre o cultivo de flores, principalmente no que diz respeito à fisiologia de plantas. Os trabalhos de caráter científico realizados no Brasil são poucos, de modo que os agricultores utilizam o empirismo ou informações advindas de países de clima temperado onde a floricultura encontra-se mais avançada. No entanto, devido principalmente às diferenças climáticas, nem sempre é possível utilizar-se desses conhecimentos (LUDWIG, 2007).
2.2. Rosa do deserto (Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult.)
A rosa do deserto (Adenium obesum (Forssk.) Roem. e Schult.), pertencente à família Apocynaceae, é considerada uma planta herbácea, suculenta, de aspecto escultural e floração exuberante. Devido a sua ampla variabilidade tanto de espécie quanto na distribuição geográfica, tem sido relatado que esta planta é encontrada desde a África até a Arábia (PLAIZIER, 1980), comumente cultivada em áreas úmidas tropicais, como a Índia, Filipinas e Tailândia (MCLAUGHLIN e GAROFALO, 2002). Também sendo vista em áreas rochosas em locais de clima semidesértico (ALBUFATIH, 1992).
A família possui cerca de 400 gêneros e 3700 espécies, distribuídas principalmente em regiões tropicais, sendo o Brasil obtentor de 70 gêneros com cerca de 750 espécies. Esta família é composta por arbustos, plantas herbáceas, lianas e árvores, dentre estes destacam-se as plantas como mangaba (Hancornia speciosa Gomes), peroba (Aspidosperma spp.), espirradeira
(Nerium oleander L.) (SOUZA e LORENZI, 2012). Segundo Cronquist (1981), a posição
taxonômica é próxima das Asclepiadaceae devido a presença de vasos lactíferos e glicosídeos que não são vistos nas famílias da mesma ordem. Devido essa característica de produzirem seiva leitosa, há relatos na literatura sobre seu efeito antimicrobiano (ADAMU et al., 2005), além de sua ação no combate à células cancerígenas (NAKAMURA et al., 2000) e vírus da gripe (KIYOHARA et al., 2012).
A rosa do deserto é uma planta “paquicaule,” (característico de espécies que possui o tronco espessado em relação às demais partes da planta, adaptação esta que permite armazenar águas e nutrientes) representada por um arbusto suculento, de aspecto ornamental, caracterizada por ramagem espessa e casca acinzentada. Esta planta apresenta folhas dispostas em espiral e agrupadas nas pontas dos ramos. O florescimento geralmente ocorre na primavera, com possibilidade de sucessivas florações no verão e outono, podendo ser mais rápida em plantas oriundas de sementes com um ano de cultivo e com tamanho de até 15 cm de altura (MCLAUGHLIN e GAROFALO, 2002). As flores são de coloração rósea, com as extremidades avermelhadas e interior amarelo dispostas em forma de sino (ROMAHN, 2012). Na Tailândia, o interesse crescente como planta de vaso tem aumentado significativamente, como resultado de uma demanda crescente para a paisagem e decoração de interiores (WANNAKRAIROJ, 2008).
Esta espécie apresenta geralmente crescimento lento e vida longa, sobrevivendo por centenas de anos, podendo ser propagadas por sementes ou estacas. Em áreas com invernos frio e seco induz-se um período de dormência incluindo uma perda associada de folhagem (MCLAUGHLIN e GAROFALO, 2002).
As sementes são de coloração marrom claro, sendo rugosas, apresentando estrutura para dispersão (PLAIZIER, 1980) que se caracteriza como uma plumagem nas extremidades. A germinação ocorre dentro de uma semana à aproximadamente 29 °C, cerca de um mês após a germinação, quando as mudas já possuírem pelo menos seis folhas completas, estas já podem ser transplantadas. A rosa do deserto requer sol pleno e se cultivada na sombra apresenta-se com muitas ramificações tornando-se mais suscetíveis à doenças. Esta planta também necessita de excelente drenagem, no solo em condição de hipoxia, as raízes e caules apodrecem, resultando em um reduzido crescimento ou morte da planta (MCLAUGHLIN e GAROFALO, 2002).
2.3. Restrição hídrica
A água é o meio para as diversas reações metabólicas, sendo crucial para sobrevivência e perpetuação de todas as formas de vida (CAIRO, 1995; PIMENTEL 2004). Quando está no solo em baixa disponibilidade, o crescimento e desenvolvimento dos vegetais são comprometidos, bem como o rendimento e a qualidade das culturas. Este recurso é considerado o principal constituinte dos vegetais representando cerca de 80 a 95% de massa fresca em
espécies herbáceas e 50% em plantas lenhosas, sendo imprescindível para o transporte de solutos e gases, abertura estomática e turgescência de células e tecidos (LARCHER, 2006). Segundo Costa et al. (2008), em trabalho realizado com restrição hídrica em milho, observou-se que a restrição afetou de forma negativa a área foliar, parte aérea das plantas, massa observou-seca das raízes, conteúdo relativo de água, nos estádios vegetativo e reprodutivo das plantas, salvo a produção de matéria seca nas raízes, que foi afetada apenas no estádio vegetativo.
A definição fisiológica de estresse é referenciada por fatores que alterem o equilíbrio normal da planta. (GASPAR et al., 2002; CHAVES et al., 2002; CHAVES et al., 2003; HU et al., 2006). Dessa forma, o estresse hídrico é o inadequado fornecimento, seja causado pela falta de água, criando uma situação de déficit hídrico na planta, seja pelo excesso de água gerando uma carência ou falta de oxigênio nas raízes. Os fatores relacionados à baixa disponibilidade de água nos vegetais são as baixas umidades e altas temperaturas ambientais, estas variáveis induzem a altas transpirações foliares, devido à seca atmosférica, ou o baixo fornecimento de água no solo, nesta condição reduzem o gradiente de absorção e condutividade hídrica, influenciandoassim o potencial hídrico da planta. O potencial hídrico é o critério mais utilizado para analisar o status hídrico do vegetal, fornecendo um índice relativo de déficit hídrico ao qual a planta está submetida (LARCHER, 2006; TAIZ e ZEIGER, 2013).
Os mecanismos que as plantas apresentam de resistência à seca pode ser dividido em retardo à dessecação (quando apesar das condições ambientais desfavoráveis a planta mantém os seus tecidos hidratados), e tolerância à dessecação, que é caracterizada pela capacidade do vegetal continuar suas funções fisiológicas mesmo desidratado, em situações de déficit hídrico (TAIZ e ZEIGER, 2013). Deste modo as plantas podem demonstrar resistência, tolerância ou suscetibilidade à restrição hídrica (quando as funções fisiológicas da planta são afetadas junto com o seu crescimento, podendo levar a morte do vegetal) (CAMBRAIA, 2005).
Para evitar e tolerar a seca, existem plantas que apresentam modificações morfofisiológicas para retardar a desidratação. Petry (1991), observou que em situações de seca, a tendência do caule, pecíolo e raízes é diminuir o potencial hídrico, ao contrário das folhas que possuem um maior potencial, como forma de manter a turgescência para as funções vitais do vegetal. Outra modificação é a expansão do sistema radicular numa estratégia da planta buscar água nos horizontes mais profundos do solo (KOZLOWSKI e PALLARDY, 1997). Fato mencionado por Figuerôa et al. (2004), em que foi observado um maior acúmulo de biomassa nas raízes quando comparado as demais partes da planta em Myracrodruon urundeuva.
2.4. Filme de partícula
A tecnologia em desenvolver filme de partícula a partir de componentes minerais, quimicamente inertes em plantas, tem sido cada vez mais aplicada na agricultura. Esta técnica consiste em formar uma barreira física ou superfície reflexiva branca composta por minerais, utilizada para diminuição do estresse térmico associado à alta temperatura (GLENN, 2002; JIFON e SYVERTSEN, 2003; TWORKOSKI et al., 2002), redução da incidência de doenças em plantas (GLENN et al., 1999; PUTERKA et al., 2000), além da prevenção da ovoposição e ataque de pragas (GLENN et al., 1999; KNIGHT et al., 2000, SHOWLER, 2003), fatores estes que podem afetar as respostas fisiológicas dos vegetais.
Os estudos demonstram que a presença do filme de partícula (Kaolin), na superfície foliar das plantas pode reduzir a radiação fotossinteticamente ativa (RFA). Segundo Glenn et al. (1999), a aplicação do filme de partícula reduziu cerca de 10% a transmissão da radiação fotossinteticamente ativa, além de ter aumentado o peso médio dos frutos da macieira [(Malus x sylvestris (L.) Mill var. domestica (Borkh Mansf)]. Neste estudo, o aumento da fotossíntese foi associada com a redução da temperatura da folha e ao aumento da condutância estomática (gs), devido à redução do estresse térmico. A explicação para esse efeito se deve a capacidade que o filme de partícula tem de refletir a luz incidente, RFA e radiação ultravioleta (GLENN et al., 2002, 2008; STEIMAN et al., 2007).
Ao refletir a luz incidente, o filme de partícula cria uma proteção térmica no dossel da planta reduzindo cerca de 5°C a temperatura, o que contribui também para a diminuição da transpiração foliar (GLENN, 2009; GLENN et al., 2003; JIFON e SYVERTSEN, 2003). Dessa forma, há a redução do estresse térmico, resultando em um aumento da eficiência do uso da água (EUA) e da produtividade na planta (GLENN, 2010). A redução da RFA é compensada pela redução da temperatura foliar juntamente com o incremento da luz no interior do dossel (GLENN, 2009, 2010; GLENN et al., 2003).
Em estudos, Basnizki e Evenari (1975) observaram que a aplicação de filme de partícula em alcachofra, reduziu a temperatura da folha e aumentou a eficiência do uso água nas plantas. Toworkoski et al. (2002) também demonstraram que a aplicação de filme de partícula em feijoeiro não afetou a assimilação líquida de CO2,além disso a temperatura da folha foi reduzida
junto com a transpiração foliar, acompanhada de um incremento no teor de clorofila e comprimento da raiz do vegetal. Em culturas como maçã (ALY et al., 2010; GLENN et al., 2002, 2008; LE GRANGE et al., 2004; WAND et al., 2006), romã (MELGAREJO et al., 2004; WEERAKKODY et al., 2010) e tomate (PACE et al., 2007) foi observado que reduzindo a temperatura na superfície do fruto, RFA e radiações ultravioletas pela ação do filme, reduziu-se os danos por queimaduras solares.
Sendo assim, a utilização de películas de revestimento é uma forma não só de atenuar o estresse ambiental, como também contribui com ganhos econômicos significativos para agricultura.
2.5. Análises ecofiológicas 2.5.1. Trocas gasosas
Trocas gasosas é o processo pelo qual a planta interage com a atmosfera, liberando e absorvendo gases. Dessa forma, durante a fotossíntese, processo no qual há captação da energia solar para produzir energia química, a planta fixa CO2 e libera O2, enquanto na respiração ocorre
o contrário, ou seja, há o consumo de O2 e liberação de CO2, que é diretamente proporcional ao
vapor de água (KLAR, 1984). Esse processo acontece através da presença de estruturas denominadas de estômatos, responsáveis pela entrada de gases, devido a variação da abertura que controla o fluxo de CO2 na planta, influenciando significativamente na fotossíntese
(LARCHER, 2006).
Os fatores que interferem na abertura e fechamento dos estômatos podem ser a alteração na intensidade luminosa, mudanças na quantidade de CO2, bem como variação da umidade,
temperatura, vento, restrição hídrica, entre outros (KRAMER e BOYER, 1995; ASSMANN e SHIMAZAKI, 1999). Para alguns autores considera-se o déficit hídrico um dos fatores que mais afeta a condutância estomática (BRAY, 1997; YORDANOV et al., 2000; MEDRANO et al., 2002; ARAÚJO e DEMINICIS, 2009). Sob estresse hídrico, ocorre fechamento dos estômatos que causa a redução da perda de água (transpiração). Tal ação evita a desidratação dos tecidos, mantendo assim a turgescência por um intervalo maior de tempo, o que pode restringir também a entrada de CO2 condicionando menores taxas de fotossíntese (SMITH,
1989; RICKLEFS, 1996; PRADO et al., 2001). Dessa forma, o estresse hídrico afeta o acúmulo de fotoassimilados, diminuindo a síntese de trioses fosfatadas, podendo reduzir a produtividade, paralisar ou diminuir o crescimento das culturas e ativar metabolismos secundários como forma de proteção ao estresse (SOUZA et al., 2001; SANTOS et al., 2004).
Dentre as variáveis de trocas gasosas foliares, considera-se o déficit de pressão de vapor (DPV), também um dos recursos mais importantes ligadas à condutância estomática. Através do mecanismo de “feedback”, o estômato responde ao DPV, tendo como base o gradiente de potencial hídrico entre as células epidérmicas e células guarda, e a taxa de transpiração da folha (BUNCE, 1996). Para Monteith (1995) e Bunce (1996), o aumento do DPV com a redução da condutância estomática pode ser causado pelo aumento da transpiração. No entanto, para outros
autores sugere-se que a condutância estomática em resposta ao alto DPV, pode estar relacionada ao ácido abscísico (BUNCE, 1996, 1998; TARDIEU e SIMONNEAU, 1998). Este hormônio induz o fechamento dos estômatos, o que reduz a perda de água nas plantas. Segundo Bray (1997), a produção desse hormônio é um sinal indicativo do estresse hídrico nas plantas.
Outro parâmetro também associado às análises de trocas gasosas, é a eficiência do uso da água (EUA), a qual é definida pela relação entre a taxa de assimilação de CO2 pela
fotossíntese (A) e a taxa de perda de água pela transpiração (E) (SYVERTSEN et al., 2010; BACON, 2004; KRAMER e BOYER, 1995). De modo geral, quando as plantas estão em situação de déficit hídrico moderado e apresentam uma alta EUA, é consequência do fechamento parcial dos estômatos com a redução pequena da fotossíntese (CHAVES e OLIVEIRA, 2004).
2.5.2. Pigmentos fotossintéticos: clorofila a e b
Para que o processo fotossintético ocorra nas plantas é necessário que a energia luminosa seja absorvida pelos cloroplastos, organelas responsáveis pela fotossíntese por abrigar no interior membranas que contenham pigmentos fotossintéticos, responsáveis pelo complexo-antena, o qual agem captando e enviando a energia para os centros de reação (LARCHER, 2006), importante na conversão para energia química, na forma de ATP e NADPH (JESUS e MARENCO, 2008). Esses pigmentos-receptores são as clorofilas, que refletem a cor verde das plantas e estão associadas ao potencial da atividade fotossintética (SILVA et al., 2013).
A capacidade de absorção da radiação está diretamente relacionada à concentração desses pigmentos fotossinteticamente ativos, por isso com a deficiência no teor destes pigmentos reduz-se a intensidade fotossintética das plantas. Vários fatores bióticos e abióticos podem estar relacionados à deficiência desses pigmentos, podendo ser reconhecida pela alteração da cor do tecido fotossintetizante da planta, o qual apresenta com aspecto de quadro de clorose (BACCI et al., 1998; LARCHER, 2006). A restrição hídrica é um desses fatores que podem causar modificações na concentração desses pigmentos, responsáveis como indicadores fisiológicos de estresse nas plantas (MOHAWESH e AL-ABSI, 2009). De acordo com Zhang et al., (2007) ao estudarem a resposta de lírios sobre restrição hídrica, observaram que o desempenho fotossintético foi associado ao conteúdo de clorofila nas plantas.
2.5.3. Fluorescência de clorofila a
Após os pigmentos fotossintéticos receberem a energia dos fótons e passarem para um estado excitado, há a dissipação da energia radiante absorvida, sendo que uma parte dessa energia é consumida no processo fotoquímico e o restante é convertido em calor, radiação fluorescente e fosforescente (CAMPOSTRINI, 2010; LARCHER, 2006). Esse fato é muito importante uma vez que pode-se avaliar o estado do fotossistema das plantas, bem como as influências ambientais sobre a fotossíntese por meio da emissão da fluorescência de clorofila. Trata-se, portanto, de uma ferramenta importante para detectar as possíveis mudanças observadas no aparato fotossintético em respostas aos estresses e estímulos ambientais (BERGER et al., 2007; CAMPOSTRINI, 2010; LARCHER, 2006).
Esta técnica consiste basicamente em emitir um pulso de luz saturante, a uma determinada amostra de tecido vegetal, após adaptação ao escuro, induzindo o aparato fotossintético (BAKER e ROSENQVIST, 2004; BERGER, et al., 2007; CAMPOSTRINI, 2010; LARCHER, 2006; MURCHIE e LAWSON, 2013). Constituindo dessa forma, um método rápido, sensível e não destrutivo capaz de demonstrar com confiabilidade os efeitos de estresses sob o aparato fotossintético (YUSUF et al., 2010), sendo bastante difundido nos estudos de fisiologia vegetal devido à facilidade de informações que se obtém sobre o fotossistema II (PSII).
As principais variáveis obtidas por essa técnica são a fluorescência inicial, mínima ou basal (F0), detectada quando o tecido vegetal está adaptado ao escuro (com todos os centros de reação estão abertos); fluorescência máxima (Fm), que ocorre durante a emissão do pulso de luz (quando os centros de reação estão fechados); fluorescência variável (Fv), obtida pela diferença da fluorescência máxima e mínima (Fv=Fm-F0) e o rendimento quântico do fotossistema II [Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm] (BAKER e ROSENQVIST, 2004; CAMPOSTRINI, 2010; MURCHIE e LAWSON, 2013). A diminuição do Fv/Fm tem sido amplamente utilizada como importante indicador do dano fotoinibitório quando as plantas estão submetidas a estresses do ambiente, podendo representar tanto uma regulação fotoprotetora reversível ou uma inativação irreversível do fotossistema II (ARAÚJO e DEMINICIS, 2009). Analogamente o aumento dessa relação é um indicativo da eficiência da radiação fotoquímica e assimilação do carbono (MAXWELL e JOHNSON, 2000). Em condições ambientais ótimas, a relação Fv/Fm pode variar numa faixa de 0,75 a 0,85 (BOLHÀR-NORDENKAMPF et al., 1989). De modo inverso, quando os valores de F0 aumentam, constitui um indicativo de que o aparato fotoquímico está danificando (PIETRINI et al, 2005).
Em situações de estresse hídrico, com os cloroplastos afetados, há interferência na eficiência do aparato fotossintético da planta, podendo inativar o PSII e a cadeia transportadora de elétrons, responsáveis pela síntese de ATP e NADPH2 (TATAGIBA e PEZZOPANE, 2007).
Nesta condição resulta em um desequilíbrio entre o fornecimento e consumo dos elétrons, promovendo variações no rendimento quântico (PELTZER et al., 2002) inibindo dessa forma, o aparato fotossintético da planta, devido ao desequilíbrio entre a captura de luz e a utilização (FOYER e NOCTOR, 2000).
3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Localização
O ensaio experimental foi conduzido em estufa em forma em arco, coberta com plástico, com 50% transmitância da radiação, localizada na Universidade Federal de Sergipe (UFS), município de São Cristóvão – SE (latitude 11° 00’ 54 S/longitude 37 12’ 21’’O) no período de 31 maio a 07 de agosto de 2015. As variáveis microclimáticas obtidas foram a temperatura (T°) e umidade relativa (UR) do ar, coletadas nos dias das avaliações de trocas gasosas, em medições realizadas com termostato contido no interior da estufa (figura 1).
Há uma predominância do clima da região considerado como úmido, do tipo mediterrâneo, estabelecendo-se um período seco indo da primavera ao verão e um período chuvoso do outono ao inverno. O período de chuvas inicia-se no mês de abril estendendo-se até agosto, concentrando principalmente nos meses de maio, junho e julho. As temperaturas nesse período apresentam mínima variando em torno de 22ºC, e a máxima estimada entre 30ºC e 32ºC (Fonte: SEMARH).
FIGURA 1. Valores médios e erro padrão da temperatura (°C) e umidade do ar (%) correspondente aos períodos de 29/05, 03/06, 17/06, 28/06, 06/07, 13/07, 21/07 e 07/08. 3.2. Material biológico
As sementes de Adenium obesum foram compradas a partir de fornecedor da cidade de São Paulo. As sementes foram plantadas em bandeja única na superfície do substrato contendo terra preta, areia e fibra de coco definido na proporção (2:2:1). Após 3 meses, as mudas foram transplantadas para vasos com volume de 3 litros contendo o mesmo substrato fornecido anteriormente.
3.3. Realização do experimento
Para a realização do experimento, foi determinada a capacidade de campo do substrato no vaso (CCV). Assim, após o preenchimento dos vasos com substrato, estes foram colocados sobre bancadas gradeadas, tendo por baixo uma bandeja para a captura da água drenada. Logo após, foi adicionado um volume de água conhecido no vaso, suficiente para saturar o substrato sendo que o excesso deste volume foi drenado para a bandeja, o qual foi medido com auxílio de um béquer de 1000 mL sendo subtraído com o total da água aplicada. A diferença entre a
33,6 31,3 28 30 32 29 31,932,5 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 0 5 19 30 38 45 53 70 Te m p era tu ra ( °C) Tempo (dias) 65,2 85,7 84,1 77,5 64,5 59,9 82,1 70 40 50 60 70 80 90 100 0 5 19 30 38 45 53 70 U m id ad e (% ) Tempo (dias)
quantidade de água aplicada e o volume drenado representou a quantidade armazenada (RIBEIRO, 2012), estimando-se o valor em 480 mL.
As mudas após o transplantio foram todas regadas manual e semanalmente, de modo que obtivesse o valor da capacidade de campo do substrato no vaso antes da aplicação dos tratamentos. Trinta dias após o transplantio, e as plantas com 4 meses de idade, foi iniciada a aplicação dos tratamentos que consistiu em:
T1 – CHCF, plantas com restrição hídrica e com presença do filme de partícula; T2 – CHSF, plantas com restrição hídrica e com ausência do filme de partícula; T3 – SHCF, plantas sem restrição hídrica e com presença do filme de partícula; T4 – SHSF, plantas sem restrição hídrica e com ausência do filme de partícula;
As plantas sem restrição hídrica continuaram sendo irrigadas semanalmente e as plantas com restrição tiveram a irrigação suspensa, até a taxa fotossintética das plantas atingir valores próximos a 0 µmol CO2 m-² s-¹.
O filme de partícula composto de CaCO3 a 5% de concentração foi utilizado nos
tratamentos com presença do filme, ou seja, CHCF e SHCF, de modo que as plantas submetidas a esses tratamentos tiveram aplicações semanais a fim de obter uma suspensão uniforme nas folhas, através de jatos pulverizados.
FIGURA 2. Visão geral do ensaio experimental de plantas de Adenium obesum submetidas aos tratamentos impostos com e sem restrição hídrica e com presença e ausência do filme de partícula à base de CaCO3 em 5% de concentração.
3.4. Trocas gasosas foliares
A determinação dos parâmetros fotossintéticos, [a taxa fotossintética líquida por unidade de área foliar, A (μmol CO2 m-2s-1), a condutância estomática ao vapor d’água, gs (mol H2O m -2 s-1), a taxa transpiratória, E (mmol H
2O m-2 s-1), o déficit de pressão de vapor entre a folha e
o ar, DPVfolha-ar (kPa) e concentração de carbono interno, Ci (µmol CO2 mol-1 ar)] foram
analisados por meio do analisador de gás por infravermelho (IRGA), modelo LI-6400 (Li-cor, Biosciences Inc., Nebraska, EUA). A radiação fotossinteticamente ativa (RFA) foi mantida constante no interior da câmara, com uma intensidade de 1500 µmol fótons m-2 s-1, aplicada
sobre uma área foliar de 2 cm2por meio do sistema de iluminação artificial composto de uma
temperatura do bloco, o CO2 atmosférico, e a umidade relativa da câmara ficaram em torno de
30° ± 2°C, 398 ± 2 µmol mol-1, 60 ± 9 %, respectivamente. Ao decorrer das análises também
utilizou-se cilindros de concentração de 500 ppm.
As medidas pontuais foram avaliadas nos dias 29/05, 03/06, 17/06, 28/06, 06/07, 13/07, 21/07 e 07/08, no período entre 7:00 e 9:00 horas, utilizando-se para a análise a folha expandida identificada do terceiro par de folhas (folhas diferentes das utilizadas para as avaliações da ontogenia foliar). As medidas foram tomadas até o momento em que as plantas do tratamento com restrição hídrica com presença e ausência do filme, ou seja, CHCF e CHSF, obtiveram valores de A iguais ou próximos de zero (verificada aos 38 dias de suspensão de irrigação), momento em que foi realizada a reidratação para estes tratamentos. Neste sentido, foi avaliada a capacidade de recuperação destas plantas.
3.4.1. Curvas de saturação da fotossíntese
As curvas de resposta à luz, verificada pela capacidade fotossintética máxima (Amáx) em relação a utilização da radiação fotossinteticamente ativa (RFA), foram obtidas utilizando o analisador de gás a infravermelho (IRGA, Infrared Gas Analizer), modelo Li-6400 (Li-cor, Biosciences Inc., Nebraska, EUA), equipado com uma fonte de luz artificial 6400-02B Red Blue #SI-925, em uma folha completamente expandida (uma das folhas em que foi feita a medida de trocas gasosas), e em três plantas por tratamento. As medidas foram realizadas entre as 7:00 e 12:00 horas, 15 dias após as plantas terem sido transplantadas para os vasos.
Por meio da rotina Light Curve do software Open 3.4 do IRGA, foram realizadas medições de trocas gasosas em diferentes níveis de RFA incidente na superfície foliar (0, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 1250, 1500 e 2000 μmol fótons m-2 s-1), iniciando as sequências
sempre dos valores decrescentes, e assim determinou-se o valor de 1500 μmol fótons m-2 s-1
para as avaliações de trocas gasosas foliares. O tempo mínimo preestabelecido para a estabilização das leituras em cada nível de RFA foi de 60 segundos, e o máximo, para armazenar cada leitura, foi de 120 segundos. O coeficiente de variação máximo, admitido para armazenar cada leitura, foi de 0,5 %. Durante as determinações das curvas de saturação de luz, o CO2
atmosférico no interior da câmara foliar e a temperatura do bloco da câmara foram mantidos constantes durante as determinações das curvas de saturação de luz com valores de 400 μmol CO2 m-2 s-1 e 28 ºC, respectivamente. O ar de referência foi coletado do cilindro de CO2 do
próprio fabricante de concentração constante. 3.5. Análises de ontogenia
Para as avaliações relativas à ontogenia foliar, foi escolhida a folha mais jovem de cada planta (folha recentemente lançada) analisadas no período de 29/05/15 a 07/08/15, com execção da nervura central que foi feita análise até o dia 11/08/15.
3.5.1. Crescimento da nervura central (CNC)
O crescimento da nervura baseou-se na distância entre a inserção da bainha até o ápice da folha. As medições foram realizadas com auxílio de uma régua graduada em centímetros, analisadas em intervalos variando entre 3 a 4 dias.
3.5.2. Teor de clorofila a, b e total
Para os teores de clorofila a, b e total foram obtidos por meio do medidor portátil de clorofila, modelo Clorofilog (Falker). Este equipamento é considerado não destrutivo, simples e rápido e que fornece leituras que demonstram o teor de clorofila presente na folha. As medições foram realizadas nas folhas jovens, em intervalos de 4 em 4 dias.
3.5.3. Fluorescência de clorofila a
As variáveis referentes à fluorescência de clorofila a foram avaliadas junto com as análises de trocas gasosas, entre 7:00 e 9:00 horas da manhã, com o auxilio de um fluorímetro de pulso modulado modelo OS-30p (Optisci), onde a folha foi adaptada ao escuro por 30 minutos com auxílio de pinças adequadas (fabricadas pelo mesmo fornecedor, acompanhadas com o equipamento), para que os centros de reações estivessem completamente abertos com perda mínima de calor (STRASSER et al., 2000). Após a adaptação, um único pulso forte de luz 1s-1 (3500 μmol.m-2.s-1) foi aplicado com a ajuda de três diodos emissores de luz (650 nm).
Assim obteve-se as variáveis de fluorescência máxima (Fm), fluorescência inicial (F0) e rendimento quântico máximo do PSII (Fv / Fm). A fluorescência variável foi obtida pela pela diferença Fm – F0; e a eficiência máxima do PSII pela equação: Fv/Fm = Fm−F0
Fm
3.6. Análises biométricas
As avaliações relativas às análises biométricas foram analisadas no período de 29/05/15 a 11/08/15.
3.6.1. Altura
Realizou-se sua medição com uma régua graduada, a partir da base da planta até o ápice do caule, analisada em intervalos variando entre 3 a 4 dias.
3.6.2. Diâmetro do caule
Foi determinado com o auxílio de um paquímetro digital, a dois centímetros da base da planta, na região próxima à área expandida do caule, analisado em intervalos variando entre 3 a 4 dias.
3.6.3. Número de folhas
Foram contados o número de folhas expandidas e perfilhos, avaliados semanalmente. 3.7. Variáveis de produção
Ao fim do ensaio experimental, as plantas foram colhidas entre 8:00 e 9:00 horas, obtendo-se a parte aérea (folhas e caules) e raízes. O sistema radicular foi lavado com auxílio de uma peneira e jato de água, sendo retirado o excesso de substrato nas raízes. Em seguida, o material vegetal coletado foi pesado em balança digital 0,01g de precisão, obtendo a massa fresca das amostras (folha, caule e raiz). Logo após, as amostras foram acondicionadas separadamente em sacos de papel e submetidas à secagem artificial em estufa com circulação forçada de ar a 40°C para a determinação da massa seca. Estas permaneceram na estufa até atingirem o peso constante, obtido após três pesagens consecutivas.
A determinação do volume de raiz, foi feita por meio do deslocamento da coluna de água em proveta graduada. Para isso colocou-se as raízes em proveta contendo um volume conhecido de água (300 mL) e pela diferença, obteve-se o volume final (em equivalência das unidades 1 mL = 1 cm³), conforme metodologia de Basso (1999).
3.8. Delineamento experimental e análise estatística
O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado (DIC), em esquema fatorial (tratamentos x períodos de análises; 4x20 para as variáveis de altura, diâmetro e nervura; 4x10
para o número de folhas; 4x18 para os teores de clorofila; 4x7 para as variáveis de fluorescência e 4x8 para as trocas gasosas foliares), considerando os tratamentos (CHCF, CHSF, SHCF, SHSF), com nove repetições, respeitando-se uma planta para cada vaso em que esta julgou-se como repetição. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, e em seguida aplicou-se a regressão para as análises biométricas e de CNC, e as demais variáveis procedeu-se à comparação de médias por meio do teste de Tukey a 5% de probabilidade. Para as variáveis de produção utilizou-se apenas o teste de média sem esquema fatorial. Para a análise dos dados aplicou-se o programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2011).
4. RESULTADOS 4.1. Análises biométricas
Os resultados deste estudo demonstraram que a restrição hídrica durante o estágio vegetativo das plantas de Adenium obesum, afetou de forma significativa o crescimento, resultando numa diminuição da altura, diâmetro e número de folhas. Houve diferença significativa entre os tratamentos e o fator tempo a nível de 5% de probabilidade (anexo 1A e 2A).
Os tratamentos com restrição hídrica, apresentaram para a variável altura um incremento até o 32° dia seguido de uma estabilização do tamanho com médias estimadas em 22 cm. Para o diâmetro, as plantas com restrição apresentaram um aumento até o 14° dia com valores entre 24,70 e 23,67 mm para as plantas com presença e ausência do filme, respectivamente, seguido a partir desse período uma queda na circunferência do caule para 19,28 e 19,35 mm. Para o número de folhas, observou-se que para os tratamentos CHCF e CHSF, houve um pequeno incremento das plantas até o 35° dia. A partir do 38° dia, período em que houve a reidratação das plantas, houve novamente um aumento dessas variáveis para as plantas com estresse hídrico (figura 3. A, B, C). Para o número de folhas houve um aumento significativo dessa variável até o 63° dia, seguido a partir desse período de um leve decréscimo dessa variável ao fim do experimento (figura 3. C).
Com relação às plantas sem restrição hídrica, estas apresentaram incrementolinear da altura, do número de folhas e do diâmetro do caule (figura 3. A, B, C).
A presença do filme de partícula não interferiu de modo significativo nas plantas com e sem restrição para as variáveis analisadas.
y = 0,1792x + 16,457* R² = 0,964 y = 0,1716x + 18,287* R² = 0,9355 y = 0,3523x + 16,275* R² = 0,9815 y = 0,3159x + 18,422 * R² = 0,9922 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 7 1 4 2 1 2 8 3 5 4 2 4 9 5 6 6 3 7 0 A lt ur a (c m ) Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF y = 7E-05x3- 0,006x2+ 0,1632x + 21,397* R² = 0,4539 y = 9E-05x3- 0,0075x2+ 0,2327x + 20,207* R² = 0,6003 y = 0,1383x + 19,01** R² = 0,9141 y = 0,1393x + 25,89* R² = 0,8545 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 7 1 4 2 1 2 8 3 5 4 2 4 9 5 6 6 3 7 0 D iâm et ro ( m m ) Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF
A
B
FIGURA 3. Análises biométricas: Altura (A); Diâmetro (B); Número de pares de folhas (C) de
A. obesum submetidas aos tratamentos: CHCF, com restrição hídrica com filme de partícula;
CHSF, com restrição hídrica sem filme de partícula; SHCF, sem restrição hídrica com filme de partícula; SHSF, sem restrição hídrica sem filme de partícula, em função do período de suspensão irrigação de 38 dias com posterior reidratação. Setas indicam o período de reidratação dos tratamentos com restrição hídrica.
*Significativo em 5%
4.2. Análises de ontogenia
4.2.1. Comprimento da nervura central (CNC)
Para o CNC observou-se que para as plantas com e sem déficit hídrico, houve diferença significativa entre os tratamentos e o fator tempo a 5% de probabilidade (anexo 1A). De modo inverso, a presença do filme também não contribuiu significativamente para esta variável.
Verificou-se que as plantas com restrição hídrica tiveram um aumento do tamanho até o 24° dia com valores entre 8,85 e 8,52 cm para os tratamentos CHCF e CHSF respectivamente, seguido de uma estabilização dessa variável até o período de reidratação das plantas. Nesta data, observa-se um pequeno incremento dessa variável, seguido novamente de um equilíbrio a partir do 60° dia, com valores registrados entre 9,8 e 10 cm até o término do ensaio experimental. Já para as plantas sem restrição, houve incremento até o 32° dia com valores entre 10,52 e 11,74 cm, e ao final das avaliações até o 67° dia alcançaram valores médios entre 11,01 e 12,21 cm, para os tratamentos SHCF e SHSF, respectivamente (figura 4).
y = 0,0827x + 8,7661* R² = 0,9551 y = 0,1114x + 8,7578* R² = 0,965 y = 0,1533x + 8,7697* R² = 0,9736 y = 0,1549x + 9,8063* R² = 0,9831 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 7 1 4 2 1 2 8 3 5 4 2 4 9 5 6 6 3 7 0 N úm er o d e p ar es de f o lha s Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF
C
FIGURA 4. Comprimento da nervura central (CNC) de A. obesum submetidas aos tratamentos: CHCF, com restrição hídrica com filme de partícula; CHSF, com restrição hídrica sem filme de partícula; SHCF, sem restrição hídrica com filme de partícula; SHSF, sem restrição hídrica sem filme de partícula, em função do período de suspensão irrigação de 38 dias com posterior reidratação. Setas indicam o período de reidratação dos tratamentos com restrição hídrica.
*Significativo em 5%
4.2.2. Teor de clorofila a, b e total
De acordo com a tabela 1, observou-se que houve diferença significativa entre os tratamentos para o teor de clorofila a, a nível de 5% de probabilidade. Para ambos os tratamentos sem restrição hídrica foi observado os maiores valores com médias estimadas de 36,36 (SHSF) e 36,07 (SHCF), não diferindo estatisticamente entre si. No entanto para os tratamentos com restrição hídrica, é possível observar que houve uma pequena redução no valor dessa variável, apresentando valores de 35,79 (CHSF) e 35,84 (CHCF), sendo estatisticamente inferiores aos sem restrição.
TABELA 1. Valores médios dos teores de clorofila (a, b e total) de plantas de A. obesum submetidas aos tratamentos com restrição hídrica sem filme de partícula (CHSF), com restrição hídrica com filme de partícula (CHCF), sem restrição hídrica sem filme de partícula (SHSF) e sem restrição hídrica com filme de partícula (SHCF). Médias da avaliação de dezoito períodos.
Tratamentos Clorofila a Clorofila b Clorofila total
CHSF 35,79 b 23,91 a 59,70 a
CHCF 35,84 b 23,82 a 59,66 a
SHSF 36,36 a 24,21 a 60,58 a
SHCF 36,07 ab 24,27 a 60,34 a
CV (%) 4,43 13,96 7,87
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.
Considerando os teores de clorofila b e total (a+b), não houve diferença estatística entre os tratamentos (tabela 1). No entanto, para o fator tempo houve diferença para essas variáveis como também para o teor de clorofila a, a 5% de probabilidade (anexo 3A).
Para todas as variáveis não houve diferença estatística entre a interação, mesmo tendo apresentado efeito significativo dos tratamentos (sendo representado com as menores médias para os tratamentos com CHCF e CHSF) no período 32° e 36° dia, essa variação foi pequena em termos absolutos. y = -0,0021x2+ 0,2018x + 4,9598* R² = 0,7778 y = -0,0022x2+ 0,2309x + 3,977* R² = 0,8157 y = -0,003x2+ 0,2847x + 4,6496* R² = 0,8842 y = -0,0036x2+ 0,336x + 4,9121* R² = 0,8604 0 2 4 6 8 10 12 14 0 7 1 4 2 1 2 8 3 5 4 2 4 9 5 6 6 3 7 0 C N C ( cm ) Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF
Observou-se que para os tratamentos sem restrição hídrica, houve um incremento linear de valores seguido de pequenas oscilações dos pigmentos fotossintéticos ao longo do tempo. No entanto, para tratamentos com déficit hídrico, a partir do 28° até o 36° dia, houve o decréscimo dos teores de clorofila. A partir do 40° dia, dois dias após a reidratação, já foi possível observar uma recuperação dos teores dos pigmentos das plantas, para os tratamentos CHCF e CHSF, seguido de valores próximos às plantas sem restrição hídrica (figura 5. A, B, C).
Também não foi verificado efeito significativo do filme de CaCO3 nos tratamentos com
e sem restrição hídrica.
FIGURA 5. Teores de clorofila: Chl a (A); Chl b (B); Chl total a + b (C) de A. obesum submetidas aos tratamentos: CHCF, com restrição hídrica com filme de partícula; CHSF, com restrição hídrica sem filme de partícula; SHCF, sem restrição hídrica com filme de partícula; SHSF, sem restrição hídrica sem filme de partícula, em função do período de suspensão irrigação de 38 dias com posterior reidratação. Setas indicam o período de reidratação dos tratamentos com restrição hídrica.
*Significativo em 5% 27 29 31 33 35 37 39 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 Te o r d e c lo ro fil a a Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF * * *
A
10 14 18 22 26 30 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 Te o r d e c lo ro fil a b Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF * *B
40 44 48 52 56 60 64 68 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 Te o r d e c lo ro fil a to tal Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF * *C
4.2.3. Fluorescência daclorofila a
Observou-se que houve diferença significativa entre os tratamentos, o tempo e a interação a 5% de probabilidade para as plantas com e sem restrição hídrica (anexo 4A).
De acordo com a tabela 2, as plantas sem restrição apresentaram os maiores valores para as variáveis Fm e Fv/Fm, relacionados ao rendimento quântico do fotossistema II (PSII). Já para as plantas com restrição, os valores para a variável F0 se mativeram maiores estatisticamente.
TABELA 2. Valores médios de fluorescência da clorofila a (F0, Fm, Fv/Fm) de plantas de A.
obesum submetidas aos tratamentos, com restrição hídrica com filme (CHCF), com restrição
hídrica sem filme (CHSF), sem restrição hídrica com filme (SHCF) e sem restrição hídrica sem filme (SHSF). Médias da avaliação de sete períodos.
TRAT F0 FM Fv/FM CHCF 102,6 a 506 b 0,79 b CHSF 99,1 a 510,2 b 0,80 b SHCF 91,3 b 531,1 a 0,82 a SHSF 90,8 b 514 ab 0,82 a CV (%) 9,28 7,0 2,34
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey.
No desdobramento da interação utilizado dentro de cada período de tempo, verificou-se efeito significativo dos tratamentos aos 30°, 38°, 45° e 70° dia para a variável Fv/Fm (figura 6. C.). Estes resultados seguiram a mesma tendência dospigmentos fotossintéticos (chl a, chl b), onde os tratamentos com restrição hídrica reduziram os valores de Fv/Fm até o 38° dia, apresentando médias entre 0,76 e 0,78 para plantas com presença e ausência do filme de partícula, respectivamente. Contudo, os valores mantiveram-se em níveis aceitáveis. A partir desse período (quando as plantas já estavam reidratadas), no 45° dia os tratamentos com restrição já apresentaram um incremento com valores entre 0,79 e 0,81, para as plantas CHCF e CHSF, respectivamente.
Em relação a presença do filme de partícula, observou-se diferença estatística em função do tempo para o tratamento com restrição hídrica. No entanto, os resultados demonstram que a aplicação do filme não teve efeito significativo para as variáveis estudadas e nem interferiu no processo de fotoinibição, com valores médios para o tratamento com restrição em 0,76 (figura 6. C). 60 70 80 90 100 110 120 130 0 1 9 3 0 3 8 4 5 5 3 7 0 F0 Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF a a a a a b a a b a ab b a a a a 350 400 450 500 550 600 0 1 9 3 0 3 8 4 5 5 3 7 0 FM Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF a a a a b ab a a a b a a a ab b a a
A
B
FIGURA 6. Fluorêscência de clorofila a: fluorescência inicial – F0 (A); fluorescência máxima - Fm (B); Rendimento quântico máximo do PSII – Fv/Fm (C), de A. obesum submetidas aos tratamentos: CHCF, com restrição hídrica com filme de partícula; CHSF, com restrição hídrica sem filme de partícula; SHCF, sem restrição hídrica com filme de partícula; SHSF, sem restrição hídrica sem filme de partícula, em função do período de suspensão irrigação de 38 dias com posterior reidratação. Médias seguidas de mesma letra nos tratamentos não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. Setas indicam o período de reidratação dos tratamentos com restrição hídrica.
4.3. Variáveis de produção
Verificou-se diferença significativa a 5% de probabilidade entre os tratamantos para as variáveis analisadas de massa fresca e seca de folha, caule, raiz e volume de raiz (anexo 5A). Seguindo a mesma tendência, os tratamentos sem restrição hídrica com e sem filme, foram os que obtiveram os melhores valores estatisticamente, não havendo diferenças significativas entre eles. De modo inverso, os tratamentos com restrição, apresentaram valores inferiores e mesmo com a presença do filme, este também não contribuiu para que houvesse diferença entre as variáveis analisadas (figura 7).
0,72 0,74 0,76 0,78 0,8 0,82 0,84 0,86 0 1 9 3 0 3 8 4 5 5 3 7 0 Fv /F M Tempo (dias) CHCF CHSF SHCF SHSF a a a a a a b b b a c a ab b a a a ab bc c 0 50 100 150 200 250
MF FOLHA MF CAULE MF RAIZ
Ma ss a (g) CHCF CHSF SHCF SHSF ab b b a bb ab a b b a a
A
0 2 4 6 8 10 12 14 16MS FOLHA MS CAULE MS RAIZ
Ma ss a (g) CHCF CHSF SHCF SHSF b b aba b b ab a bb a a
B
C
FIGURA 7. Variáveis de produção: (A) massa fresca da folha (MFF), massa fresca do caule (MFC), massa fresca da raiz (MFR); (B) massa seca da folha (MSF), massa seca do caule (MSC), massa seca da raiz (MSR); (C) e volume de raiz (VOLR) de A. obesum submetidas aos tratamentos: CHCF, com restrição hídrica com filme de partícula; CHSF, com restrição hídrica sem filme de partícula; SHCF, sem restrição hídrica com filme de partícula; SHSF, sem restrição hídrica sem filme de partícula, em função do período de suspensão irrigação de 38 dias com posterior reidratação. Médias seguidas de mesma letra nos tratamentos não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. Setas indicam o período de reidratação dos tratamentos com restrição hídrica.
4.4. Trocas gasosas foliares
Para os resultados de trocas gasosas, verificou-se que houve diferença significativa para as variáveis A, E e Ci entre os tratamentos, tempo e interação a 5% de probabilidade. Para a gs, houve diferença para o fator tempo e interação. Já para o DPVfolha-ar, houve diferença apenas
para o fator tempo (anexo 6A).
As variáveis de trocas gasosas foram significativamente reduzidas para as plantas submetidas aos tratamentos com restrição hídrica, em que obtiveram as menores médias para A e E em relação ao tratamento sem restrição hídrica. De modo inverso, para a variável Ci, as plantas com restrição obtiveram os maiores valores, sendo o tratamento CHCF estatisticamente superior em relação ao CHSF. Já para os valores de gs e o DPVfolha-ar, observou-se que as médias
dos tratamentos não diferiram estatisticamente entre si (tabela 3).
TABELA 3. Valores médios de trocas gasosas: taxa fotossintética liquida (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), déficit de pressão de vapor (DPVfolha-ar) e concentração interna
de carbono (Ci) de plantas de A. obesum submetido aos tratamentos com restrição hídrica com filme (CHCF), com restrição hídrica sem filme (CHSF), sem restrição hídrica com filme (SHCF) e sem restrição hídrica sem filme (SHSF). Médias da avaliação de oito períodos.
TRAT Trocas gasosas A (µmol CO2 m-² s-¹) gs (mol m-² s-¹) E (mmol H2O m² s¹) DPV (Kpa) Ci
(µmol CO2 mol-1 ar)
CHCF 7,91 b 0,104 a 0,0027 bc 2,951 a 261,03 a
CHSF 8,68 b 0,098 a 0,0025 c 3,083 a 239,22 b
SHCF 11,77 a 0,112 a 0,0032 ab 2,983 a 203,50 c
SHSF 11,99 a 0,119 a 0,0033 a 3,083 a 200,00 c
CV (%) 31,40 33,74 30,77 12,10 12,66
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey
0 50 100 150 200 250 VOL RAIZ Volu m e (c m ³) CHCF CHSF SHCF SHSF a a b b
