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Crescimento e alocação de biomassa em duas progênies de café submetidas a déficit hídrico moderado
(2005) Dias, Paulo Cesar; Araújo, Wagner Luiz; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Pompelli, Marcelo Francisco; Batista, Karine D.; Caten, Ângela Ten; Ventrella, Marília C.; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
Este trabalho objetivou avaliar o crescimento e a alocação de biomassa de duas progênies de café (Catucaí 785-15 e Siriema, respectivamente sensível e tolerante à seca) submetidas a déficit hídrico moderado. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 dm3. As plantas receberam 100% da água evapotranspirada por 90 dias; após, um lote continuou sendo irrigado dessa maneira, enquanto noutro lote a irrigação foi reduzida para 50%, 40% e 30% da água evapotranspirada pelas plantas-controle, a intervalos de 20 dias. A progênie Siriema apresentou um maior crescimento inicial, evidenciado pelo maior acúmulo de massa seca total e maior taxa de crescimento da parte aérea em ambos regimes hídricos. A massa seca de raiz foi igual entre progênies sob déficit hídrico; porém, Siriema apresentou um maior comprimento total e maior superfície de raízes. O déficit hídrico não alterou a distribuição e alocação de biomassa nas progênies estudadas, mantendo-se constantes as razões massa seca de raiz: massa seca da parte aérea e massa seca de raiz: massa seca de folha e, também, a taxa de crescimento da taxa aérea.
Limitações da fotossíntese e metabolismo do carbono em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Viçosa, 2006) Araújo, Wagner Luiz; DaMatta, Fábio Murilo; Universidade Federal de Viçosa
O cafeeiro é originário de ambientes sombreados, exibindo baixas taxas fotossintéticas, mesmo sob condições ótimas de cultivo. No entanto, muito pouco se sabe, nessa espécie, acerca das oscilações espaciais e temporais da fotossíntese, bem como das causas de suas baixas taxas fotossintéticas. Neste estudo, portanto, examinou-se o comportamento diurno das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a e do metabolismo do carbono, em diferentes posições da copa do cafeeiro, investigando-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em renques orientados no sentido norte-sul. Apesar de a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente sobre a copa ter variado, de 500 a 1850 mmol (fótons) m-2 s-1 ao longo dos horários avaliados, a RFA efetivamente interceptada foi bem menor, entre 20 a 800 mmol (fótons) m-2 s-1 para as folhas inferiores, e 50 a 1400 mmol (fótons) m-2 s-1, para as superiores. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi, em média, 135% maior nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (gs) e mesofílica (gm) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/Ci, sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de gs e gm, tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO2. Mesmo a Ci >ou= 1000 mmol mol-1 (Ca ~ 1600 mmol mol-1), não se observou saturação de A, em folhas de ambas as faces e estratos. De fato, as pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO2, em resposta à redução da disponibilidade de luz. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados. Não se verificou fotoinibição da fotossíntese, mesmo nas folhas mais expostas à irradiância. O rendimento quântico do transporte de elétrons através do fotossistema II foi quase sempre menor, e a taxa de transporte de elétrons e o ângulo de inclinação foliar sempre maiores, nas folhas superiores em relação às inferiores. As diferenças observadas em A não estiveram relacionadas a diferenças na alocação de N para a produção de pigmentos fotossintéticos, cujas concentrações não variaram ao longo do dossel. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.
Limitações da fotossíntese e metabolismo do carbono em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Viçosa, 2006-02-15) Araújo, Wagner Luiz; Matta, Fábio Murilo da
O cafeeiro é originário de ambientes sombreados, exibindo baixas taxas fotossintéticas, mesmo sob condições ótimas de cultivo. No entanto, muito pouco se sabe, nessa espécie, acerca das oscilações espaciais e temporais da fotossíntese, bem como das causas de suas baixas taxas fotossintéticas. Neste estudo, portanto, examinou-se o comportamento diurno das trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a e do metabolismo do carbono, em diferentes posições da copa do cafeeiro, investigando-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em renques orientados no sentido norte-sul. Apesar de a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) incidente sobre a copa ter variado, de 500 a 1850 μmol (fótons) m -2 s -1 ao longo dos horários avaliados, a RFA efetivamente interceptada foi bem menor, entre 20 a 800 μmol (fótons) m -2 s -1 para as folhas inferiores, e 50 a 1400 μmol (fótons) m -2 s -1 , para as superiores. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi, em média, 135% maior nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO 2 (C i /C a ) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (g s ) e mesofílica (g m ) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/C i , sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de g s e g m , tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO 2 . Mesmo a C i 1000 μmol mol -1 (C a 1600 μmol mol -1 ), não se observou saturação de A, em folhas de ambas as faces e estratos. De fato, as pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO 2 , em resposta à redução da disponibilidade de luz. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados. Não se verificou fotoinibição da fotossíntese, mesmo nas folhas mais expostas à irradiância. O rendimento quântico do transporte de elétrons através do fotossistema II foi quase sempre menor, e a taxa de transporte de elétrons e o ângulo de inclinação foliar sempre maiores, nas folhas superiores em relação às inferiores. As diferenças observadas em A não estiveram relacionadas a diferenças na alocação de N para a produção de pigmentos fotossintéticos, cujas concentrações não variaram ao longo do dossel. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.
Limitações da fotossíntese em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.).
(2007) Araújo, Wagner Luiz; Dias, Paulo Cesar; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Celin, Elaine F.; Cunha, Roberto Lisboa; Chaves, Agnaldo Rodrigues de Melo; Caten, Ângela Ten; Batista, Karine D.; Pompelli, Marcelo Francisco; Carretero, Diego Martins; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
Neste estudo investigaram-se as estratégias fisiológicas e bioquímicas envolvidas na aclimatação da maquinaria fotossintética, em diferentes posições da copado cafeeiro, em função da atenuação da irradiância interceptada, ao longo do dossel, em plantas cultivadas em campo. A taxa de assimilação líquida do carbono (A) foi maior (135%) nas folhas superiores, ao passo que a razão entre a concentração interna e ambiente de CO2 (Ci/Ca) foi sempre maior, e a composição isotópica do carbono menor, nas folhas inferiores, enquanto valores similares das condutâncias estomática (gs) e mesofílica (gm) foram observados, comparando-se folhas superiores e inferiores. Apesar da baixa disponibilidade de luz, observada nos estratos inferiores, tanto as irradiâncias de compensação como a de saturação foram similares entre folhas superiores e inferiores. O rendimento quântico aparente também foi similar entre faces e estratos. A taxa de assimilação líquida de carbono saturada pela luz foi relativamente baixa, mesmo nas folhas superiores, indicando que limitações outras, além da luz, podem estar largamente associadas às baixas taxas fotossintéticas do cafeeiro. Com efeito, estes resultados, juntamente com os obtidos a partir das curvas A/Ci, sugerem que: (i) as causas da variação espacial das taxas fotossintéticas em folhas recém-expandidas não foram resultantes de limitações bioquímicas ou difusionais, mas, fundamentalmente de limitações fotoquímicas associadas à baixa disponibilidade de luz; (ii) as baixas taxas fotossintéticas per se, em café, devem ser resultantes, particularmente, de limitações difusivas, conforme se infere a partir dos valores baixos de gs e gm, tanto nas folhas superiores como nas inferiores, ao longo de todo o dia, mas não necessariamente devido a uma baixa capacidade mesofílica para fixação de CO2. Concomitantemente, estes resultados sugerem que, apesar dos valores relativamente baixos de A, o aparelho fotossintético do café exibe uma plasticidade relativamente baixa às variações da RFA.
Metabolismo do carbono e limitações bioquímicas da fotossíntese em folhas de diferentes posições da copa do cafeeiro (Coffea arabica L.)
(2007) Araújo, Wagner Luiz; Cunha, Roberto Lisboa; Celin, Elaine F.; Dias, Paulo Cesar; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; Antunes, Werner Camargos; Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Cavatte, Paulo Cezar; Matos, Fabio Santos; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
Neste trabalho, examinaram-se potenciais alterações do metabolismo do carbono, em folhas sujeitas a diferentes ambientes lumínicos, com o intuito de melhor compreender possíveis relações entre aquelas alterações e as causas da variação espacial diurna da fotossíntese, sob uma perspectiva bioquímica. Examinou-se, então, o curso diurno da concentração de carboidratos e do metabolismo do carbono em folhas de diferentes posições da copa de plantas de café cultivadas em campo. As atividades inicial e total da Rubisco, bem como seu estado de ativação, pouco variaram entre faces e estratos. As pequenas variações nas concentrações dos carboidratos e nas atividades de várias enzimas associadas com o metabolismo do carbono sugerem que o café apresenta uma baixa plasticidade para ajustar a sua maquinaria bioquímica para fixação do CO2, em resposta à redução da disponibilidade de luz. Verificou-se, também, que a maior atividade da invertase ácida foi acompanhada por maiores concentrações de hexoses e de amido, particularmente nas folhas superiores da face oeste. As maiores atividades da sintase da sacarose-fosfato e da fosfatase da frutose-1,6-bisfosfato nas folhas superiores, em relação às das inferiores, devem estar fortemente associadas com as maiores taxas fotossintéticas observadas nas primeiras, de modo a garantir-lhes a manutenção da síntese e da exportação de fotoassimilados.
Relações hídricas e trocas gasosas em duas progênies de café submetidas a déficit hídrico moderado
(2005) Dias, Paulo Cesar; Araújo, Wagner Luiz; Batista, Karine D.; Pompelli, Marcelo Francisco; Moraes, Gustavo Adolfo Bevitori Kling de; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
Este trabalho objetivou estudar o efeito do déficit hídrico moderado nas relações hídricas e nas trocas gasosas de duas progênies de café (Catucaí 785-15 e Siriema, respectivamente sensível e tolerante à seca). O experimento foi conduzido em casa de vegetação, cultivando-se as plantas em vasos de 12 dm 3 . As plantas receberam 100% da água evapotranspirada por 90 dias; após, um lote continuou sendo irrigado dessa maneira, enquanto noutro lote a irrigação foi reduzida para 50%, 40% e 30% da água evapotranspirada pelas plantas-controle, a intervalos de 20 dias. A progênie Siriema apresentou maior potencial hídrico de antemanhã que Catucaí, sob déficit hídrico, indicando que o estresse foi mais severo na última. O déficit hídrico reduziu a taxa fotossintética, a condutância estomática e a taxa transpiratória, não ocorrendo, contudo, alterações entre progênies. A redução da taxa fotossintética foi associada a limitações estomáticas da fotossíntese. A condutância hidráulica e a condutância hidráulica específica decresceram semelhantemente em resposta ao déficit hídrico, em ambas progênies. O teor relativo de água decresceu nas plantas sob déficit hídrico, sem diferença entre progênies. Catucaí apresentou menor área foliar específica e maior massa seca por área, fato que pode ser atribuído ao maior número de camadas de parênquimas palissádico e lacunoso ou, também, devido a menos espaços intercelulares, mas a deficiência hídrica não alterou esses parâmetros dentro das progênies.