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Acúmulo de compostos fenólicos e aminoácidos livres em folhas de Coffea arabica L. submetidos a elevada concentração atmosférica de CO2 e déficit hídrico
(Embrapa Café, 2019-10) Monteiro, Gustavo Bellini; Catarino, Ingrid Cristina Araujo; Torres, Luce Maria Brandão; Silva, Emerson Alves da
O aumento da concentração atmosférica de dióxido de carbono [CO2] é inequívoco e não constitui um evento isolado, sendo acompanhado por aumento da temperatura média global e alterações nos padrões de precipitação. Dentre os aspectos importantes a serem compreendidos nesse contexto estão as alterações nas relações hídricas e produção de esqueletos carbônicos através da fotossíntese, processos influenciados pela disponibilidade atmosférica de CO2 e água. No Brasil, o agronegócio do café é de grande importância econômica, no entanto, há poucos trabalhos, sobre os impactos do aumento na concentração de CO2 atmosférico associado a outros fatores abióticos, como a disponibilidade de água, na fisiologia do cafeeiro. O objetivo desse trabalho foi avaliar a interação entre o aumento de CO2 e déficit hídrico no acúmulo de aminoácidos livres e compostos fenólicos em folhas de cafeeiros (Coffea arabica L.) de 4 meses de idade, em estágio juvenil de crescimento. O experimento foi conduzido em Casa de Vegetação no Núcleo de Pesquisa em Fisiologia e Bioquímica do Instituto de Botânica, onde 120 cafeeiros foram cultivados sob diferentes concentrações de CO2 (400 - CO2 amb e 800 ppm - ↑CO2) em Câmaras de Topo Aberto (CTA), submetidos a dois regimes hídricos de regas diárias (RD) e suspensão total de rega no período de 40 dias de experimento (DH), constituindo os seguintes tratamentos: CO2 amb RD, CO2 amb DH, ↑CO2 RD e ↑CO2 DH. Medidas do potencial da água nas folhas (Ψ wf, fotossíntese (A, μmol CO2 m-2s-1) foram realizadas. Os valores de A e E foram utilizados para a obtenção dos valores de eficiência do uso da água (EUA: A/E). As folhas coletadas a cada 10 dias, totalizando 5 coletas, foram congeladas em nitrogênio líquido, liofilizadas e trituradas para quantificação dos aminoácidos livres (AA) e compostos fenólicos (CF) totais. A fotossíntese foi maior nos cafeeiros cultivados sob alto CO2 , mesmo sob restrição hídrica se comparadas aos demais tratamentos. As reduções no Ψ wf foram cerca de 42% (CO2amb) e 56% (↑CO2) ao longo do experimento nos tratamentos sob déficit hídrico em relação aos tratamentos sob rega diária. Observou-se uma flutuação nas concentrações de AA nas plantas submetidas ao tratamento de DH associado ao ↑[CO2]. O inverso foi observado para a concentração de CF nas folhas 32% maiores no tratamento CO2 ambRD em comparação aos outros três tratamentos. Os significativos aumentos em A associados às alterações no acúmulo de AA e CF em cafeeiros sob condições de ↑[CO2] sugerem um maior investimento em produções primárias para reserva, e com reduções na mobilização de esqueletos carbônicos para a produção de metabólitos secundários.
Influência da alta concentração atmosférica de CO2 (↑[CO2 ]atm) × disponibilidade hídrica nas relações hídricas, trocas gasosas e acúmulo de carboidratos em Coffea arabica L.
(Instituto de Pesquisas Ambientais, 2017) Sanches, Rodrigo Fazani Esteves; Catarino, Ingrid Cristina Araujo; Braga, Marcia Regina; Silva, Emerson Alves da
(Influência da alta concentração atmosférica de CO2 (↑[CO2]atm) × disponibilidade hídrica nas relações hídricas, trocas gasosas e acúmulo de carboidratos em Coffea arabica L.). O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da ↑[CO2]atm nas relações hídricas, trocas gasosas e acúmulo de carboidratos em Coffea arabica. Cafeeiros foram cultivados sob diferentes [CO2]atm (400 e 760 ppm) e submetidos a dois regimes hídricos: rega diária e ciclos de suspensão de regas por 7, 10, 14 e 37 dias, seguidos de reidratação diária por 7 dias. Alterações significativas no potencial hídrico foram observadas nas plantas sob restrição hídrica a partir do 10º dia com recuperação total após a reidratação. As A foram maiores nos cafeeiros cultivados sob ↑[CO2]atm, mesmo sob restrição hídrica se comparadas aos demais tratamentos. Cafeeiros cultivados em ↑[CO2]atm e restrição hídrica não apresentaram diminuição nos teores de carboidratos em comparação aos cultivados sob ↑[CO2]atm e rega diária. Entretanto, em plantas sob 400 ppm CO2 e restrição hídrica, reduções significativas nos teores de açúcares, principalmente em folhas, foram observadas. Os teores de amido não alteraram em resposta aos tratamentos de CO2 e água. Aumento no nível de prolina foi observado no início da restrição hídrica retornando a níveis basais ao longo do experimento. Nossos resultados apontam para um efeito mitigador do ↑CO2 sobre o déficit hídrico por meio da manutenção no acúmulo de carboidratos das plantas de café.
Influência da alta concentração atmosférica de CO2 (↑[CO2]atm) × disponibilidade hídrica nas relações hídricas, trocas gasosas e acúmulo de carboidratos em Coffea arabica L.
(Instituto de Pesquisas Ambientais, 2017) Sanches, Rodrigo Fazani Esteves; Catarino, Ingrid Cristina Araujo; Braga, Marcia Regina; Silva, Emerson Alves da
The aim of this work was to evaluate the combined effects of ↑[CO2]atm and water availability in water relations, gas exchange and carbohydrate accumulation in Coffea arabica L. Plants were cultivated under 400 and 760 ppm of CO2 in open top chambers. For each [CO2]atm, plants were divided into two groups and submitted to the following water regimes: daily watering and withholding watering for 7, 10, 14 and 37 days, followed by daily rehydration for 7 days. From day 10 on, significant changes in leaf water potential were observed in plants under water suppression in both treatments, with total recovery after rehydration. The A was higher in plants submitted to ↑[CO2]atm, even under water suppression, compared to the daily watering regime. No change in the leaf carbohydrate content was observed in plants cultivated under ↑[CO2]atm and water restriction when compared to those under ↑[CO2]atm and daily watered treatment. However, plants submitted to 400 ppm CO2 and water restriction showed a significant decrease in the sugar content, mainly in the leaves. Starch contents did not change in response to CO2 and water treatments. An increase in the rates of leaf proline was observed at the beginning of water restriction, but decreased throughout the experiment. Our results indicate a mitigating effect of the ↑CO2 on water deficit through the maintenance of carbohydrate accumulation of coffee plants.