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ALOCAÇÃO DE NITROGÊNIO EM Coffea arabica EM RESPOSTA À DISPONIBILIDADE DE LUZ E DE ÁGUA
(2011) Sanglard, Lílian Maria Vincis Pereira; Reis, Josimar Vieira dos; Pereira, Lucas Felisberto; Cavatte, Paulo Cezar; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
As cultivares modernas de café produzem mais ao sol que à sombra, especialmente quando o uso de insumos, como água e particularmente N, é intensivo. Neste trabalho, examinaram-se como fatores ambientes (e.g. luz e água) influenciam a alocação do N foliar. Para isto, utilizaram-se 40 plantas de Coffea arabica L. distribuídas em oito tratamentos, em esquema fatorial 2x2x2 (dois fenótipos x dois níveis de irradiância x dois níveis de água disponível), impostos durante 120 dias, quando, então, as plantas foram colhidas. Independentemente dos tratamentos, a maior proporção do N esteve presente na forma orgânica. Entretanto, a proporção de N nessa forma alocada em proteínas foi relativamente baixa e no geral, mais de 70% do N orgânico esteve alocado em compostos não protéicos. Já a partição do N investido em Rubisco e em componentes envolvidos no transporte de elétrons também pouco diferiu entre os tratamentos. Pode-se sugerir que a partição de N para rotas metabólicas outras que a fotossíntese possa ter precedência em café. Coletivamente, essas informações suportam os altos requerimentos em N pelo café e a sua baixa eficiência do uso desse elemento.
ALTERAÇÕES FOTOSSINTÉTICAS EM PLANTAS DE Coffea arabica L. SUBMETIDAS À VARIAÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE LUZ E DE ÁGUA
(2011) Pereira, Lucas Felisberto; Cavatte, Paulo Cezar; Reis, Josimar Vieira; Sanglard, Lilian Maria Vincis Pereira; Medina, Eduardo Ferreira; Lopés, Nelson Facundo Rodriguez; Morais, Leandro Elias; Menezes, Paulo Eduardo; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
O déficit hídrico nas espécies vegetais depende da sua intensidade, duração e da capacidade genética das plantas em responder às mudanças do ambiente. Particularmente nos trópicos, o déficit hídrico é, geralmente, acompanhado por altas irradiâncias e temperatura e, portanto, a seca deve ser considerada como um estresse multidimensional, capaz de desencadear incrementos na produção de espécies reativas de oxigênio, o que pode resultar em danos oxidativos, especialmente nos cloroplastos, culminando com fotoinibição da fotossíntese. Neste trabalho, plantas de Coffea arabica L. cv ‘Catuaí Vermelho IAC 44’, propagadas por semente foram cultivadas sob condições contrastantes de luminosidade (19,02 ± 1,58 mol m-2 dia-1 para as plantas cultivadas a pleno sol e 2,91 ± 0,25 mol m-2 dia-1 para as plantas cultivadas sob sombreamento) combinadas com dois níveis de água disponível no solo (30 e 100 % de água disponível). Foram medidos a de taxa de assimilação líquida do carbono (A), condutância estomática (gs), concentração subestomática de CO2 (Ci), taxa transpiratória (E), taxa de transporte de elétrons (TTE), eficiência máxima do fotossistema II (Fv/Fm), e a atividade de enzimas antioxidantes de plantas cultivadas a pleno sol, e de plantas sob sombreamento, sob regimes diferentes de disponibilidade hídrica. A pleno sol, independentemente da disponibilidade hídrica, ocorreu maior pressão oxidativa a julgar pelos maiores valores de ΦNPQ e pela alta atividade de enzimas antioxidativas, contudo, não foi verificado danos fotoinibitórios (Fv/Fm = 0,78). O déficit hídrico causou decréscimo dos valores de A; a pleno sol o decréscimo ocorreu juntamente com redução em gs e Ci,, indicando que a fotossíntese foi, fundamentalmente, limitada pelo fechamento dos estômatos e à sombra, decréscimos de A ocorreu juntamente com redução em gs, sem alteração de Fv/Fm e TTE, porém associada com aumento significativo de Ci, indicando que a fotossíntese foi limitada por fatores não-estomáticos.
ANÁLISE DE CRESCIMENTO EM Coffea arabica SOB DIFERENTES INTENSIDADES DE LUZ E DISPONIBILIDADE HÍDRICA – CNP
(2011) Reis, Josimar Vieira dos; Cavatte, Paulo César; Pereira, Lucas Felisberto; Sanglard, Lilian Maria Vincis Pereira; Medina, Eduardo Ferreira; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
Três hipóteses gerais, e contraditórias em suas essências, têm sido propostas, no que respeita aos impactos combinados da disponibilidade de luz e de água sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas. Na primeira, postula-se que, sob limitada disponibilidade de luz, a deficiência hídrica deve ter menor impacto sobre o desempenho da planta. A hipótese contrária prediz que a seca do solo poderá ser cada vez mais prejudicial às plantas sob sombreamento. Na terceira hipótese, postula-se que os efeitos de sombra e escassez de água são independentes. A maioria das variáveis analisadas relacionadas com o crescimento mostrou interação fraca ou insignificante nas suas respostas aos níveis dos fatores luz e água. Estes resultados suportam a hipótese de efeitos independentes da interação luz × água no crescimento do café, i.e. o sombreamento reduziu o crescimento na mesma proporção que o fez o déficit hídrico.
LIMITAÇÕES E POTENCIALIDADES DA FOTOSSÍNTESE NO CAFEEIRO EM FUNÇÃO DA IRRADIÂNCIA
(2011) Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Pereira, Lucas Felisberto; Reis, Josimar Vieira; Sanglard, Lilian Maria Vincis Pereira; Lópes, Nelson Facundo Rodriguez; Detmann, Kelly Coutinho da Silva; Morais, Leandro Elias; Silva, Paulo Eduardo Menezes; Cavatte, Paulo Cézar; DaMatta, Fábio Murilo; Embrapa - Café
O cafeeiro arábica é uma espécie caracterizada por apresentar baixas taxas fotossintéticas, havendo indícios de que as limitações difusivas, principalmente a mesofílica, sejam as principais responsáveis por essa característica. Dessa forma, o presente estudo foi conduzido procurando-se analisar as contribuições das limitações difusivas (estomática e mesofílica) à fotossíntese do cafeeiro e investigar possíveis limitações hidraúlicas na espécie. Para tal, plantas de café arábica (Coffea arabica L.) foram cultivadas em vasos durante 12 meses, sob duas intensidades lumínicas (0 e 90% de sombreamento). Comparadas com as plantas de sol, as plantas sombreadas exibiram menores densidade de venação (27%), condutâncias estomática (27%) e mesofílica (37%). Não houve diferenças, em base de massa, nos parâmetros de trocas gasosas, com exceção da velocidade máxima de carboxilação tomando-se por base a concentração de CO2 nos sítios de carboxilação, 24% maior nas plantas sombreadas em relação às plantas a pleno sol. Em contraste, em base de área, as plantas de sol exibiram maiores velocidade máxima de carboxilação (32%), taxa fotossintética máxima (45%) e taxa de transporte de elétrons (43%). Aparentemente, a condutância mesofílica tem importância igual ou inferior à da condutância estomática na explicação das baixas taxas fotossintéticas, independentemente da irradiância de crescimento. Sugere-se que a arquitetura hidráulica seja o fator primário mais limitante à fotossíntese no cafeeiro.
Photosynthetic induction and activity of enzymes related to carbon metabolism: insights into the varying net photosynthesis rates of coffee sun and shade leaves
(Sociedade Brasileira de Fisiologia Vegetal, 2013-05-21) Martins, Samuel Cordeiro Vitor; Detmann, Kelly Coutinho; Reis, Josimar Vieira dos; Pereira, Lucas Felisberto; Sanglard, Lílian Maria Vincis Pereira; Rogalski, Marcelo; DaMatta, Fábio Murilo
The shade leaves of coffee (Coffea arabica L.) apparently retain a robust photosynthetic machinery that is comparable to that of sun leaves and can fix CO2 at high rates when subjected to high light intensities. This raises the question of why the coffee plant would construct such a robust photosynthetic machinery despite the low photosynthetic rates achieved by the shade leaves at low light supply. Here, we grew coffee plants at 100% or 10% full sunlight and demonstrated that the shade leaves exhibited faster photosynthetic induction compared with their sun counterparts, in parallel with lower loss of induction states under dim light, and were well protected against short-term sudden increases in light supply (mimicking sunflecks). These findings were linked to similar photosynthetic capacities on a per mass basis (assessed under nonlimiting light), as well as similar extractable activities of some enzymes of the Calvin cycle, including Rubisco, when comparing the shade and sun leaves. On the one hand, these responses might represent an overinvestment of resources given the low photosynthetic rates of the shade leaves when light is limiting; on the other hand, such responses might be associated with a conservative behavior linked to the origin of the species as a shade-dwelling plant, allowing it to maximize the use of the energy from sunflecks and thus ultimately contributing to a positive carbon balance under conditions of intense shading.