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Metabolismo do nitrogênio em cafeeiro submetido a déficit hídrico e doses de nitrato
(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-04) Rocha, Brunno César Pereira; Martinez, Hermínia Emília Prieto
A assimilação do nitrogênio é essencial para o crescimento e o desenvolvimento do cafeeiro, resultando em efeitos importantes sobre a fitomassa e a produtividade final da cultura. Assim, como a maioria dos nutrientes, o nitrogênio é absorvido pelas raízes utilizando a água como meio de transporte, com isso, o estresse hídrico e o nitrogênio podem afetar direta e indiretamente diversos processos fisiológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o metabolismo do nitrogênio em quatro variedades de cafeeiros (Coffea arabica L.) em fase vegetativa, submetidas ao déficit hídrico e doses de nitrato. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em esquema fatorial triplo (2 x 4 x 4), em delineamento de blocos ao acaso com três repetições. As unidades experimentais receberam as combinações de duas doses: alta (7 mmol/L NO 3- ) e baixa (2,8 mmol/L NO 3- ) de nitrogênio, quatro potenciais hídricos (0; -0,4; -0,8; e -1,6 MPa) e quatro variedades (Mundo Novo, Acauã, Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo) com idade de seis meses. Para a indução do déficit hídrico foi utilizado PEG 6000 (Polietileno glicol). Foram coletadas amostras de tecido foliar e raízes finas para determinação da atividade das enzimas nitrato redutase (NR) e glutamina sintetase (GS), além da determinação da concentração de nitrato, de prolina livre, aminoácidos (AAS) e proteínas totais. O teor de nitrato, a atividade da NR e da GS, concentração de prolina em raízes, e a quantidade de aminoácidos das quatro variedades estudadas apresentaram poucas diferenças em resposta ao déficit hídrico e às doses de N. Para NR foliar, houve diferenças entre variedades que independeram do déficit hídrico e da dose de N. Com relação às doses de N, notou-se que a dose alta promoveu maior concentração de AAS e proteínas nas folhas, maior atividade da NR e concentração de prolina em raízes. Independentemente de variedade ou dose de N, o déficit hídrico promoveu um aumento na concentração de prolina nas raízes. Em plantas jovens de café submetidas à dose NB, a baixa concentração de nitrato nas raízes e a baixa atividade da NR nas folhas não se alteram com déficit hídrico crescente, enquanto que a atividade da GS mostra incrementos lineares em resposta a incrementos no déficit hídrico. Em qualquer nível de déficit as plantas com boa nutrição nitrogenada apresentam maior concentração foliar de aminoácidos solúveis e de proteínas solúveis totais. Em plantas jovens de café sob estresse hídrico a prolina participa do ajustamento osmótico, sendo sua síntese nas raízes aumentada com o aumento do déficit hídrico, e maior em plantas bem supridas com N, do que naquelas sujeitas a baixas doses de N. As variedades Mundo Novo, Acauã, Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo de modo geral não apresentaram respostas diferenciadas ao déficit hídrico.
Nitrogen metabolism in coffee plants subjected to water deficit and nitrate doses
(Instituto de Tecnologia do Paraná - Tecpar, 2023-03-24) Rocha, Brunno César Pereira; Martinez, Hermínia Emília Prieto; Ribeiro, Cléberson; Brito, Danielle Santos
Nitrogen uptake is essential for coffee growth and development, resulting in important effects on the biomass and final crop yield. Thus, like most nutrients, nitrogen is absorbed by the roots using water as a mean of transport, so that water stress and nitrogen can directly and indirectly affect various physiological processes. The aim of this paper was to evaluate the nitrogen metabolism in young plants of four varieties of coffee trees (Coffea arabica L.) submitted to water deficit (WD) and nitrogen supply. We have done a triple factorial (2 x 4 x 4) experiment entirely randomized. The plots received combinations of high or low N doses (7mmol/L and 2.8 mmol/L NO3 -), four water potentials (0; -0.4; -0.8; and -1.6 Mpa), and four varieties (Mundo Novo IAC379-19, Acauã F6 of IBC - PR 82010, Catuaí Vermelho IAC 44, and Catuaí Amarelo IAC 62). One hundred and forty days after the I of the experiment (140 days after the beginning of N stress and 82 days after the beginning of WD stress) the activity of the enzymes nitrate reductase (NR) and glutamine synthetase (GS), concentration of nitrate, free proline, amino acids (TAA), and total proteins were determined in samples of leaf and root tissues. There were differences between varieties independently of WD and N dose for leaf NR, being ‘Acauã’ the cultivar that presented the highest and ‘Catuaí Vermelho’ the lowest value to this trait. The WD promoted an increase on the proline concentration in the roots. With low N dose, the activity of GS presented linear increases in response to WD. It was concluded that in young coffee plants under WD, proline can be involved in the osmotic adjustment, having its synthesis in the roots increased. Under WD, plants with good nitrogen nutrition presented larger leaf concentration of soluble amino acids and total soluble proteins. The varieties studied do not present differentiated responses to WD.