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Alteração das trocas gasosas foliares em cafeeiros submetidos a déficit hídrico do solo e aumento de temperatura do ar
(Embrapa Café, 2019-10) Dubberstein, Danielly; Semedo, José N.; Partelli, Fábio L.; Rodrigues, Weverton P.; Ribeiro-Barros, Ana I.; Leitão, António E.; Silva, Maria J.; Pais, Isabel P.; Rodrigues, Ana D.; Campostrini, Eliemar; Lidon, Fernando J.; DaMatta, Fabio M.; Ramalho, José C.
O calor e a seca constituem as principais limitações ao crescimento e produtividade das plantas, e a sua ocorrência conjunta tende a agravar os níveis de estresse. Este trabalho teve como objetivo estudar o impacto nas trocas gasosas foliares em plantas de Coffea arabica L. cv. Icatu e C. canephora cv. Conilon Clone 153 submetidas a duas condições hídricas (bem regadas, Ctl; seca severa, SS) em condições adequadas de temperatura (25/20°C, dia/noite), e a posterior aumento gradual de temperatura até 42/30 oC, seguido de um período de recuperação de 14 dias (Rec14) após reposição das condições controle de disponibilidade hídrica e temperatura. Foram avaliados parâmetros foliares relacionados as taxas de fotossíntese líquida (P n ), condutância estomática para o vapor de água (g s ) e transpiração (E). Os resultados evidenciaram fortes impactos em SS em P n , g s , E de ambos os genótipos. A exposição apenas ao aumento de temperatura provocou impactos diferentes. Nas plantas de CL153, P n e g s foram claramente afetados a 39/30 e 42/30 oC, enquanto Icatu apresentou decréscimos significativos a partir de 34/28 oC, mas mantendo esses valores até 42/30 oC. A exposição simultânea a ambas as condições de estresse provocou maiores impactos, com valores negligiveis ou negativos de P n a serem observados a partir de 31/25 oC, ligados a valores de g s muito reduzidos durante todo o experimento. No período de recuperação as plantas Icatu-Ctl apresentaram uma recuperação mais rápida (já a Rec4) e total em Rec7-10, enquanto as plantas Icatu-SS apresentam recuperação total apenas em Rec14. Já as plantas de CL153 mostraram uma recuperação mais lenta e incompleta, semelhante para as duas disponibilidades hídricas a partir de Rec7-10. Logo é visto que os impactos dos estresses se diferenciam quanto ao genótipo, evidenciando comportamento bastante distinto. Além disso, os estresses quando ocorridos sozinhos são menos drásticos (com certo nível de tolerância), mas isso muda com a exposição simultânea, agravando claramente os danos.
A exposição prolongada a [CO2] elevada promove o crescimento de plantas de Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre ex Froehner
(Embrapa Café, 2015) Martins, Lima D.; Rodrigues, Weverton P.; Martins, Madlles Q.; Tomaz, Marcelo A; Campostrini, Eliemar; Partelli, Fábio L.; Semedo, José N.; Fortunato, Ana S.; Colwell, Filipe; Pais, Isabel P.; Scotti-Campos, Paula; Rodrigues, Ana P.; Leitão, António E.; Maia, Rodrigo; Máguas, Cristina; Ribeiro-Barros, Ana I.; Ghini, Raquel; Lidon, Fernando C.; DaMatta, Fábio M.; Ramalho, José C.
Pretendeu-se avaliar o impacto do aumento atmosférico da [CO2] (700 L L-1) sobre o crescimento vegetativo de plantas de C. arabica L. e C. canephora Pierre ex Froehner, durante o período de um ano. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado em parcela subdividida, na qual a parcela consistiu de níveis de [CO2] atmosférico (380 e 700 μL CO2 L-1) e na subparcela os genótipos de cafeeiro. (C. arabica cv. IPR 108 e C. canephora cv. Conilon Clone 153), com cinco repetições; para padronização os valores foram descritos em percentagem. Os resultados mostraram que as plantas de ambos os genótipos apresentaram crescimento vegetativo semelhante para 380 e 700 μL CO2 L-1 até aos 90 dias. Após esse período foi observado maior vigor vegetativo em plantas crescidas a 700 μL CO2 L-1, observando-se aumentos significativos na área foliar, número de folhas e número de ramos plagiotrópicos (mas não da altura da planta). Estes resultados podem ser explicados, pelo menos em parte, pelo fato da relação fonte-dreno ter sido mantida nestas condições, embasado pela evidência de que houve maior produção de carboidratos (fonte) e também maior crescimento das partes vegetativas (dreno), indicando que o aumento da [CO2] funcionou como uma “fertilização de carbono”.
Impacto do déficit hídrico e do aumento de temperatura nas características estomáticas de Coffea spp.
(Embrapa Café, 2019-10) Dubberstein, Danielly; Semedo, José N.; Partelli, Fábio L.; Rodrigues, Weverton P.; Ribeiro-Barros, Ana I.; Leitão, António E.; Silva, Maria J.; Pais, Isabel M.; Rodrigues, Ana D.; Campostrini, Eliemar; Simões- Costa, Maria C.; Moura, Isabel; Lidon, Fernando J.; DaMatta, Fabio M.; Ramalho, José C.
O calor e a seca constituem as principais limitações ao crescimento e produtividade das plantas e a sua ocorrência conjunta tende a agravar os níveis de estresse. Este trabalho pretendeu estudar as alterações estomáticas foliares em plantas de Coffea arabica L. cv. Icatu e C. canephora cv. Conilon Clone 153 submetidas a duas condições hídricas (bem regadas, Ctl; seca severa, SS) em condições adequadas de temperatura (25/20 °C, dia/noite), e a posterior aumento gradual de temperatura até 42/30 oC, seguido de um período de recuperação de 14 dias (Rec14) após reposição das condições controle de disponibilidade hídrica e temperatura. Foram avaliados parâmetros estomáticos foliares como: densidade estomática, índice estomático e tamanho de estômatos. Verificaram-se modificações das características estomáticas, promovidas pela seca e temperatura, e dependentes da espécie. A densidade estomática (DE) em CL153 não foi alterada com o estresse hídrico, enquanto que a área dos estômatos diminuiu. Contudo, DE aumentou gradualmente com o calor até um máximo a 42/30 oC, enquanto a área estomática mostrou um comportamento oposto. Em Icatu observou-se a redução da DE com a imposição individual de seca severa e temperatura (só a 42/30 oC), atingindo valores ainda mais baixos com a sobreposição de estresses. O tamanho dos estômatos aumentou apenas com a seca. Em ambos os níveis hídricos observou-se uma redução da área dos estômatos com o aumento de temperatura. Assim, nota-se que as mudanças climáticas no que diz respeito a calor e seca podem causar alterações na morfologia foliar dos cafeeiros, com algumas particularidades entre os genótipos e nos níveis de estresse isolados ou em conjunto.
Interação entre os aumentos da [CO2] e da temperatura sobre o metabolismo fotossintético em Coffea arabica L.
(Embrapa Café, 2015) Rodrigues, Weverton P.; Martins, Madlles Q.; Martins, Lima D.; Campostrini, Eliemar; Partelli, FL; Tomaz, Marcelo A; Semedo, José N.; Fortunato, Ana S.; Colwell, Filipe; Pais, Isabel P.; Scotti-Campos, Paula; Simões-Costa, Maria C.; Rodrigues, Ana P.; Leitão, António E.; Ribeiro-Barros, Ana I.; Ghini, Raquel; Lidon, Fernado C.; DaMatta, Fábio M.; Ramalho, José C.
A previsão do aumento da [CO2] atmosférica e das mudanças climáticas globais no presente século, ligadas entre outros ao aumento da temperatura, apresentam-se como fatores de risco para a cultura do café de acordo com o seu zoneamento agroclimático. Contudo, após exposição de longo prazo a condições adversas, as plantas podem desenvolver mecanismos de aclimatação/tolerância. Por outro lado, o impacto positivo do aumento da [CO2] no metabolismo fotossintético (e a ausência de down regulation) poderá contribuir para mitigar os efeitos de altas temperaturas sobre o cafeeiro, algo que ainda não foi elucidado para Coffea sp.. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar as respostas fisiológicas e bioquímicas do cafeeiro às alterações ambientais de temperatura e [CO2], utilizando o metabolismo fotossintético como ferramenta para avaliar a aclimatação e tolerância. Para tal, plantas de Coffea arabica L. cv. IPR 108 foram cultivadas durante um ano a 25/20 ºC (dia/noite) sob condições controladas de (umidade relativa, irradiância e fotoperíodo), com 380 ou 700 μL CO2 L-1, e sem restrições de água, nutrientes e espaço para desenvolvimento radicular. A temperatura foi então gradualmente aumentada (0,5 ºC/dia) a partir de 25/20 ºC até 42/34 ºC. O funcionamento da maquinaria fotossintética foi avaliado às temperaturas de 25/20 ºC, 31/25 ºC, 37/30 ºC e 42/34 ºC por meio de trocas gasosas (capacidade fotossintética por meio da evolução de O2) e dos parâmetros de fluorescência da clorofila a [fluorescência inical (Fo), eficiência fotoquímica máxima do PSII (Fv/Fm), taxa de transporte linear de elétrons (ETR) e a eficiência fotoquímica real do PSII (Fv’/Fm’)]. Os resultados mostraram um maior desempenho metabólico das plantas cultivadas sob maior [CO2]. A partir de 37 ºC, em condições normais de [CO2], houve um comprometido da capacidade fotossintética, no entanto, apenas a 42 ºC houve um impacto nos processos relacionados com o transporte de elétrons. As plantas desenvolvidas a 700 μL CO2 L-1 mantiveram a eficiência do PSII mesmo a 42 ºC.. Os resultados mostraram que a maior [CO2] possibilitou à C. arabica cv. IPR 108 a preservação do funcionamento da maquinária fotossintética em temperaturas elevadas, o que é bastante relevante em termos das alterações climáticas previstas.