Respostas anatomofisiológicas de clone de Coffea canephora submetidos ao manejo de irrigação do Cerrado do Planalto Central

Abstract

A região do Cerrado brasileiro apresenta grande potencial produtivo para a cultura do café, participando de aproximadamente 40% do âmbito nacional, devido ao fato de apresentar um clima favorável ao cultivo, topografia, uso de cultivares e mudas clonais mais adaptados, sistema de irrigação, dentre outros. Além disso, aproveitando o sistema irrigado e o clima bem definido, pode ser realizada a suspensão da irrigação no período de inverno, visando a sincronização de florada, resultando em maior produção de frutos cerejas. Objetivou-se com o presente estudo avaliar o comportamento de clones de Coffea canephora submetidos ao manejo de irrigação do Cerrado do Planalto Central, através de avaliações de características anatômicas, fisiológicas e bioquímicas, para a seleção de plantas que sejam mais adaptadas ao ambiente de cultivo. As avaliações foram realizadas em seis clones da espécie Coffea canephora, sendo quatro da variedade Robusta e duas da variedade Conilon, dos quais um é tolerante a seca (clone 14) e o outro sensível (clone 22). Foram realizadas avaliações em quatro períodos, nos anos de 2016 e 2017, compreendendo antes (APSI) e no final (FPSI) do período de suspensão da irrigação, dois dias (2dARI) e três meses após o retorno da irrigação (3mARI). Foram avaliadas características anatômicas foliares como densidade e relação diâmetro polar e equatorial dos estômatos, diâmetro, número e frequência dos vasos do xilema, área total do xilema, área total do floema, índice de vulnerabilidade e condutância hidráulica relativa. As características fisiológicas analisadas foram taxa fotossintética líquida, condutância estomática, taxa transpiratória, eficiência do uso da água, eficiência de carboxilação, potencial hídrico foliar, eficiência quântica potencial do fotossistema II, índices de clorofila A, B e total e conteúdo relativo de água. Foi avaliado ainda o sistema antioxidante enzimático através da dismutase do superóxido, catalase e peroxidase do ascorbato e não enzimático com a quantificação do ascorbato. Para avaliação do estresse ocasionado foram quantificados peróxido de hidrogênio, peroxidação lipídica e extravasamento de eletrólitos. Os clones 14, 8 e 125 apresentaram comportamentos semelhantes e maior desenvolvimento de características para sobreviver ao ambiente de cultivo, como alteração nas trocas gasosas, potencial hídrico relativamente alto sob deficiência hídrica, eficiência do uso da água, desenvolvimento e alteração nos vasos xilemáticos, responsáveis pelo transporte de água. Já o clone 30 apresentou maior sensibilidade, semelhante ao clone 22, com maior dano oxidativo quando expostos ao déficit hídrico. Já o clone 114 apresentou um mecanismo de sobrevivência intermediário. Conclui-se que os clones apresentaram diferentes estratégias de adaptação e sobrevivência frente ao déficit hídrico imposto.

The Brazilian Cerrado region has great productive potential for coffee culture, participating in approximately 40% of the national scope. This fact is due to the fact that it has a favorable climate for cultivation, topography, use of cultivars and more adapted clonal seedlings, irrigation system, among others. In addition, taking advantage of the irrigated system and the well-defined climate, suspension of irrigation can be carried out in the winter period, aiming at flowering synchronization, resulting in greater production of cherry fruits. The objective of the present study was to evaluate the behavior of Coffea canephora clones submitted to irrigation management in the Cerrado do Planalto Central through evaluations of anatomical, physiological and biochemical characteristics, for the selection of plants that are more adapted to the growing environment. The evaluations were carried out in six clones of the species Coffea canephora, four of the Robusta variety and two of the Conilon variety, of which one is drought tolerant (clone 14) and the other sensitive (clone 22). Evaluations were carried out in four periods, in the years 2016 and 2017, comprising before (APSI) and at the end (FPSI) of the irrigation suspension period, two days (2dARI) and three months after the return of irrigation (3mARI). Leaf anatomical characteristics such as density and ratio of polar and equatorial diameter of stomata, diameter, number and frequency of xylem vessels, total xylem area, total phloem area, vulnerability index and relative hydraulic conductance were evaluated. The physiological characteristics analyzed were liquid photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiratory rate, water use efficiency, carboxylation efficiency, leaf water potential, potential quantum efficiency of photosystem II, chlorophyll A, B and total indices and relative water content. The enzymatic antioxidant system was also evaluated using superoxide dismutase, catalase and ascorbate peroxidase and non-enzymatic with ascorbate quantification. To assess the stress caused, hydrogen peroxide, lipid peroxidation and electrolyte leakage were quantified. Clones 14, 8 and 125 showed similar behaviors and greater development of characteristics to survive the farming environment, such as changes in gas exchange, relatively high water potential under water deficiency, efficiency in water use, development and alteration in xylemic vessels, responsible water transport. Clone 30, on the other hand, showed greater sensitivity, similar to clone 22, with greater oxidative damage when exposed to water deficit. Clone 114, on the other hand, had an intermediate survival mechanism. It is concluded that the clones presented different adaptation and survival strategies in the face of the imposed water deficit.