Potencial hídrico, transpiração, condutância estomática e

III Reunião Científica da Rede CTPetro Amazônia - Manaus, 4-5/11/2010.
Potencial hídrico, transpiração, condutância estomática e concentrações de
ácido Abscísico em plantas jovens de jatobá (Hymenaea courbaril L.) submetidas ao
alagamento e à deficiência hídrica.
Benedito Gomes dos Santos Filho (1); Cândido Ferreira de Oliveira Neto(1); Gustavo
Antonio Ruffeil Alves(1); Allan Klynger da Silva Lobato(1); Roberto Cezar Lobo da
Costa(1)
(1) Professores e pesquisadores da Universidade Federal Rural da Amazônia - UFRA, Belém, [email protected]
RESUMO – O objetivo do trabalho foi avaliar o
comportamento do potencial hídrico, transpiração,
condutância estomática e concentrações de ácido
abscísico em plantas jovens de jatobá submetidas ao
alagamento e deficiência hídrica, durante trinta dias.
O experimento foi conduzido em casa-de-vegetação
localizada no Instituto de Ciências Agrárias (ICA)
da Universidade Federal Rural da Amazônia
(UFRA), em Belém, PA. O delineamento
experimental foi inteiramente casualizado com três
regimes hídricos: controle, deficiência hídrica e
alagamento, com 15 repetições, totalizando 45
unidades experimentais, no qual cada unidade
experimental foi composta de uma planta/vaso. Foi
feita a análise de variância dos dados coletados e a
significância das médias das variáveis estudadas foi
comparada, usando-se o teste de Tukey a 5% de
probabilidade. As plantas submetidas ao déficit
hídrico e ao alagamento promoveram uma redução
do potencial hídrico foliar. Essa diminuição de água
na planta promoveu uma diminuição na transpiração
e condutância estomática das folhas, no qual pode
ter sido influenciado pelo aumento das
concentrações de ácido abscísico nas raízes e nas
folhas. Esses resultados mostram que plantas jovens
de jatobá desenvolvem mecanismos para suportar
tanto a falta como o excesso de água no solo.
Palavras-chave: Hymenaea courbaril, alagamento,
déficit hídrico, áreas degradadas.
INTRODUÇÃO –As espécies arbóreas brasileiras
apresentam diferentes estratégias adaptativas que
potencializam suas utilizações em diversas áreas da
ciência. Nas ciências florestais, as mesmas possuem
importante papel no equilíbrio ecológico dos
habitats e grupos ecológicos à que pertencem, nas
comunidades florestais, sendo muitas dessas
indicadas a fazer parte de programas de recuperação
de áreas degradadas ou sujeitas à degradação.
Dentre essas, o jatobá (Hymenaea courbaril L.) tem
sido alvo de muitos estudos, devido sua ampla
distribuição geográfica e vasta adaptação a
ambientes
com
diferentes
características
edafoclimáticas (CARVALHO, 1994; PAIVA &
VITAL, 2003).
Para qualquer ser vivo a água é o fator mais
importante, sendo crucial para sua existência,
sobrevivência e perpetuação de todas as formas de
vida. Lee & Langenheim (1975) afirmam que o
jatobá é pouco exigente em fertilidade e umidade no
solo, sendo encontrado em solos bem drenados, fato
corroborado por Lorenzi (1998) que ressaltou ainda
que esta espécie apresenta uma melhor adaptação à
formações florestais secas do que às formações
úmidas. De maneira geral, o estresse é um desvio
significativo das condições ótimas para a vida, e
induz modificações e respostas em todos os níveis
funcionais do organismo, as quais são reversíveis a
princípio, mas podem tornar-se permanente
(LARCHER, 2006) e, essas mudanças dependem da
severidade e da duração do estresse, da espécie, do
estádio de desenvolvimento, da natureza do estresse,
além dos fatores edafoclimáticos.
De maneira geral, as plantas lenhosas empregam
grande quantidade de assimilados na construção dos
tecidos de sustentação e condutores. No primeiro
ano de vida, dependendo da espécie, a fitomassa
pode representar a metade do total de massa seca da
planta, quando for adulta (LARCHER, 2006). Dessa
forma torna-se extremamente importante o estudo
ecofisiológico de espécies, como o jatobá, em sua
fase inicial de crescimento, principalmente por
auxiliar no estabelecimento de parâmetros
fisiológicos indicativos de tolerância a estresses
abióticos . Parâmetros esses que, bem manejados,
podem melhorar a produção e estabelecimento de
mudas, além de facilitar na seleção de material
genético
mais
resistente
as
condições
edafoclimáticas desejadas.
Por esta razão, torna-se relevante o estudo do
comportamento ecofisiológico do jatobá em resposta
à deficiência ou excesso de água no solo, uma vez
que sendo uma espécie clímax, passa grande parte
de seu ciclo de vida crescendo, fazem-se necessários
mais estudos sobre o crescimento inicial, o
comportamento estomático e as relações hídricas, os
quais auxiliarão na recuperação de áreas
degradadas, sujeitas a estresses hídricos .
Diante do exposto, o objetivo desse estudo foi de
avaliar o comportamento do potencial hídrico foliar,
comportamento estomático e concentrações de ácido
abscísico em plantas jovens de jatobá submetidas ao
alagamento e deficiência hídrica.
MATERIAL E MÉTODOS – O experimento
foi conduzido em casa-de-vegetação localizada no
Instituto de Ciências Agrárias (ICA) da
Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA),
em Belém, PA, Brasil. Foram utilizadas mudas de
Jatobá (H. courbaril L.), com 4 meses de idade,
provenientes de sementes coletadas na Província
Petrolífera do Rio Urucu, Base Operacional
Geólogo ‘Pedro de Moura em Urucu’, município de
Coari, AM, distando cerca de 650 km, em linha reta,
de Manaus. As sementes foram coletadas em
novembro de 2008, em áreas de 20 clareiras ou
jazidas: RUC06, RUC10, JAZ5, JAZ16, RUC 31;
RUC 25; JAZ 97; JAZ 06; JAZ 16; JAZ 21; CL 10;
CL 33; CL 11; CL 05; CL 04; SUC 03; SUC 02;
SUC 01; LUC 29; LUC 39. Após a coleta, as
sementes foram acondicionadas em sacos de papel
hermeticamente fechados e transportados para o
laboratório de Fisiologia Vegetal da UFRA, Belém,
PA.
Os vasos utilizados tinham 0,30 m de altura por
0,30 m de diâmetro, com capacidade de 28 Kg de
substrato. Cada vaso foi completamente cheio com
substrato (mistura de 3:1:1, de terra preta, esterco de
galinha e húmus de minhoca, respectivamente),
sobre uma camada de 0,02 m de pedras britadas para
facilitar a drenagem do solo. Além disso, foram
etiquetados para a identificação de cada tratamento
e tempo ao longo do experimento. Após o período
de aclimatação na casa-de-vegetação (três meses), as
plantas foram submetidas a três regimes hídricos
[irrigado (controle), deficiência hídrica (suspensão
da irrigação) e alagamento (presença de uma lãmina
d’água de ± 5 cm acima do solo)], durante trinta
dias.
O potencial hídrico foliar foi determinado
utilizando-se uma Bomba de Pressão de Scholander
(mod. Pms Instrument Co, Corvalles, USA),
conforme descrito por DaMatta et al., (1993)
A transpiração e a condutância estomática ao
vapor d’água foram determinadas por meio de um
porômetro portátil de equilíbrio dinâmico (modelo.
LI 1600, Licor, Nebraska, USA), sob luz e CO2
ambiente. As concentrações de ácido abscísico
foram determinadas utilizando-se o protocolo
descrito por Ross et al. (2004), com algumas
modificações
O delineamento experimental utilizado foi
inteiramente casualizado com três regimes hídricos:
controle, deficiência hídrica e alagamento, com 15
repetições, totalizando 45 unidades experimentais,
no qual cada unidade experimental foi composta de
uma planta/vaso. Foi aplicada a análise de variância
nos dados coletados e às médias foram comparadas
pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância.
Além disso, foram calculados os desvios-padrões
para cada tratamento, sendo os resultados analisados
usando-se o programa SAS- institute (1996) e
embasadas nas teorias estatísticas preconizadas por
GOMES & GARCIA (2000).
RESULTADOS E DISCUSSÃO –– O
diminuiu
potencial
hídrico
foliar
(ψf)
significativamente tanto nas plantas sob alagamento
como nas sob deficiência hídrica, quando
comparadas com as plantas controle (Figura 1). Os
valores do (ψf) foram de: -0,6 MPa; -1,1 MPa e -2,8
MPa para as plantas controle, alagadas e deficiência
hídrica, respectivamente, caracterizando um
decréscimo de 83% (plantas alagadas) e 367%
(plantas sob deficiência hídrica), em relação as
plantas controle’ Esses resultados mostram que o
tempo de estresse ao qual as plantas foram
submetidas (trinta dias) foi suficiente para alterar os
mecanismos bioquímicos e fisiológicos das plantas.
A condutância estomática ao vapor d’água e a
transpiração revelaram uma diferença significativa
entre os tratamentos controle, deficiência hídrica e
alagamento (Figura 2A e B) . Os valores obtidos da
condutância estomática foram de 0,49, 0,12 e 0,28
mol.m-2.s-1, para as plantas controle, sob deficiência
hídrica e sob alagamento, respectivamente. As
plantas controle, sob deficiência hídrica e sob
alagamento apresentaram taxas de transpiração de
3,49, 2,81 e 0,3 mol.m-2.s-1, respectivamente.
As concentrações de Ácido Abscísico (ABA)
presentes nas folhas das plantas controle, sob
deficiência hídrica e sob alagamento variaram
significativamente, apresentando valores de 43,34,
243,72 e 157,82 ng g-1 MS, respectivamente. Nas
raízes os valores encontrados foram de 80,45,
342,91 e 202,84 ng g-1 MS ´nas plantas do
tratamento controle, sob deficiência hídrica e sob
alagamento, respectivamente (Figura 2-C).
Esses resultados mostram que tanto a deficiência
hídrica como o alagamento do solo, diminuíram a
condutância estomática e, por conseguinte, a
transpiração e, esse efeito, está relacionado a
diminuição do potencial hídrico foliar (Figura 1) e
ao aumento das concentrações de ABA (Figura 2C).
Outra causa pode ser devido ao decréscimo da
condutividade hidráulica das raízes ou pela morte de
raízes, causando queda do potencial hídrico foliar,
causando fechamento estomático. Outros processos
podem ser atribuídos ao fechamento dos estômatos,
tais como o efluxo de potássio nas folhas de plantas
sob estresse, causando perda de turgor; altas
concentrações de etileno e aumento na produção de
ABA nas folhas, como observado neste estudo.
Os resultados obtidos neste trabalho também é
corroborado por Cordeiro (2007) e Reis et al.,
(2007) que obtiveram resultados semelhantes com
plantas jovens de mogno e curauá submetidas a
déficit hídrico e alagamento, respectivamente e por
Gomes et al. (2004), quando trabalhando com
plantas de laranjeira submetidas à deficiência
hídrica.
CONCLUSÃO – Plantas jovens de jatobá possuem
mecanismos de tolerar estresse hídrico no solo,
indicando boa adaptação em regiões sujeitas a
deficiência hídrica e/ou alagamento do solo.
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Figura 1. Potencial hídrico de folhas de plantas de jatobá (Hymenaea courbaril L.) submetidas durante 30 dias à
deficiência hídrica e ao alagamento. Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey ao nível
de 5% de probabilidade. As barras representam os desvios padrões das médias.
A
Figura 2. Condutância estomática (A), transpiração (B) e concentrações de ácido abscísico (C) em folhas e raízes
de plantas de jatobá (Hymenaea courbaril L.) submetidas durante 30 dias à deficiência hídrica e ao alagamento.
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey ao nível de 5% de probabilidade. As
barras representam os desvios padrões das médias.