XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. CONDUTÂNCIA ESTOMÁTICA E PRODUÇÃO DE BIOMASSA EM PLANTAS DE Hyptis pectinata (L.) Poit. SUBMETIDAS À DÉFICIT HÍDRICO Izanielle Batista dos Santos1, Josabete Salgueiro Bezerra de Carvalho2 Introdução As plantas cultivadas estão constantemente expostas a estresses abióticos e bióticos, e às interações, que causam modificações no metabolismo e rendimento agrícola (Pinto, 2008). Ainda são poucos os trabalhos referentes ao efeito do estresse hídrico em plantas medicinais. No entanto, diversas plantas medicinais e aromáticas tais como camomila e sálvia, são produzidas com o uso de irrigação suplementar (Hadid, 2004). A expansão foliar é muito precocemente afetada, quando a absorção de água pela planta é reduzida. Consequentemente a fotossíntese é comprometida, e uma proporção maior de assimilados vegetais pode ser redistribuída ao sistema radicular, que pode sustentar o crescimento posterior da planta, sendo a relação em termos de crescimento entre a parte aérea e as raízes modificada (Taiz & Zeiger, 2004). Outra linha de defesa conta a seca é a regulação estomática (Mattos, 1992). Por meio da redução da condutância estomática, a perda de água pelos estômatos é diminuída, no entanto, há restrição à entrada de CO2, provocando a redução da fotossíntese e da respiração (Araújo & Demicinis 2009). A família Lamiaceae é composta por cerca de 250 gêneros e 6970 espécies (judd et al., 1999). Muitas destas espécies são encontradas na região Nordeste do país as quais são conhecidas por suas propriedades medicinais, e que são de uso comum na medicina popular. Entre essas encontra-se a Hyptis pectinata a qual é caracterizada como um subarbusto, ereto, de 1 a 2 m de altura, com caules e ramos são quadrangulares e folhas opostas, a lâmina foliar é hipoestomática com estômatos do tipo diacitico (Basílio et al., 2006). Dados na literatura demonstram a grande variedade de substâncias químicas isoladas de H. pectinata. Falcão & Menezes (2003) citam em seu estudo farmacológico, substâncias com atividades antimicrobiana e citotóxica. Rojas et al., (1992) observaram atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas e antifúngica contra Candida albicans no extrato metanólico desta planta. Assim, devido a grande importância de H. pectinata esta pesquisa teve por objetivo avaliar a condutância estomática e produção de biomassa em plantas de H. pectinata (L.) Poit. submetidas à déficit hídrico, visando contribuir com a demanda hídrica da cultura. Material e métodos O presente trabalho foi conduzido em telado na Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Garanhuns (UAG), durante os meses de junho a julho de 2013. As médias de Temperatura e a Umidade Relativa do Ar no período de experimentação foram de 28ºC e 46% respectivamente. As estacas de H. pectinata foram coletadas na sementeira municipal de Garanhuns, o substrato utilizado para semeio foi constituído de uma mistura de 2:1 (esterco bovino e terra), o mesmo foi submetido à análise físico-química. As estacas nuas (20 cm) foram plantadas em vasos. Durante o período de aclimatação (30 dias) das mudas (estacas), todos os recipientes foram mantidos na capacidade de campo (100%). Após esse período, procedeu-se à diferenciação dos tratamentos hídricos, que teve duração de 17 dias. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualisado, com quatro tratamentos hídricos T1 (testemunha); tratamento (T2) quatro dias de déficit hídrico; tratamento (T3) oito dias de déficit hídrico e tratamento (T4) doze dias de déficit hídrico e, com quatro repetições por tratamento. As variáveis analisadas foram: massa seca de diversos órgãos da planta, relação parte aérea/raiz e condutância estomática (mmol. m-2. s-1). Os dados foram submetidos à análise estatística empregando o programa ASSISTAT. Resultados e Discussão A massa seca das folhas (MSF) apresentou resultado significativo, no qual o controle (T1) apresentou maior biomassa seca em relação aos demais tratamentos, havendo uma redução de 59% para o tratamento com 12 dias de 1 Primeiro Autor é graduando em Agronomia na Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) – Unidade Acadêmica de Garanhuns (UAG). [email protected]. 2 Segundo Autor é Professora Adjunta IV da (UFRPE/UAG). R. Bom Pastor s/n, Boa Vista, Garanhuns/PE, 55290-000. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. déficit (T4). Resultados semelhantes foram descritos por Santos et al., (2004) onde o déficit hídrico induziu um abortamento das folhas, verificando-se uma redução de 66% da massa foliar com quatro dias de estresse em H. pectinata. A massa seca do caule (MSC) e raízes (MSR) de H. pectinata apresentaram valores estatísticos semelhantes, só havendo diferenças significativas para o T4, com 12 dias de déficit quando comparado com o controle, havendo uma redução de 67 e 73% para caule e raiz respectivamente (Tabela 1). A relação parte aérea/raiz, não apresentou diferença significativa entre os tratamentos (Tabela 1). É possível que com o fechamento dos estômatos, tenham ocorrido alterações metabólicas sobre a alocação de fotoassimilados entre a parte aérea e as raízes. A condutância estomática em plantas de H. pectinata apresentou um valor decrescente de acordo com os regimes hídricos interpostos pelos tratamentos. Assim, o controle (T1) obteve o maior valor de condutância estomática (160 mmol.m-2.s-1), enquanto que para os demais tratamentos obteve-se a média de (20 mmol.m-2.s-1) (Fig. 1). Resultados semelhantes foram obtidos por Santos et al., (2004) onde plantas de H. pectinata submetidas a 4 dias de déficit hídrico apresentaram condutância estomática próximo de 20 mmol.m-2.s-1. Martins (2011) observou que plantas de H. pectinata sob deficiência hídrica (25% da CC), tiveram redução na biomassa seca, na condutância estomática. De acordo com Kerbauy (2008) a condutância estomática tem efeito sobre a fotossíntese e consequentemente sobre a produção de matéria seca, como observado neste trabalho. Costa, et al., (2007) afirmam que em situações de baixa disponibilidade hídrica no solo as plantas reduzem a perda de água ao reduzir a condutância estomática. Presume-se que, a ponto de evitar que o potencial hídrico da folha diminua abaixo de níveis considerados críticos para a estabilidade do sistema de transporte de água, a condutância estomática é diminuída (Oren et al., 1999). Referências Araújo, S.A.C. & Deminicis, B.B. Fotoinibição da fotossíntese. Revista Brasileira de Biociências, v.7, n.4, p.463-472, 2009. Basílio, I.J.L.D.; Agra, M.F.; Rocha, E.A.; Leal, C.K.A.; Abrantes, H.F. Estudo Farmaco botânico Comparativo das Folhas de Hyptis pectinata (L.) Poit. E Hyptis suaveolens (L.) Poit. (Lamiaceae). Acta Farm. Bonaerense, v.25, n.4, p.518-525, 2006. Costa, G.F.; Marenco, R.A. Fotossíntese, condutância estomática e potencial hídrico foliar em árvores jovens de andiroba (Carapa guianensis). Acta Amazônica, v.37, n.2, p.229-234, 2007. Falcão, D.Q.; Menezes, F.S. Revisão etnofarmacológica, farmacológica e química do gênero Hyptis. Revista Brasileira de Farmacologia, v.84, n.3, p.69-74, 2003. Hadid, A.A.; Batanouny, K.H.; Jabarine, A.S.; Kader, A.A. Proposal for Expanding the Crop Mandate of ICARDA to Include Horticultural Crops. Syria: International Center for Agricultural Reserarch in the Dry Areas (ICARDA), 2004. 53 p. Judd, W.S.; Campbell, C.S.; Kellogg, E.A.; Stevens, P.F. Plant Systematics. A phylogenetic approach. Inglaterra, Sinauer Associates Inc. 1999. p. 383-385. Kerbauy, G.B. Fisiologia vegetal. Rio de janeiro, 2004. 470p. Martins, J.D.L. Respostas Fisiológicas de Hyptis pectinata (L.) Poit. ao Estresse Hídrico. Garanhuns. Universidade Federal Rural de Pernambuco, Pernambuco.2011. 42p. Monografia (Graduação em Agronomia). Mattos, E. A. Trocas gasosas em folhas de três espécies arbóreas do cerradão da fazenda Canchim. São Carlos. Universidade Estadual de São Carlos, São Paulo. 1992. 156p. Tese (mestrado). Oren, R.; Sperry, J.S.; Katul, G.G.; Pataki, D.E.; Ewers, B.E.; Phillips, N.; Schafer, K.V.R. Survey and synthesis of intra- and interspecific variation in stomatal sensitivity to vapour pressure deficit. Plant, Cell and Environment, v.22, n.12, p.1515-1526, 1999. Pinto, C.M.; Távora, F.J.F.A.; Bezerra, M.A.; Corrêa, M.C.M. Crescimento, distribuição do sistema radicular em amendoim, gergelim e mamona a ciclos de deficiência hídrica. Rev. Ciên. Agron., v.39, n.3, p.429-439, 2008. Rojas, A.; Hernandez, L.; Pereda Miranda, R.; Mata, R. Screening for antimicrobial activity of crude drug extracts and pure natural products from Mexican medicinal plants. Journal of ethnopharmacology, v.35, n.3, p.275-283, 1992. Santos, T.T.; Santos, M.F.; Mendonça, M.C.; Silva Júnior, C.D.; Silva Mann, R.; Arrigoni Blank, M.F.; Blank, A.F. Efeito do estresse hídrico na produção de massa foliar e teor de óleo essencial em sambacaitá (Hyptis pectinata L.). Horticultura Brasileira, v.22, n.1, p.1-4, 2004. Taiz, L.; Zeiger, E. Plant Physiology. Porto Alegre, 2004. 722p. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. Tabela 1: Massa seca (g) de diferentes órgãos de plantas de H. pectinata em diferentes regimes hídricos. Tratamento T1 T2 T3 T4 CV% MSF (g) 6,36 a 3,76 b 3,07 b 2,63 b 22,31 Massa Seca MSC (g) 11,50 a 10,17 ab 6,62 ab 3,76 b 31,99 MSR (g) 2,46 a 1,79 ab 1,64 ab 0,67 b 29,62 Aérea/R(g) 8,02 a 7,53 a 7,25 a 5,93 a 26,31 Médias seguidas pela mesma letra minúsculas nas colunas não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Tratamentos: T1-Controle; T2-4 dias de estresse; T3-8 dias de estresse; T4-12 dias de estresse. -2 -1 Condutância Estomática (mmolm s ) 180 a 160 140 120 100 80 60 40 b 20 b b 0 T1 T2 T3 T4 Figura 1: Condutância estomática (mmol.m-2.s-1) de H. pectinata em diferentes regimes hídricos. Tratamentos: T1-Controle; T2-4 dias de estresse; T3-8 dias de estresse; T4-12 dias de estresse.