Um sistema para medidas de fluxos de CO2 em raízes e parto aérea de plantas intactas

An open system for measuring continuously fluxes of CO2 under controlled conditions in whole plants and in their organs, top and roots was developed. Tests carried out with two hybrids of maize (Zea mays (L.)), HS7777 (dent) and HS1227 (flint), showed that this system is suitable for measuring the daily carbon balance. In HS7777, 51% of the gross photosynthesis was incorporated as phytomass in the top, and 16% in the roots; the remaining 33% was consumed by respiration, being 21% in the top and 12% in the roots. In HS1227 53% was incorporated in the top and 10% in the roots phytomass; respiration of the top used 23% and the roots 14%. Specific respiration rate was higher for roots than for top. Photosynthesis, respiration and growth were quantitatively relatedDesenvolveu-se um sistema aberto para medidas contínuas dos fluxos de CO2 sob condições controladas, tanto em plantas intactas como em seus órgãos separadamente, parte aérea e raízes. Testes efetuados com dois híbridos de milho (Zea mays (L.)), HS7777 (tipo dentado) e HS1227 (tipo duro) mostraram que tal sistema é adequado para medidas do balanço diário de carbono. No HS7777, 51% da produção fotossintética bruta foi incorporada à fitomassa da parte aérea, e 16% nas raízes; os 33% restantes foram consumidos pela respiração, sendo 21% pela parte aérea e 12% pelas raízes. No outro híbrido (HS1227), 53% foram incorporados à fitomassa da parte aérea e 10% nas raízes; a respiração da parte aérea consumiu 23%, e a das raízes, 14%. A taxa de respiração específica das raízes foi maior que a da parte aérea. Fotossíntese, respiração e crescimento foram quantitativamente interrelacionados

Um sistema para medidas de fluxos de CO2 em raízes e parto aérea de plantas intactas

An open system for measuring continuously fluxes of CO2 under controlled conditions in whole plants and in their organs, top and roots was developed. Tests carried out with two hybrids of maize (Zea mays (L.)), HS7777 (dent) and HS1227 (flint), showed that this system is suitable for measuring the daily carbon balance. In HS7777, 51% of the gross photosynthesis was incorporated as phytomass in the top, and 16% in the roots; the remaining 33% was consumed by respiration, being 21% in the top and 12% in the roots. In HS1227 53% was incorporated in the top and 10% in the roots phytomass; respiration of the top used 23% and the roots 14%. Specific respiration rate was higher for roots than for top. Photosynthesis, respiration and growth were quantitatively relatedDesenvolveu-se um sistema aberto para medidas contínuas dos fluxos de CO2 sob condições controladas, tanto em plantas intactas como em seus órgãos separadamente, parte aérea e raízes. Testes efetuados com dois híbridos de milho (Zea mays (L.)), HS7777 (tipo dentado) e HS1227 (tipo duro) mostraram que tal sistema é adequado para medidas do balanço diário de carbono. No HS7777, 51% da produção fotossintética bruta foi incorporada à fitomassa da parte aérea, e 16% nas raízes; os 33% restantes foram consumidos pela respiração, sendo 21% pela parte aérea e 12% pelas raízes. No outro híbrido (HS1227), 53% foram incorporados à fitomassa da parte aérea e 10% nas raízes; a respiração da parte aérea consumiu 23%, e a das raízes, 14%. A taxa de respiração específica das raízes foi maior que a da parte aérea. Fotossíntese, respiração e crescimento foram quantitativamente interrelacionados

Respiração de crescimento e de manutenção da planta inteira, das raízes e da parte aérea em milho e arroz.

Maintenance respiration coefficient (M) and conversion efficiency (Y) of either the whole plant or its organs, roots and tops, were determined for two maize (HS1227 and HS7777) and two rice cultivarsa (IAC-165 and IAC-899), through the carbon balance technique of seedlings grown in nutrient solution in controlled growth chamber. Values of Y, either for the whole plant or the tops, indicated that the photosynthetic pathway (C3 or C4) did not interfer with the conversion process. Regardless of cultivar Y was greater for the tops while M was greater for the roots. Therefore, such coefficients should be considered for each organ of the plant because an overall coefficient for whole plant obscures the physiological differences of each organ.Estimou-se o coeficiente de manutenção (M) e a eficiência de conversão (Y) da planta inteira e de seus orgãos, raízes e parte aérea, separadamente, em dois híbridos simples de milho (HS1227 e HS7777) e em duas cultivares de arroz (IAC-165 e IAC-899), através do balanço de carbono em plantas intactas crescidas em solução nutritiva e em ambiente controlado. Os valores encontrados de Y para planta inteira e para parte aérea indicaram que o metabolismo fotossintético (C4 ou C3) não interferiu com o processo de conversão de fotossintetizados em fitomassa. Independentemente da espécie ou cultivar, Y foi maior para a parte aérea, enquanto que M foi maior para as raízes. Portanto, tais índices devem ser considerados separadamente para cada órgão, visto que um coeficiente global para a planta inteira mascara diferenças fisiológicas das raízes e da parte aérea

Avaliação do florescimento de laranjeiras valência em condição de campo

Since citrus flowering is a key process in citriculture and its evaluation is often difficult due to the canopy structure and field sampling, the aim of this research was to give some directions regarding the evaluation of flowering in field-grown sweet orange plants. This study was conducted in a citrus orchard of sweet orange plants cv. 'Valencia' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] grafted on 'Cleopatra' mandarin (Citrus reshni hort. ex Tanaka) or 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) rootstocks, with North-South orientation. Generative structures [buds, flowers and fruitlets (diameter < 3 cm)] were quantified weekly between August and November 2005, by using a 1 m² frame positioned at the middle third of plant canopy, sampling a volume of about 1 m³. Frames were divided in two parts so that two people could take measurements, and were positioned at Southeast, Southwest, Northeast and Northwest orientations, using seven plants. The following flowering parameters were: (i) number of plants necessary for a representative evaluation of flowering; (ii) plant canopy position to be sampled, and (iii) volume to be evaluated. When considering practical aspects of crop production, a rapid, simple and representative method for flowering evaluation is necessary, especially for growers that frequently have to make strategic decisions about the management of citrus groves. The flowering of field-grown 'Valencia' sweet orange plants can be rapidly assessed by considering at least five plants and sampling canopy volumes of 0.5 m³ in at least one canopy position on each side of the plant row.O florescimento dos citros é um processo chave na citricultura e sua avaliação é dificultada devido à estrutura da copa e amostragem em campo. O objetivo desse artigo foi fornecer algumas indicações de como avaliar o florescimento de laranjeiras em condição de campo. Esse estudo foi conduzido em um pomar de laranjeiras 'Valência' [Citrus sinensis (L.) Osbeck] enxertadas em tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni hort. ex Tanaka) ou limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), com orientação Norte-Sul. As estruturas reprodutivas [botões florais, flores e frutos (diâmetro < 3 cm)] foram quantificadas semanalmente entre agosto e novembro de 2005, utilizando guias de 1 m² posicionadas no terço médio da copa das plantas, amostrando aproximadamente um volume de 1 m³. As guias foram divididas em duas partes para que duas pessoas pudessem realizar as avaliações, e posicionadas nas orientações sudeste, sudoeste, nordeste e noroeste, em sete plantas. Alguns aspectos do florescimento dos citros foram avaliados: (i) quantas plantas são necessárias para uma amostragem representativa do florescimento; (ii) em qual orientação deve ser feita a medida e (iii) qual volume da copa das plantas que deve ser amostrado. Ao se considerar os aspectos práticos da produção dos citros, um método rápido, simples e representativo é necessário para avaliar o florescimento, especialmente quando produtores têm que freqüentemente tomar decisões estratégicas no manejo dos pomares. O florescimento de laranjeiras 'Valência' em condição de campo pode ser rapidamente avaliado considerando-se pelo menos cinco plantas e amostrando-se volumes de copa de 0,5 m³ em pelo menos uma posição da copa em cada lado da linha de plantio

Variação estacional do crescimento em pupunheiras cultivadas em recipientes em condição subtropical

A pupunheira (Bactris gasipaes Kunth) é cultivada no Estado de São Paulo, Brasil, sob condições de variação estacional do clima, particularmente temperatura e precipitação pluviométrica, com possíveis efeitos na fisiologia das plantas. Recentemente, devido ao crescente interesse em se realizar experimentos sobre a fisiologia da espécie, tem havido necessidade de cultivá-la sob condições experimentais mais controladas. Com o objetivo de estudar a variação estacional do crescimento de pupunheiras, bem como a possibilidade de cultivá-las em recipientes até a colheita, para a realização de futuros experimentos fisiológicos, foi executado este trabalho, em Campinas, SP, com 40 pupunheiras inermes. Um ano após a germinação, as mudas foram transplantadas em recipientes plásticos de 80 L, em espaçamento 2 x 1 m, dispostos em quatro linhas de dez plantas. O desenvolvimento vegetativo foi avaliado mensalmente, em todas as plantas, por medidas de altura da haste principal, número de folhas funcionais, número de perfilhos e comprimento da ráquis. Foi observada estacionalidade de crescimento em altura e diâmetro, bem como em comprimento da folha mais jovem e na evolução do número de folhas. Após dois anos, as plantas apresentavam altura média de 230 cm, e média de 6 folhas e 11,7 perfilhos. Correlações positivas (P < 0.001) foram observadas entre variáveis de crescimento e as médias de temperatura, precipitação pluviométrica, bem como insolação vigente nos 30, 60, 90 ou 120 dias anteriores às mensurações. As pupunheiras puderam ser cultivadas em recipientes até a primeira colheita, sem restrições ao crescimento.Peach palm (Bactris gasipaes Kunth) is grown in the São Paulo State, Brazil, under climate seasonal variation conditions, mainly temperature and rainfal with possible effects on plant physiology. Recently, due to a higher interest in carrying out physiological experiments on the species, there has been a requirement for more controlled experimental conditions. Therefore, with the aim of studying the seasonal variation of peach palm growth for heart-of-palm production, as well as the possibility of growing them until harvest in pots, for future utilization in physiological experiments, this work was carried out in Campinas, SP, Brazil, with 40 spineless peach palms. One year after seed germination, seedlings were transplanted to 80 L plastic pots, spaced 2 x 1 m, arranged in four rows of ten plants. All plants had vegetative growth evaluated monthly by measurements of main stem height, number of functional leaves, number of offshoots and length of leaf raquis. Seasonal variations were observed in terms of height and diameter growth as well as raquis length of the youngest leaf and in the evolution of the number of leaves. After two years, plants had an average height of 230 cm, six functional leaves and 11.7 offshoots. Positive correlations (P < 0.001) were observed between growth variables and the average temperatures, rainfall as well as insolation of the 30, 60, 90 or 120 days previous to the measurements. Peach palms could be grown in containers until first harvest, without restrictions to growth

Photosynthetic capacity of peanut genotypes under natural and controlled environment

A capacidade fotossintética das cultivares de amendoim rasteiro (Arachis hypogaea L.) IAC-Caiapó e Runner IAC-886 foi avaliada sob condição controlada, em plantas cultivadas em vasos, mantidos em casa de vegetação, e sob condição natural, em plantas irrigadas, cultivadas em tanques de alvenaria. A resposta da taxa de assimilação líquida de CO2 (A) em decorrência da densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos (DFFF) foi melhor em condição controlada, mas, nas duas condições, a mesma A máxima de ca. 28 mmol m-2 s-1 foi atingida. Em condição controlada, a saturação lumínica ocorreu próximo a 1.000 mmol m-2 s-1, ao passo que sob condição natural, ocorreu em DFFF maiores. A temperatura foliar entre 23 e 36°C não afetou A. A diferença de pressão de vapor entre a folha e o ar causou o fechamento parcial dos estômatos, diminuindo A, quando acima de 3,0 kPa. As capacidades fotossintéticas das duas cultivares de amendoim foram iguais. Ambas cultivares apresentaram boa adaptação às variações diárias do ambiente, ocorridas durante o verão, apresentando fotoinibição dinâmica da fotossíntese no início da tarde (13–14h), manifestada pela queda reversível da eficiência quântica máxima (Fv/Fm) do fotossistema II.Photosynthetic capacity of runner peanuts (Arachis hypogaea L.) cv. IAC-Caiapó and cv. Runner IAC-886 was evaluated under controlled condition, in plants grown on pots maintained in a greenhouse, and in irrigated plants grown on soil-filled tanks made of concrete, and exposed to natural ambient condition. CO2 net assimilation rate (A) response in relation to photosynthetic photon flux density (DFFF) was better in controlled condition, but in both conditions the same maximum A of ca. 28 mmol m-2 s-1 was reached. Under controlled condition, light saturation was about 1,000 mmol m-2 s-1, although under natural condition, saturation occurred at higher DFFF. Leaf temperature between 23 and 36°C did not affect A, and leaf to air vapor pressure difference caused partial stomatal closing, decreasing A, when above 3.0 kPa. Photosynthetic capacities of the two cultivars were similar. Both cultivars showed good adaptation to daily changes of environmental conditions that occur during summer, showing dynamic photoinhibition of photosynthesis in the beginning of the afternoon (13–14h), as revealed by a reversible decrease in the maximum quantum efficiency (Fv/Fm) of photosystem II

Low night temperature and water deficit on photosynthesis of sugarcane

O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas da cana‑de‑açúcar aos efeitos simultâneos e isolados de baixa temperatura noturna (TN) e deficiência hídrica (DH). Após 128 dias do plantio, as plantas da cultivar IACSP94-2094 foram submetidas aos tratamentos: controle, sem DH e com TN de 20°C (TN20); com DH e TN de 20°C (DH/TN20); sem DH e com TN de 12°C (TN12); e com DH e TN de 12°C (DH/TN12) por cinco dias. Após o período de tratamento, as plantas foram irrigadas e submetidas à TN de 20°C por mais quatro dias, para recuperação. Houve decréscimos na assimilação de CO2 em todos os tratamentos. A recuperação total da assimilação de CO2 foi observada apenas nas plantas do tratamento TN12. A ocorrência simultânea da baixa temperatura noturna e da deficiência hídrica causou dano acentuado e persistente na condutância estomática, na capacidade máxima da ribulose‑1,5‑bisfosfato carboxilase, no transporte aparente de elétrons, no fator de eficiência e na eficiência operacional do fotossistema II, o que resultou em limitações difusivas, bioquímicas e fotoquímicas da fotossíntese das plantas de cana‑de‑açúcar.The objective of this work was to evaluate the photosynthetic responses of sugarcane to the simultaneous and isolated effects of low night temperature (TN) and water deficit (DH). After 128 days of planting, plants of the cultivar IACSP94-2094 were subjected to the following treatments: control, without DH and with TN of 20°C (TN20); with DH and TN of 20°C (DH/TN20); without DH and with TN of 12°C (TN12); and with DH and TN of 12°C (DH/TN12). After the period of treatment, plants were irrigated and subjected to TN of 20°C for four more days, for recovery. There were decreases in CO2 assimilation in all treatments. Total recovery of CO2 assimilation was observed only in plants from the treatment TN12. The simultaneous occurrence of low night temperature and water deficit caused a accentuated and persistent effect on stomatal conductance, on the maximum capacity of ribulose‑1,5‑bisphosphate carboxylase, on the electron transport rate, on the efficiency factor, and on the operational efficiency of photosystem II, which resulted in diffusive, biochemical, and photochemical limitations of photosynthesis of sugarcane plants

Biometric and physiological responses to water deficit in sugarcane at different phenological stages

O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas biométricas e fisiológicas de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) ao deficit hídrico (DH), em diferentes fases fenológicas. Os genótipos IACSP 94-2094 e IACSP 96-2042 foram submetidos a DH nas fases de crescimento inicial, crescimento máximo e de acúmulo de sacarose no colmo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. A suscetibilidade ao DH foi determinada pela redução de matéria seca do colmo e do conteúdo de sólidos solúveis no caldo. O deficit hídrico causou redução nas trocas gasosas, nas três fases fenológicas, em ambos os genótipos. Foi observada menor altura das plantas, menor acúmulo de matéria seca do colmo e de sólidos solúveis, e redução no número e comprimento de entrenós, apenas na fase de crescimento inicial, no clone IACSP 96-2042. Na fase de crescimento inicial, observou-se tolerância ao DH no genótipo IACSP 94-2094, com evidências de aclimatação fisiológica, e redução na produção de fitomassa e de sólidos solúveis no genótipo IACSP 96-2042, como resposta à menor condutância estomática e à menor eficiência aparente de carboxilação da fotossíntese. Independentemente da fase fenológica, o genótipo IACSP 94-2094 foi tolerante ao deficit hídrico, pois manteve a produção de fitomassa mesmo com redução das trocas gasosas.The aim of this work was to evaluate the biometric and physiological responses of sugarcane (Saccharum spp.) to water deficit (WD), during different phenological phases. Genotypes IACSP 94-2094 and IACSP 96-2042 were subjected to WD conditions during the initial, maximum and sucrose accumulation phases. The experiment was carried out in a completely randomized design. Susceptibility to WD was established by reduction in stalk dry matter and soluble solids. Water deficit reduced leaf gas exchange in all phenological phases of both genotypes. Lower plant height, less stalk dry matter and soluble solids, and reduction in number and length of internodes were only observed during the initial growth phase of the IACSP 96-2042 clone. In the initial growth phase, tolerance to WD was observed for IACSP 94-2094, with evidence of physiological acclimation, and for IACSP 96-2042 in reduction phytomass production and its soluble solid content, caused by lower stomatal conductance and lower apparent carboxylation efficiency which limit photosynthesis. Regardless of the phenological phase, genotype IACSP 94-2094 was tolerant to WD, since its phytomass production was maintained even with impairment of leaf gas exchange

Low night temperature and water deficit on photosynthesis of sugarcane

The objective of this work was to evaluate the photosynthetic responses of sugarcane to the simultaneous and isolated effects of low night temperature (TN) and water deficit (DH). After 128 days of planting, plants of the cultivar IACSP94-2094 were subjected to the following treatments: control, without DH and with TN of 20°C (TN20); with DH and TN of 20°C (DH/TN20); without DH and with TN of 12°C (TN12); and with DH and TN of 12°C (DH/TN12). After the period of treatment, plants were irrigated and subjected to TN of 20°C for four more days, for recovery. There were decreases in CO2 assimilation in all treatments. Total recovery of CO2 assimilation was observed only in plants from the treatment TN12. The simultaneous occurrence of low night temperature and water deficit caused a accentuated and persistent effect on stomatal conductance, on the maximum capacity of ribulose&#8209;1,5&#8209;bisphosphate carboxylase, on the electron transport rate, on the efficiency factor, and on the operational efficiency of photosystem II, which resulted in diffusive, biochemical, and photochemical limitations of photosynthesis of sugarcane plants.O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas da cana&#8209;de&#8209;açúcar aos efeitos simultâneos e isolados de baixa temperatura noturna (TN) e deficiência hídrica (DH). Após 128 dias do plantio, as plantas da cultivar IACSP94-2094 foram submetidas aos tratamentos: controle, sem DH e com TN de 20°C (TN20); com DH e TN de 20°C (DH/TN20); sem DH e com TN de 12°C (TN12); e com DH e TN de 12°C (DH/TN12) por cinco dias. Após o período de tratamento, as plantas foram irrigadas e submetidas à TN de 20°C por mais quatro dias, para recuperação. Houve decréscimos na assimilação de CO2 em todos os tratamentos. A recuperação total da assimilação de CO2 foi observada apenas nas plantas do tratamento TN12. A ocorrência simultânea da baixa temperatura noturna e da deficiência hídrica causou dano acentuado e persistente na condutância estomática, na capacidade máxima da ribulose&#8209;1,5&#8209;bisfosfato carboxilase, no transporte aparente de elétrons, no fator de eficiência e na eficiência operacional do fotossistema II, o que resultou em limitações difusivas, bioquímicas e fotoquímicas da fotossíntese das plantas de cana&#8209;de&#8209;açúcar.487495Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES