Silício em plantas de cacau expostas à radiação UV-B

The objective of this work was to evaluate silicon capacity to mitigate the damaging effects of UV-B radiation on cacao (Theobroma cacao) plants. For the experiment, homogeneous cacao plants produced from seeds collected from a clonal population were subjected to the following treatments: UVB- Si-, no UV-B exposure and no addition of Si (control); UV-B+ Si-, UV-B exposure of 3.0 kJ m-2 per day and no addition of Si; and UV-B+ Si+, UV-B exposure of 3.0 kJ m-2 per day and addition of 2.0 mmol L-1 Si. The molybdenum blue technique was used to determine Si concentrations. For each selected plant, the following were determined: number of leaves; leaf area; root, stem, and leaf dry mass; anatomy of fully expanded leaves; gas exchange; chlorophyll a fluorescence; total soluble sugar concentrations using ethanol extract; and antioxidant enzyme activity. The plants showed a higher leaf and total biomass when treated with Si, as well as lower concentrations of chlorophyll, carotenoids, anthocyanins, flavonoids, and polyphenols under UV-B radiation. Si inhibits the net CO2 assimilation rate and the dark mitochondrial respiration rate. Therefore, Si application on cacao plants mitigates the damaging effects of UV-B, reduces carbon consumption through cellular respiration, and decreases the production of UV-B-absorbing compounds.O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade do silício em mitigar os efeitos nocivos da radiação UV-B em plantas de cacau (Theobroma cacao). Para o experimento, plantas homogêneas de cacau produzidas de sementes coletadas de uma população clonal foram submetidas aos seguintes tratamentos: UV-B- Si-, sem exposição à UV-B e sem adição de Si (controle); UV-B+ Si-, exposição à UV-B a 3,0 kJ m-2 por dia e sem adição de Si; e UV-B+ Si+, exposição à UV-B a 3,0 kJ m-2 por dia e adição de 2.0 mmol L-1 de Si. Utilizou-se a técnica azul de molibdênio para determinar as concentrações de Si. Para cada planta selecionada, foram determinados: número de folhas; área foliar; massa seca de raízes, caules e folhas; anatomia das folhas totalmente expandidas; trocas gasosas; fluorescência da clorofila a; concentrações de açúcares solúveis totais com uso de extrato etanólico; e atividade das enzimas antioxidantes. As plantas apresentaram maior biomassa foliar e total quando tratadas com Si, bem como menores concentrações de clorofila, carotenoides, antocianinas, flavonoides e polifenóis sob radiação UV-B. O Si inibe a taxa de assimilação líquida de CO2 e a taxa de respiração mitocondrial no escuro. Portanto, a aplicação de Si em cacaueiros atenua os efeitos nocivos da UV-B, reduz o consumo de carbono pela respiração celular e diminui a produção de compostos absorvedores de UV-B

How does UV-B radiation affect the initial growth of common bean (Phaseolus vulgaris L.)? Physiological and structural aspects / Como a radiação UV-B afeta o crescimento inicial do feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L.)? Aspectos fisiológicos e estruturais

Increased UV-B radiation, a topic of concern due to climate change, can affect plant development through structural and physiological changes. Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is a legume of great economic relevance, being one of the basic components of the human population's diet. Seeds of P. vulgaris var. Carioca were sown and grown in a growth chamber, and at 12 days of age were exposed for 15 min daily to UV-B radiation for a period of 14 days. Growth, leaf anatomy, gas exchange and pigments were evaluated. It was observed that UV-B radiation negatively affected the initial growth of bean plants, which had a reduction in height, number of leaves, fresh and dry leaf masses, leaf area, as well as reduction of stem and root dry masses. There was a reduction in the epidermis thickness, increase in the thickness of the palisade parenchyma and the leaf blade. It was verified yet reduction of the photosynthetic and photoprotectors pigments, reduction of the photosynthetic rate and alterations on the absorbent compounds of the UV-B radiation. The results obtained showed that the increase in UV-B radiation was harmful to the initial development of this crop

Effects of different humic substances concentrations on root anatomy and Cd accumulation in seedlings of Avicennia germinans (black mangrove)

Mangrove areas are among most threatened tropical ecosystems worldwide. Among polluting agents Cadmium is often found in high concentrations in mangrove sediments. Humic substances, complex biomolecules formed in soil and sediments during animal and plant residuals decomposition, have a known biostimulant activity and can be adopted to counteract various plant stresses. This study explores, in controlled conditions, the effect of humic substances on Avicennia germinans seedlings, with or without cadmium contamination. Humic compounds significantly changed plant root architecture, and, when coupled with cadmium, root anatomy and Cortex to Vascular Cylinder diameter ratio. These modifications led to lower Cd uptake by humic substances-treated plants. Humic substances amendment could be effective, depending on their concentrations, on improving plant health in mangrove areas, for forest recuperation and/or dredged sediments phytoremediation purposes

Relações do N, P e K com a fluorescência da clorofila, teores de nutrientes foliares e carboidratos solúveis do caule de Caesalpinia echinata Lam.

RESUMO Esse trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de suplementação de N, P e K no acúmulo foliar desses elementos e suas relações com os parâmetros da fluorescência da clorofila a e com a concentração de carboidratos solúveis em caules de plantas jovens de Caesalpinia echinata Lam. Plantas com oito meses de idade foram cultivadas em vasos que receberam N, P e K na forma isolada ((NH4)2SO4, P2O5, KCl) e combinada na proporção 10:10:10 e 04:14:08, distribuídos em blocos inteiramente casualizados. As aplicações foram repetidas a cada 90 dias durante 450 dias. Os resultados demonstraram que C. echinata é mais responsiva ao N. As plantas apresentaram maiores concentrações de N foliar e correlação positiva com a concentração das clorofilas a e b. No entanto, os tratamentos não influenciaram no rendimento quântico potencial do FSII (FV/FM) e no índice de desempenho (PITOTAL). A concentração da sacarose na casca do caule foi maior do que do xilema secundário e superior nas adubações fosfatada e em NPK 04:14:08 sugerindo maior demanda de substrato para a formação da madeira nesses tratamentos, o que poderia resultar em caules mais resistentes e maior capacidade de sobrevivência das plantas em condições de campo

A plasticidade fenotípica como indicador de arbóreas não pioneiras mais tolerantes à elevada irradiância

The occurrence of Cariniana legalis (Mart.) Kuntze (Lecythidaceae) in secondary forests in different levels of regeneration suggests that this species is more resistant to full sun in relation to Paratecoma peroba (Record. & Mell) Kuhlm. (Bignoniaceae) found in dense primary forest. The aim of this study was to characterize the plasticity of growth, anatomical and structural cell wall variables of C. legalis and P. peroba. As the stem is strong drain on tree, it was proposed the hypothesis that plasticity of lignin and hemicelluloses monosaccharides are higher than of growth and anatomical variables, especially with C. legalis that is more resistant to full sun as suggested by its ecological habit. Young plants with 14 months of age were subjected to 20 and 100% of solar light for 60 days. Unlike expected, the plasticity of lignin was lower than plasticity of growth and anatomic variables for both species. Hemicellulose composition of C. legalis was not affected by light. Proportion of arabinose was lower in P. peroba under full sun. We conclude that the indication of higher resistance of C. legalis to full sun was associated with plasticity index of net assimilation rate and relative growth rate (≥ 0.6), stomatal density (≥ 0.3) and lignins (≤ 0.2).A ocorrência de Cariniana legalis (Mart.) Kuntze (Lecythidaceae) em florestas secundárias em diferentes fases de regeneração sugere que essa espécie seja mais resistente a pleno sol em relação a Paratecoma peroba (Record. & Mell) Kuhlm. (Bignoniaceae) encontrada no interior da floresta primária densa. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a plasticidade das variáveis de crescimento, anatômicas e estruturais de parede celular de C. legalis e P. peroba. Como o caule é forte dreno em arbóreas, foi elaborada a hipótese que as plasticidades das ligninas e dos monossacarídeos das hemiceluloses são maiores em relação às variáveis de crescimento e anatômicas, especialmente em C. legalis, mais resistente a pleno sol, como sugere seu hábito ecológico. Plantas jovens, com 14 meses de idade, foram submetidas a 20 e 100% de luminosidade solar por 60 dias. Diferente do esperado, a plasticidade das ligninas foi inferior a das variáveis de crescimento e anatômicas para as duas espécies. A composição das hemiceluloses de C. legalis não foi influenciada pela luminosidade. Em P. peroba, a proporção de arabinose foi menor a pleno sol. Concluímos que a indicação de maior resistência de C. legalis a pleno sol foi associada ao índice de plasticidade das taxas de assimilação líquida e de crescimento relativo (≥ 0,6), densidade estomática (≥ 0,3) e ligninas (≤ 0,2)

Aplicação foliar de silício em plantas jovens de cacau submetidas à deficiência hídrica

The objective of this work was to evaluate the physiological and anatomical traits of plants of a cacao (Theobroma cacao) clone in response to water deficit after leaf application of silicon. A randomized complete block design was used, with four replicates, in a 2x3 factorial arrangement of two water regimes (irrigated or nonirrigated) and three silicon concentrations (0.0, 1.5, and 3.0 mg mL-1) applied in wettable SiO2 powder. The plants were evaluated 20 days after the irrigation regimes were applied. The use of SiO2 increased the stability of cell membranes and the photochemical efficiency of the plants under water deficit. The 1.5 mg mL-1 concentration of SiO2 increased photosynthetic rate, water use efficiency, and carboxylation efficiency, besides mitigating the effect of oxidative stress. Stomatal density was reduced in nonirrigated plants under the highest concentration of Si. The 1.5 mg mL-1 concentration of Si is considered optimal for the photosynthetic metabolism of young cacao plants under soil water limitation.O objetivo deste trabalho foi avaliar as características fisiológicas e anatômicas de plantas de um clone de cacau (Theobroma cacao) em resposta ao deficit hídrico após a aplicação foliar de silício. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial 2x3, com dois regimes hídricos (irrigado e não irrigado) e três concentrações de silício (0, 1,5 e 3,0 mg mL-1) aplicadas como pó molhável de SiO2. As plantas foram avaliadas 20 dias após a aplicação dos regimes de irrigação. O uso de SiO2 aumentou a estabilidade das membranas celulares e a eficiência fotoquímica das plantas sob deficit hídrico. A concentração de 1,5 mg mL-1 de SiO2 aumentou a taxa fotossintética, a eficiência do uso da água e a taxa de carboxilação, além de ter mitigado o efeito do estresse oxidativo. A densidade estomática foi reduzida em plantas não irrigadas sob a maior concentração de Si. A concentração de 1,5 mg mL-1 de Si é considerada ótima para o metabolismo fotossintético de plantas jovens de cacau sob limitação de água no solo