Stomatal behavior and components of the antioxidative system in coffee plants under water stress

Coffee (Coffea arabica) plants show a positive relationship between stomatal closure and formation and accumulation of H2O2. However, for coffee plants under water restriction such relationship has never been studied. The objective of the present study was evaluate the stomatal movement and the antioxidant capacity of coffee seedlings under different water regimes. Eight months old coffee seedlings of cv. Catuaí IAC 99 were submitted to field capacity, gradual and total suspension of irrigation during a period of 21 days. Evaluations of leaf water potential (Ψw) were performed in the beginning of the morning, and stomatal resistance, transpiration rate and vapor pressure deficit were determined at 10 am and 5 pm. All biochemical and enzymatic determinations were performed in leaves collected at 5 pm. Evaluations and samplings were performed at three days intervals. There was no variation in Ψw during the evaluated period for plants in field capacity. However, an expressive decrease of Ψw following day 12, reaching values near -2.5 MPa at the end of the experiment was observed for plants submitted to gradual suspension of irrigation. For plants submitted to total suspension of irrigation, Ψw decreases after the sixth day, reaching -2.5 MPa at day 15. The decay of Ψw in plants submitted to gradual and total suspension of irrigation reflected in increased stomatal resistance and in a decreased transpiration rate leading to an increase in hydrogen peroxide formation and, on final stages, increase in lipid peroxidation. As a conclusion, an increase in the activity of antioxidant enzymes as well as in the levels of ascorbate and dehydroascorbate was observed, which act in the detoxification of free radicals formed as result of the water stress.Para o cafeeiro (Coffea arabica) existe uma comprovada relação positiva entre fechamento estomático e formação e acúmulo de H2O2. Entretanto, tal relação para a cultura sob restrição hídrica ainda não foi estudada. Avaliou-se o movimento estomático e a capacidade antioxidante em mudas de cafeeiro sob diferentes regimes hídricos. Mudas de cafeeiro cv. Catuaí IAC 99, com oito meses de idade, foram submetidas à capacidade de campo, suspensão gradativa e suspensão total da irrigação por um período de 21 dias. Foram realizadas avaliações do potencial hídrico (Ψw) foliar na antemanhã e resistência estomática, taxa transpiratória e déficit de pressão de vapor foram avaliados as 10h00 e 17h00. As determinações bioquímicas e enzimáticas foram realizadas em folhas coletadas às 17h00. Todas as avaliações e coletas foram realizadas em intervalos de três dias. Nas plantas em capacidade de campo não houve variação no Ψw durante o período de avaliação. Para a suspensão gradativa da irrigação, houve queda expressiva a partir dos 12 dias, chegando próximo a -2,5 Mpa, ao final do experimento. Já nas plantas em suspensão total da irrigação observou-se queda no Ψw a partir do sexto dia, chegando a -2,5 MPa aos 15 dias. A queda no Ψw para as plantas em suspensão gradual e total da irrigação refletiu em aumentos na resistência estomática e diminuição da taxa transpiratória, ocasionando aumento na formação de peróxido de hidrogênio e nos períodos finais, aumentos na peroxidação de lipídios. Em conseqüência obervaram-se aumentos na atividade das enzimas antioxidantes, bem como nos teores de ascorbato e dehidroascorbato, atuando na detoxificação dos radicais livres formados em função do estresse

Collapsing shear-free perfect fluid spheres with heat flow

A global view is given upon the study of collapsing shear-free perfect fluid spheres with heat flow. We apply a compact formalism, which simplifies the isotropy condition and the condition for conformal flatness. This formalism also presents the simplest possible version of the main junction condition, demonstrated explicitly for conformally flat and geodesic solutions. It gives the right functions to disentangle this condition into well known differential equations like those of Abel, Riccati, Bernoulli and the linear one. It yields an alternative derivation of the general solution with functionally dependent metric components. We bring together the results for static and time- dependent models to describe six generating functions of the general solution to the isotropy equation. Their common features and relations between them are elucidated. A general formula for separable solutions is given, incorporating collapse to a black hole or to a naked singularity.Comment: 26 page

Fotossíntese, relações hídricas e crescimento de cafeeiros jovens em relação à disponibilidade de fósforo

O objetivo deste trabalho foi avaliar de que maneira a alta disponibilidade de fósforo no solo afeta a fotossíntese e o crescimento de mudas de cafeeiro arábica (Coffea arabica). Mudas da cultivar Ouro Verde com aproximadamente quatro meses de idade, cultivadas com boa disponibilidade hídrica, foram submetidas a três tratamentos quanto à disponibilidade de fósforo: quantidade recomendada de P, na literatura (PA); duas vezes a dosagem utilizada em PA (P+); e sem adição de P ao solo (P-). Após 70 dias da aplicação dos tratamentos, foram avaliados: as trocas gasosas, a atividade fotoquímica, o potencial de água da folha, a condutância hidráulica da planta (K L), a partição de matéria seca na planta, os teores de pigmentos e carboidratos, e a composição química das folhas. O tratamento P- influenciou negativamente a fotossíntese, e levou à restrição do crescimento das plantas. As plantas do tratamento P+ apresentaram maior teor foliar de P (~1,9 g kg-1), com incrementos na assimilação de CO2, na eficiência instantânea de carboxilação e na atividade fotoquímica - maior eficiência do fotossistema II e maior transporte aparente de elétrons - em relação às plantas do tratamento PA. Houve aumento em K L, maior teor de carboidratos foliares e maior teor de clorofila nas plantas que receberam o dobro da dose recomendada de P, as quais apresentaram maior produção de matéria seca em relação às de PA e P-

Growth dynamics and yield of melon as influenced by nitrogen fertilizer

Nitrogen (N) is an important nutrient for melon (Cucumis melo L.) production. However there is scanty information about the amount necessary to maintain an appropriate balance between growth and yield. Melon vegetative organs must develop sufficiently to intercept light and accumulate water and nutrients but it is also important to obtain a large reproductive-vegetative dry weight ratio to maximize the fruit yield. We evaluated the influence of different N amounts on the growth, production of dry matter and fruit yield of a melon 'Piel de sapo' type. A three-year field experiment was carried out from May to September. Melons were subjected to an irrigation depth of 100% crop evapotranspiration and to 11 N fertilization rates, ranging 11 to 393 kg ha-1 in the three years. The dry matter production of leaves and stems increased as the N amount increased. The dry matter of the whole plant was affected similarly, while the fruit dry matter decreased as the N amount was increased above 112, 93 and 95 kg ha-1, in 2005, 2006 and 2007, respectively. The maximum Leaf Area Index (LAI), 3.1, was obtained at 393 kg ha-1 of N. The lowest N supply reduced the fruit yield by 21%, while the highest increased the vegetative growth, LAI and Leaf Area Duration (LAD), but reduced yield by 24% relative to the N93 treatment. Excessive applications of N increase vegetative growth at the expense of reproductive growth. For this melon type, rates about 90-100 kg ha-1 of N are sufficient for adequate plant growth, development and maximum production. To obtain fruit yield close to the maximum, the leaf N concentration at the end of the crop cycle should be higher than 19.5 g kg-1.O nitrogênio (N) é um nutriente importante para a produção de melão (Cucumis melo L.), porém existe pouca informação sobre a quantidade necessária para se obter um balanço entre o crescimento e a produtividade. Os órgãos vegetativos do melão precisam se desenvolver suficientemente para interceptor luz, acumular água e nutrients, mas também é importante alcançar uma grande relação de massa seca produtiva-vegetativa para maximizar a produção de frutos. Investigou-se a influência de quantidades de N no crescimento, na produção de matéria seca e na produtividade do melão tipo 'Pele de sapo'. Foi conduzido experimento com três anos de duração, de maio a setembro, com irrigações de 100% da evapotranspiração e 11 doses de adubação de N, no intervalo de 11 a 393 kg ha-1 em três anos. A produção de massa seca de folhas e caules aumentou com o aumento das doses de N. A matéria seca da planta toda foi afetada de maneira semelhante, enquanto a dos frutos decresceu com o aumento de N acima de 112, 93 e 95 kg ha-1, em 2005, 2006 e 2007, respectivamente. O índice de área foliar máxima (LAI) mais aulto (3.1) foi obtido com a dose de 393 kg N ha-1de N. A dose mais baixa de N reduziu a produtividade de frutos em 21%, enquanto a dose mais alta aumentou o crescimento vegetative, LAI e a duração de área foliar (LAD), mas reduziu a produtividade em 24% em relação ao tratamento N93. Aplicações excessivas de N aumentam o crescimento vegetativo às expensas do crescimento vegetativo. Para este tipo de melão, doses da ordem de 90-100 kg ha-1 de N são suficientes para crescimento adequado e produção máxima. Para obter produções próximas ao máximo, a concentração de N na folha no final do ciclo da cultura não deve ser maior que 19.5 g kg-1