ANDRADE, C. de L. T. de

LEMOS FILHO, J. P. de

PURCINO, H. M. A.

QUEIROZ, C. G. de S.

VIANA, M. C. M.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

PIGMENTOS FOTOSSINTÉTICOS DE GRAMÍNEAS FORRAGEIRAS EMCONDIÇÕES IRRIGADAS E DE SEQUEIRO 1Maria Celuta Machado Viana 2, Cristina Generosa de Senna Queiroz 3, José Pires de Lemos Filho 3,Camilo de Lelis Teixeira de Andrade 4 e Hortência Maria Abranches Purcino 2INTRODUÇÃOAs pastagens cultivadas na região de Cerrado na época seca estão sujeitas a uma redução nadisponibilidade de água que induz modificações morfológicas, fisiológicas e metabólicas em todos osórgãos das plantas. O déficit hídrico em que as forrageiras são submetidas na época seca pode causaralterações no conteúdo dos pigmentos fotossintéticos. O grupo dos carotenóides inclui os carotenos exantofilas que atuam como pigmentos acessórios na fotossíntese e estão envolvidos na proteção dasmembranas dos tilacóides que podem ser facilmente danificadas pelo excesso de energia absorvidapelos pigmentos (Foyer & Harbinson, 1994). Foi observada redução nos teores de clorofila a ecarotenóides, na razão clorofila a/b em cultivar de trigo sensível a seca, submetida há 35 dias semirrigação (Loggini et al., 1999). A redução no teor de clorofila como conseqüência do déficit hídricotambém foi relatado para milho (Viana, 2000).A manutenção dos teores de pigmentos em condições de estresse pode ser um bom indicadorda capacidade da gramínea forrageira em se adaptar e produzir sob condições de déficit hídrico comoos que ocorrem na época seca do ano. A determinação dos pigmentos pode ajudar a explicar ocomportamento da planta em relação ao crescimento e utilização da energia luminosa sob condição dedéficit hídrico, contribuindo para o manejo correto das pastagens. Este trabalho teve como objetivoavaliar o conteúdo de pigmentos fotossintéticos em folhas dos capins Pioneiro, Marandu e Tanzânia,em sistemas irrigados e de sequeiro na época das águas e da seca.MATERIAL E MÉTODOSO experimento foi conduzido na Fazenda Experimental de Santa Rita/EPAMIG, localizada nomunicípio de Prudente de Morais-MG (latitude 19º 28' S e longitude 45º 15' W, altitude 732 m) noperíodo de agosto 2002 a agosto 2003, em um Latossolo Vermelho-Amarelo, textura argilosa, fasecerrado. A precipitação pluvial total do período experimental foi de 1.319 mm, e as temperaturasmédias máxima e mínima foram de 29,8 oC e 16,1 oC, respectivamente. A análise do solo na camadade 0-20 cm apresentou as seguintes características químicas: pH água= 6,25; Al= 0,0 cmolc/dm3;                                               1 Pesquisa financiada pela FAPEMIG2 Pesquisadora EPAMIG/CTCO, Prudente de Morais, Doutoranda UFMG, mcv@epamig.br3 Professores ICB/UFMGH+Al = 2,6 cmolc/ dm3; Ca + Mg = 5,9 cmolc/dm3; K = 42 cmolc /dm3, P= 13,5 mg/dm3 e MO = 2,86dag/kg.Foram realizados dois experimentos simultâneos (irrigado e de sequeiro) para avaliar ocomportamento de três espécies de gramíneas forrageiras: Pennisetum purpureum cv. Pioneiro;Brachiaria brizantha cv. Marandu e Panicum maximum cv. Tanzânia. O delineamento experimentalfoi o de blocos ao acaso com quatro repetições. As análises de variância foram realizadas aplicando-seo teste F e quando detectada significância foi utilizado o teste de Tukey a 5% para comparação demédias.Na adubação de plantio usou-se o equivalente a 50 Kg/ha de P2O5 (superfosfato simples), 30kg/ha de K2O (cloreto de potássio) e 50 kg/ha de FTE BR-12. Na adubação de manutenção usou-se oequivalente a 200 Kg/ha de N (sulfato de amônio), 160 kg/ha de K2O (cloreto de potássio), parceladosem quatro aplicações, durante o período das águas e 30 Kg/ha de P2O5 (superfosfato simples) em umaaplicação única.O sistema de irrigação foi do tipo aspersão convencional, aplicada de forma integral noperíodo seco e suplementar às chuvas no período das águas. O manejo da irrigação foi feitoempregando planilha eletrônica (Albuquerque & Andrade, 2000) e dados climáticos de uma estaçãometeorológica próxima.No período das águas (novembro/02 a abril/03) e das secas (maio a agosto/03) foramrealizados quatro e três cortes respectivamente, a intervalos de 35 dias no período das águas e 40 diasno período da seca. A cada corte, a primeira folha totalmente expandida do ápice para a base foiamostrada para se proceder a determinação das clorofilas a (clo a), clorofila b (clo b), clorofila total(clt), carotenóides (carot), razão clorofila a/b (clo a/b) e clorofila total/carotenóides (clt/carot). Osteores de pigmentos foram determinados em extrato cetônico conforme descrito por Lichtenthaler &Wellburn (1983).RESULTADOS E DISCUSSÃOAs concentrações dos pigmentos fotossintéticos nas folhas das gramíneas forrageiras noperíodo das águas são apresentadas na Tabela 1. Ocorreram diferenças entre as gramíneas para osteores médios de clorofila a, clorofila b, clorofila total, carotenóides, razão clorofila a/b e clorofilatotal/carotenóides. Houve interação significativa entre o sistema de produção (irrigado e sequeiro) egramíneas para a concentração de clorofila a, clorofila total e carotenóides. Não houve diferença entreo sistema irrigado e de sequeiro.Na época das águas, o capim-Pioneiro apresentou teores de clo a, clo b, clt e carotenóidessignificativamente superiores às demais cultivares, tanto no sistema irrigado quanto no de sequeiro.Em seguida vieram os capins Marandu e Tanzânia. Os resultados indicaram que o teor de clo b do                                                                                                                                                  4 Pesquisador Embrapa Milho e Sorgocapim-Pioneiro foi de aproximadamente 1/4 do teor de clo a. Esta mesma razão entre os pigmentostambém foi obtida por Silva et al. (2001), em oito genótipos de Pennisetum purpureum. Em ambos ostrabalhos, os valores encontrados são inferiores a razão de 1/3 descrita por Hall & Rao (1995). Para ascultivares Marandu e Tanzânia esta razão foi de 1/3 e 1/2 respectivamente. Esta variação é bemdemonstrada quando se observa a razão entre a clorofila a/b. O capim-Pioneiro apresentou a maiorrazão a/b, com valores próximos a quatro e a cultivar Tanzânia a menor, com valores próximos a dois(Tabela 1). Estes valores são semelhantes aos obtidos por Monteith (1978) que estudou algumascaracterísticas fotossintéticas de plantas do grupo C4 e relatou valor médio de 3,9+0,6 para a razão cloa/b. Gramíneas C4 apresentam menor quantidade de moléculas de clorofila por cloroplasto,principalmente clorofila b, pois desenvolvem bem em ambientes saturados de luz, não necessitandoinvestir energia na produção de pigmentos coletores de energia (Salisbury & Ross, 1991).Tabela 1. Teores médios de pigmentos fotossintéticos de gramíneas forrageiras em sistema de cultivoirrigado e de sequeiro, no período das águas.Clorofila a (g/mg) Clorofila b (g/mg)Cultivares Irrigado Sequeiro Médias Irrigado Sequeiro MédiasPioneiro 1,346 Aa1 1,231 Aa 1,288 a 0,311 0,319 0,325 aMarandu 0,693 Ab 0,804 Ab 0,749 b 0,236 0,280 0,258 bTanzânia 0,557 Ab 0,483 Ac 0,520 c 0,239 0,228 0,234 cMédias 0,865 A 0,893 A 0,262 A 0,276 AClorofila total (g/mg) Carotenóides (g/mg)Pioneiro 1,678 Aa 1,550 Aa 1,614 a 0,216 Aa 0,205 Aa 0,211 aMarandu 0,930 Ab 1,084 Ab 1,007 b 0,126 Ab 0,149 Ab 0,138 bTanzânia 0,796 Ab 0,711 Ac 0,753 c 0,041 Ac 0,030 Ac 0,036 cMédias 1,135 A 1,115 A 0,128 A 0,128 AClorofila a/b Clorofila total/carotenóidesPioneiro 4,06 3,87 3,963 a 7,76 7,78 7,77 bMarandu 2,96 2,87 2,917 b 7,46 7,37 7,41 bTanzânia 2,33 2,14 2,236 c 22,36 24,41 23,39 aMédias 3,11 A 2,96 A 12,53 A 13,19 A1Médias seguidas por mesma letra na mesma coluna (minúscula) e nas linhas (maiúsculas) não diferementre si pelo teste de Tukey (P<0,05).Teores de clorofila total semelhante aos obtidos neste trabalho foram relatados para os capinsTanzânia (Vantini et al., 2004) e elefante (Silva et al., 2001). A concentração de carotenóides nocapim Pioneiro superou em 53 % e 486 % as concentrações deste pigmento nos capins Marandu eTanzânia, respectivamente (Tabela 1). Os carotenóides desempenham papel fundamental na proteçãodas membranas dos tilacóides, pois além de coletores de luz, atuam como pigmentos fotoprotetores,preservando as clorofilas da destruição oxidativa do O2, quando há excesso de energia (Silva et al.,2001). A razão clorofila total/carotenóides foi estatisticamente superior no capim Tanzânia, nãoocorrendo diferenças entre as cultivares Pioneiro e Marandu (Tabela 1).Na época seca ocorreram diferenças entre as gramíneas para os teores médios de clo a, clo b,clt, carotenóides, razão clo a/b e clt/carot. As interações entre o sistema de produção e as gramíneasforam significativas para os teores de clo a, clt, carotenóides e para a razão clo a/b. Não houvediferença (P>0,05) entre o sistema irrigado e de sequeiro (Tabela 2).Tabela 2. Teores médios de pigmentos fotossintéticos de gramíneas forrageiras em sistema de cultivoirrigado e de sequeiro, no período da seca.Clorofila a (g/mg) Clorofila b (g/mg)Cultivares Irrigado Sequeiro Médias Irrigado Sequeiro MédiasPioneiro 0,965 Aa1 0,759 Ba 0,862 a 0,226 0,192 0,209 aMarandu 0,357 Ab 0,489 Ab 0,422 b 0,136 0,152 0,144 bTanzânia 0,475 Ab 0,488 Ab 0,481 b 0,165 0,166 0,166 bMédias 0,599 A 0,579 A 0,189 A 0,170 AClorofila total (g/mg) Carotenóides (g/mg)Pioneiro 1,191 Aa 0,947 Ba 1,069 a 0,219 Aa 0,169 Aa 0,194 aMarandu 0,493 Ab 0,632 Ab 0,563 b 0,086 Ab 0,110 Ab 0,098 bTanzânia 0,639 Ab 0,666 Ab 0,653 b 0,067 Ac 0,085 Ac 0,076 bMédias 0,774 A 0,748 A 0,124 A 0,121 AClorofila a/b Clorofila total/carotenóidesPioneiro 4,29 Aa 3,83 Aa 4,06 a 5,49 b 5,50 b 5,49 bMarandu 2,85 Ab 3,23 Ab 3,05 b 6,33 b 5,85 b 6,09 bTanzânia 2,89 Ab 3,01 Ab 2,97 b 10,89 a 10,47 a 10,68 aMédias 3,43 A 3,36 A 7,57 A 7,27 A1Médias seguidas por mesma letra na mesma coluna (minúscula) e nas linhas (maiúsculas) não diferementre si pelo teste de Tukey (P<0,05).Independente do sistema de produção (irrigado ou sequeiro) o capim-Pioneiro apresentou asmaiores concentrações de clo a, clo b, clt, carotenóides e razão clo a/b. Para estes pigmentos, nãohouve diferença entre os capins Marandu e Tanzânia. O teor de clo b foi aproximadamente 1/4 do teorem de clo a para capim Pioneiro e 1/3 para os capins Marandu e Tanzânia. Esta razão foi semelhante àencontrada na época das águas.Os valores de carotenóides, encontrados no capim Pioneiro apresentaram um incremente de 98e 155 % em relação às cultivares Marandu e Tanzânia, respectivamente. Sabe-se a importância dociclo das xantofilas na proteção do aparato fotossintético contra danos fotoinibitórios causados porcondições de estresse ambiental (Hall & Rao, 1995; Foyer & Harbinson, 1994). A razão clorofila a/bcorrespondeu ao ambiente no qual as plantas se desenvolveram, crescimento em condições de campo,a plena luz. Nessas condições, o capim Pioneiro apresentou uma relação clo a/b mais próximadaquelas relatadas para plantas C4 (Monteith, 1978). A relação clt/carot no capim Tanzânia superouem 94,53 e 75,37 % os valores encontrados para as cultivares Pioneiro e Marandu, que não diferiramentre si (Tabela 2).CONCLUSÕESNa estação das águas e da seca, o capim Pioneiro apresentou as maiores concentrações depigmentos fotossintéticos, tanto no sistema irrigado quanto no sequeiro, indicando que esta gramíneapode se adaptar melhor a condições de estresse temporário, como curtos períodos de seca.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASALBUQUERQUE, P.E.P.de; ANDRADE, C.de L.T. de. Uso de planilha eletrônica para aprogramação da irrigação na cultura do milho. Circular Técnica, EMBRAPA/CNPMS, n.5, 24p.,2000FOYER, C.H.; HARBINSON, J. Oxygen metabolism and the regulation of photosynthetic electrontransport. In: FOYER,C.H.; MULLINEAUS, P.M.(Eds.). Causes of Photooxidative Stress andAmelioration of Defense System in Plants. CRC Press, Boca Raton, FL, p1-42. 1994HALL, D.O; RAO, K.K. Research in photosynthesis. In: Photosynthesis .D.O. Hall, K.K. Rao  (eds.)CambridgeUniversity Press, Cambridge, p.145-94.1995.LICHTENTHALER, H:K: E WELLBURN, A.R. Determination of total carotenoids and chlorophyllsa and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions; v.11, p. 591-603.1983LOGGINI, B.; SCARTAZZA, A; BRUGNOLI, E.; NAVARI-IZZO, F. Antioxidative defense system,pigment composition, and photsynthetic efficiency in two wheat cultivars subjected to drought. PlantPhysiology, Maryland, v.119, p. 1091-1099, 1999.MONTEITH, J.L. Reassessment of maximum growth rates for C3 and C4 crops. ExperimentalAgriculture, v.14, p.1-5. 1978.SALISBURY.F.B.; ROSS, C.W. Plant Physiology. California, Belmont: Wadsworth PublishingCompany. 1991. 692p.SILVA, M.M.P.; VASQUEZ, H.M.; BRESSAN-SMITH, R.E.; SILVA, J.F.C.; ERBESDOBLER,E.D. Diferenças varietais nas características fotossintéticas de Pennisetum purpureum Schum. RevistaBrasileira de Zootecnia, Viçosa, v.30, n. 6S, p.1975-1983.2001.VANTINI, P.P.; RODRIGUES,T.J.D.; CURZ. M.C.P.; FERNANDES, A.C.; MALHEIROS, E.B.Teores de clorofila do capim–Tanzânia adubado com nitrogênio. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE ZOOTECNIA, 41, 2004, Campo Grande. Anais...Campo Grande:SBZ;2004. 1 CD-ROMVIANA, M.C.M. Déficit hídrico em genótipos de milho com tolerância diferencial à seca. 2002. 75f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte

Pigmentos fotossintéticos de gramíneas forrageiras em condições irrigadas e de sequeiro.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/485222/1/Pigmentosfotossinteticos.pdf

Pigmentos fotossintéticos de gramíneas forrageiras em condições irrigadas e de sequeiro.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa