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Title: Respostas fisiológicas de Theobroma cacao L. a diferentes concentrações de ferro sob alagamento
metadata.dc.creator: Braga, Priscila da Conceição de Souza
Keywords: Cacau;Ferro;Enzimas;Hipóxia;Trocas gasosas
Abstract: O alagamento é uma barreira limitante para o crescimento inicial e estabelecimento de cacau em locais sujeitos a inundação periódica, haja vista que pode causar alterações nas trocas gasosas foliares, na nutrição e nas condições ótimas de crescimento das plantas. Além disso, têm sido encontradas grandes quantidades de Fe na água de irrigação da cultura de cacau, sendo que, em condições de alagamento, aumenta-se a disponibilidade desse elemento para as plantas, gerando uma condição de duplo estresse. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes concentrações de ferro na presença e ausência de aeração em diferentes genótipos de cacau. Avaliou-se dois genótipos de cacau, TSH 1188 e SIAL 70, com e sem aeração e excesso do ferro, num experimento instalado no delineamento de blocos casualizados com três repetições e os tratamentos distribuídos em arranjo fatorial (2x2x3) constituído de dois genótipos, com e sem aeração e três concentrações de Fe: 44,5 μmol L-1 (dose recomendada); 133,5 μmol L-1 (dose elevada) e 400,5 μmol L-1 (muito elevada). Foram realizadas avaliações da atividade de enzimas oxidativas e do teor fenóis solúveis totais, índices de clorofilas a, b e total e trocas gasosas em nível foliar, composição mineral das folhas e crescimento. A atividade enzimática e os teores de fenóis solúveis totais aumentaram na dose mais elevada de Fe sem aeração para o genótipo TSH 1188 (36,2% Peroxidase do guaiacol e 205,1% para fenóis). No genótipo SIAL 70 as doses acima da dose recomendada promoveram maior atividade enzimática da Peroxidase do guaiacol com aeração e Polifenoloxidase sem aeração. Os teores de clorofila a, b e total, foram afetados em maior grau pelo estresse de ferro para ambos os genótipos, contudo, o genótipo TSH 1188, apresentou maior índice de clorofilas. As trocas gasosas foram alteradas negativamente em virtude do excesso de ferro e falta de aeração, sendo que a taxa fotossintética para o genótipo TSH 1188 sem aeração na dose mais elevada de ferro apresentou redução de 45,0% aos 18,1 dias, no entanto, ao final do 35o dia recuperou 94,1% da taxa fotossintética inicial. Já no genótipo SIAL 70, essa redução foi observada em virtude do excesso de ferro independente da interferência do arejamento. A condutância estomática e transpiração foram reduzidas pelo excesso de Fe independente da condição ambiental (arejamento) para os dois genótipos, sendo que para a concentração interna de CO2 esse resultado foi observado apenas no genótipo TSH 1188. A absorção de nutrientes também foi alterada pelo excesso de ferro e arejamento. O genótipo TSH 1188 apresentou maior crescimento quando comparado ao genótipo SIAL 70, sendo que na concentração mais elevada de Fe (400,5 μmol L-1), independente da condição ambiental, verificou-se aumento das massas secas em relação à dose recomendada de ferro. Em função dos resultados obtidos, os dois genótipos de cacau apresentaram tolerância à ausência de aeração e excesso de ferro, contudo, verificou-se diferentes mecanismos de lidar com cada tipo de estresse.
Flooding is a limiting barrier for the initial growth and cocoa establishment in places subject to periodic flooding, given that it can cause changes in leaf gas exchange, nutrition and in optimum conditions of plant growth. Furthermore, they have been found large amounts of Fe in the irrigation water cocoa culture, and, under flooding conditions, the availability of this element in the plant is increased, generating a double stress condition. In this context, the aim of this study was to evaluate the effects of different concentrations of iron in the presence and absence of aeration in different cacao genotypes. We evaluated two cacao genotypes, TSH 1188 and SIAL 70, with and without aeration and excess iron, an experiment installed in a randomized block design with three replications and treatments distributed in a factorial arrangement (2x2x3) consisting of two genotypes, with and without aeration and three Fe concentrations: 44.5 μmol L-1 (recommended dose); 133.5 μmol L-1 (high dose) and 400.5 μmol L-1 (very high). Were evaluations of oxidative enzyme activity and the content of total soluble phenols, chlorophyll indices a, b and total and gas exchange at leaf level, mineral composition of leaves and growth. The enzymatic activity and total soluble phenolic content increased at the highest dose of Fe without aeration for TSH 1188 genotype (36.2% of guaiacol peroxidase and 205.1% for phenols). In SIAL 70 genotype the above the recommended doses promoted higher enzymatic activity of the peroxidase guaiacol with aeration and Polyphenoloxidase without aeration. The contents of chlorophyll a, b and total, were affected to a greater extent by iron stress for both genotypes, however, the TSH 1188 genotype had higher chlorophyll content. The gas exchange were altered adversely due to the excess iron and lack of aeration, and the photosynthetic rate for TSH 1188 genotype without aeration at the highest dose of iron decreased from 45.0% to 18.1 days, however at the end of 35th day recovered 94.1% of the initial photosynthetic rate. SIAL 70 genotype, this reduction was observed due to the excess iron independent of interference from aeration. The stomatal conductance and transpiration were reduced by the independent Fe excess of environmental conditions (aeration) for the two genotypes, and for the internal concentration of CO2 that result was observed only in TSH 1188 genotype. The nutrient absorption was also amended by excess iron and aeration. TSH 1188 genotype showed the highest growth when compared to SIAL 70 genotype, with the highest concentration of Fe (400.5 μmol L-1), independent of environmental conditions, there was an increase in dry mass in relation to the recommended dose iron. Depending on the results, the two cocoa genotypes tolerance absence of aeration and iron overload, however, it was found different mechanisms to handle each type of stress.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/2002
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