Área: Fisiologia vegetal
FLUORESCÊNCIA DE DIFERENTES GENÓTIPOS DE FEIJÃO CAUPI
IRRIGADO COM ÁGUA SALINA
Patricia Ferreira da Silva 1; Aryadne Ellen Vilar de Alencar2; Rafaela Felix Basilio da Silva3;
Francisco Valfisio da Silva4; Ronaldo do Nascimento5
1
2
Engº Agrônomo, estudante, Universidade federal de campina grande. R. Aprígio Veloso, 882 - Bodocongo Campina Grande ,PB
Graduanda em Eng. Agrícola,estudante, Universidade Federal de Campina Grande, R. Aprígio Veloso, 882, Campina Grande, PB.
Email: [email protected].
3
Graduanda em Eng. Agrícola,estudante, Universidade Federal de Campina Grande, R. Aprígio Veloso, 882, Campina Grande, PB.
4
Engº agrônomo,pesquisador, Universidade Federal de Campina Grande, R. Aprígio Veloso, 882, Campina Grande, PB.
5
Engº Agrônomo, professor,Doutor,Universidade federal de campina grande.R Aprígio Veloso, 882 - Bodocongo Campina Grande,
PB
Resumo – A salinidade é um dos principais estresses ambientais que afetam negativamente o crescimento
e o metabolismo vegetal, além de ser um dos fatores responsáveis pelo decréscimo da produtividade de
culturas nas regiões áridas e semiáridas. Assim, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a
fluorescência inicial, máxima, variável, terminal e a eficiência fotoquímica de genótipos de feijão caupi
irrigados com águas de diferentes níveis de salinidade. Usou-se um esquema inteiramente casualizado,
testando 4 níveis de salinidade da água de irrigação (0,6; 2,1; 3,6 e 5,1 dS m-1) e 5 genótipos
(MNCO1-649F-1-3, MNCO1-649F-2-11, MNCO2-676F-1, MNCO2-677F-5, MNCO2-701F-2), em
esquema fatorial 4x5, com 4 repetições. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). A unidade experimental foi constituída de uma
planta por vaso. Avaliou-se aos 20e 35dias após a emergência a altura de plantas, diâmetro do caule e
número de folhas. A partir dos resultados da análise, constatou-se então que a salinidade da água de
irrigação foi significativa apenas para a fluorescência inicial. Não se observou diferença significativa
nenhuma das variáveis estudadas em relação ao genótipo. O efeito interativo (salinidade da água x
genótipos) foi significativo para fluorescência inicial e eficiência fotoquímica, indicando comportamento
diferenciado da salinidade da água de irrigação dentro de cada genótipo estudado.
Palavras- chave: Vigna unguiculata , Condutividade elétrica, fotossíntese
Introdução
A salinidade é um dos principais estresses ambientais que afetam negativamente o crescimento e o
metabolismo vegetal, além de ser um dos fatores responsáveis pelo decréscimo da produtividade de
culturas nas regiões áridas e semiáridas. A redução do crescimento sob salinidade tem sido atribuída ao
estresse osmótico, provocado pela redução do potencial hídrico externo, e ao efeito iônico causado pelo
acúmulo de íons nos tecidos vegetais (MUNNS & TESTER, 2008). O feijão-de-corda tolera a irrigação
com água salina com condutividade elétrica de até 3,3 dS m-1 (AYERS & WESTCOT, 1999), sendo
considerada como espécie moderadamente tolerante à salinidade, contudo, para Dantas et al. (2002) o
grau de tolerância do caupi ao estresse salino varia entre genótipos.
1
Entre os vários processos afetados pela salinidade, a redução da fotossíntese está amplamente
relatada na literatura (NETONDO et al., 2004b, PRAXEDES et al., 2010; SILVA et al., 2011) e tem sido
atribuída a limitações de origem estomática e não estomática (NETONDO et al., 2004b; MUNNS &
TESTER, 2008; PRAXEDES et al., 2010). Sabe-se que a atividade fotoquímica apresenta resistência ao
estresse salino de curta duração (NETONDO et al., 2004b), sem redução da eficiência quântica potencial
do fotossistema II (PRAXEDES et al., 2010). Contudo, sob exposição prolongada a sais, quando altas
concentrações de íons se acumulam nos tecidos, a atividade fotoquímica também pode ser afetada
(SILVA et al., 2010).
De acordo com Praxedes et al. (2010), os mecanismos pelos os quais a salinidade afeta a
fotossíntese de feijoeiro caupi ainda são desconhecidos, o conhecimento dos mecanismos que conferem
resistência à salinidade com relação à eficiência fotossintética é fundamental, especialmente para as
plantas cultivadas no semiárido. Assim, objetivou-se, portanto, com este trabalho, avaliar a fluorescência
inicial, máxima, variável, terminal e a eficiência fotoquímica de genótipos de feijão caupi irrigados com
águas de diferentes níveis de salinidade.
Material e métodos
O experimento foi conduzido em condições de ambiente protegido de casa de vegetação da
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), nas dependências da UFCG, Centro de Tecnologia e
Recursos Naturais (CTRN), Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola (UAEA). A UFCG está
localizada na zona centro oriental do Estado da Paraíba, no Planalto da Borborema, cujas coordenadas
geográficas são latitude sul 7º13’11’’, longitude oeste 35º53’31’’ e altitude de 547,56 m.
Usou-se um esquema inteiramente casualizado, testando 4 níveis de salinidade da água de irrigação (0,6;
2,1; 3,6 e 5,1 dS m-1) e 5 genótipos (MNCO1-649F-1-3, MNCO1-649F-2-11, MNCO2-676F-1, MNCO2677F-5, MNCO2-701F-2) em esquema fatorial 4 x 5,com 4 repetições. A unidade experimental foi
formada por um vaso (1 planta por vaso). As águas de irrigação foram preparadas pela adição de NaCl à
água do sistema de abastecimento local, conforme metodologia proposta por RICHARDS (1954). As
irrigações foram diariamente e de forma manual, com base no consumo de água das plantas na irrigação
anterior, dividindo-se o volume estimado pelo fator 0,8, restabelecendo-se, assim, a umidade do solo à
capacidade de campo e se obtendo uma fração de lixiviação (FL) de aproximadamente 20% (Eq. 1):
[VI=(VA-VD)/1-FL], em que, VI, VA, VD são volume de água a ser aplicado na irrigação, volume de
água aplicado e drenado na irrigação anterior, respectivamente (mL).
As sementes foram semeadas em vasos de polietileno com capacidade para 20 kg de solo
esterilizado, e adubado, de acordo com NOVAIS et al. (1991), para ambiente controlado em vasos. Foram
semeadas três sementes por vaso, permanecendo apenas uma planta por vaso após o desbaste, que ocorreu
aos cinco dias após a emergência (DAE).
Avaliou-se aos 20 (DAE) fluorescência inicial (F0), máxima (F m), variável (Fv), terminal (Ft) e a
eficiência fotoquímica (Fv /F m), a determinação dos níveis do sinal da cinética de emissão de
fluorescência (F0, Fv, Ft e Fv/Fm) foi através de leituras feitas em folhas, utilizou-se de pinças que
acompanham o fluorômetro. Elas foram colocadas na região mediana da quarta folha do ápice para a
2
base. Após a adaptação da folha ao escuro, emitiu-se um pulso de luz saturante de 10 segundos, na
frequência de 0,6 KHz, na face abaxial da folha, utilizando-se de um fluorômetro portátil (PEA – Plant
Efficiency Analyser, Hansatech), sendo registrados os valores das fluorescência inicial (F0), máxima
(Fm), variável (Fv), terminal (Ft) e a eficiência fotoquímica (Fv/Fm).. Os dados obtidos foram
submetidos às análises de variância, os tratamentos com variáveis quantitativas foram submetidos à
análise de regressão e os tratamentos com variáveis qualitativas foram submetidos ao teste de Tukey a 1 e
5% de significância com o auxilio do SISVAR (Ferreira, 2008).
Resultados e Discussão
O resumo da analise de variância para fluorescência inicial (F0), máxima (Fm), variável (Fv),
terminal (Ft) e a eficiência fotoquímica (Fv/Fm) de cinco genótipos de feijão caupi irrigado com agua
salina encontra-se na (Tabela 1). Observa-se de acordo com analise de variância que houve diferença
significância para níveis de salinidade ao nível de (p<0,01) na avaliação aos 20 DAE apenas para
fluorescência inicial. Para o fator genótipo não se observou diferença significativa em nenhuma das
variais estudadas. O efeito interativo (salinidade da água x genótipos) foi significativo a (p<0,05) para
fluorescência inicial e eficiência fotoquímica, indicando comportamento diferenciado dos genótipos
dentro da salinidade da água.
Tabela 1 – Valores do quadrado médio e significância estatística para fluorescência inicial (F0), máxima
(Fm), variável (Fv), terminal (Ft) e a eficiência fotoquímica (Fv/Fm). em plantas de feijão caupi
(Vignaunguiculata(L.) Walp.), irrigadas com água salina.
Quadrados Médios
Fonte de Variação
GL
FO
FM
FV
FO/FV
4
822.481ns
45802.175ns 19060.606ns
0.001ns
Genótipo (G)
**
ns
ns
3
1589.845
23724.445
7223.312
0.001ns
Salinidade (S)
*
ns
ns
Interação G x S
12
770.147
25962.258
25414.197
0.001*
57
347.551
19356.140
17194.651
0.001ns
Resíduo
4.71
5.87
6.68
1.40
CV
* e ** significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente; ns não significativo
O desdobramento para as variáveis fluorescência inicial (FO) e eficiência fotoquímica (FO/FV) de
feijão caupi dos genótipos dentro de cada nível de salinidade e da água de irrigação encontra-se na
(Tabela 2), onde observa-se que para a FO que par ao nível (0,6 e 3,6 dS m-1) não se observou diferença
significativa dos genótipo dentro dos níveis de salinidade estuados sendo as maiores médias observadas
no G1 e G3 respectivamente para 0,6 e 3,6 dS m-1 , para os níveis (2,1 e 5,1 dS m-1) houve diferença
significativa para a salinidade dentro dos genótipos estudados. Já para a eficiência fotoquímica (FO/FV)
se verificou diferença estatística dos genótipos estudados com relação ao nível (3,6 dS m-1), os demais
níveis de salinidade não diferiram estatisticamente para os genótipos estudados.
Tabela 2 – Comparação de médias para fluorescência inicial (FO) e eficiência fotoquímica (FO/FV), em
plantas de feijão caupi (Vignaunguiculata(L.) Walp.), quando irrigadas com água de diferentes
condutividades. Médias seguidas de mesma letra, nas colunas, não diferem entre si pela comparação de
Tukey, a 5% de probabilidade.
3
Desdobramento dos genótipos dentro de cada nível de salinidade
Gen
0,6 dS m-1
2,1 dS m-1
3,6 dS m-1
5,1 dS m-1 Gen 0,6 dS m-1
FO
2,1 dS m-1
3,6 dS m-1
5,1 dS m-1
FO/FV
G1
403.250a
397.000 a b
408.000 a
406.000 b G1
0.838 a
0.831 a
0.835 b
0.832 a
G2
394.250a
401.500 a b
398.750a
396.000 b G2
0.829 a
0.835 a
0.832 a b
0.830 a
G3
378.000a
397.250 a b
415.500a
350.000a
G3
0.825 a
0.834 a
0.811 a
0.845 a
G4
392.000a
387.750 a
404.250a
388.250 b G4
0.839 a
0.834 a
0.836 b
0.827 a
G5
390.000a
425.250 b
398.250a
388.500 b G5
0.835 a
0.818 a
0.829 b
0.830 a
*Médias seguidas da mesma letra nas linhas e nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey em nível de 0,05de
probabilidade
Souza et al. (2011) em seu trabalho sobre fotossíntese e acúmulo de solutos em feijoeiro caupi
submetido à salinidade afirmam que a eficiência quântica potencial do fotossistema II (FV/ FM) variou
entre 0,82 e 0,85, o que evidencia uma grande resistência da atividade fotoquímica do feijoeiro caupi ao
estresse salino. Na literatura, há estudos que apontam tanto a alta (Netondo et al., 2004b) como a baixa
(Moradi & Ismail, 2007; Silva et al., 2011) sensibilidade de FV/FM ao aumento de NaCl no substrato, o
que indica que o efeito da salinidade pode ser específico para as formas de imposição do estresse salino e
para as condições de crescimento da planta.
No desdobramento para fluorescência inicial (FO) em relação a salinidade dentro de cada
genótipo(Figura 1).
O modelo matemático que melhor se ajustou para os genótipos 3
quadrático, sendo a máxima fluorescência
e 5 foi o
observada na salinidade de 2,61 e 2,64 dS m-1,
respectivamente.
(b)
420
410
400
390
380
370
360
350
340
G3 = -9,33**x2 + 48,8nsx + 347,9
R² = 0,85
FO
FO
(a)
0,6
2,1 dS m-1 3,6
5,1
430
425
420
415
410
405
400
395
390
385
380
G5= -5*x2 + 26,4nsx + 379,9
R² = 0,64
0,6
2,1 dS m-1 3,6
5,1
Figura 1 – Desdobramento da interação para fluorescência inicial de feijão caupi submetido ao estresse
salino aos 20 dias após a emergência
Conclusões
A salinidade da água de irrigação foi significativa apenas para a fluorescência inicial. Não se
observou diferença significativa nenhuma das variáveis estudadas em relação ao genótipo. O efeito
4
interativo (salinidade da água x genótipos) foi significativo para fluorescência inicial e eficiência
fotoquímica, indicando comportamento diferenciado da salinidade da água de irrigação dentro de cada
genótipo estudado.
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