TROCAS GASOSAS E EFICIÊNCIA
FOTOSSINTÉTICA EM VARIEDADES DE CANADE-AÇÚCAR SUBMETIDAS A DOIS REGIMES
HÍDRICOS
Laís Fernanda Melo Pereira1, Antonio Henrique Aquino Silva2, Eduardo Rebelo Gonçalves3, Valtair Verissimo4,
Polyana Geysa da Silva Cavalcante5, Tadeu Patêlo Barbosa2, Weverton de Goés Duarte2, Sihélio Júlio Silva Cruz6;
Israel Mariano da Silva Júnior2, Laurício Endres7

Introdução
Devido à grande demanda mundial por energias limpas
e renováveis, particularmente o etanol e o biodiesel,
impulsionou-se a expansão e o uso da cana-de-açúcar
destacando-se como uma das fontes bioenergéticas mais
eficientes, Nóbrega & Dornelas [1].
Na agricultura, a disponibilidade hídrica é um dos
grandes fatores que condicionam a produtividade e o
sucesso de uma cultura, por estar envolvida direta ou
indiretamente em todos os processos fisiológicos,
Angelocci [2]. A deficiência hídrica provoca alterações no
comportamento vegetal cuja irreversibilidade vai
depender do genótipo, da duração, da severidade e do
estádio de desenvolvimento da planta, Santos & Carlesso
[3]. Existe uma grande variabilidade na adaptação à seca
entre espécies e dentro da mesma, sendo assim, é preciso
avaliar o comportamento de diferentes materiais
genéticos, Blum [4].
As respostas das plantas frente ao déficit hídrico podem
ser constatadas através de diversas variáveis, dentre as
quais medições instantâneas de trocas gasosas entre a
planta e a atmosfera, fazendo com que uma das primeiras
respostas das plantas submetidas à deficiência hídrica seja
o fechamento estomático, limitando a fixação de CO2 e,
por conseguinte, a produtividade da cultura.
Neste contexto, este trabalho teve por finalidade
avaliar, através de parâmetros fisiológicos, seis variedades
de cana-de-açúcar sob dois regimes hídricos (irrigado e
sequeiro), em sua fase inicial de crescimento vegetativo.
Material e métodos
O experimento foi realizado na Usina Porto Rico, em
Campo Alegre-AL, conduzido com delineamento em
blocos ao acaso, em esquema fatorial 6 x 2 x 4,
constituído de seis variedades, dois regimes hídricos e
quatro blocos. As variedades foram escolhidas segundo
características de tolerância (SP79-1011, RB92579,
RB867515) ou sensibilidade (RB72454, RB855536,
RB855113) à seca.
Aos três meses após o plantio, foram realizadas as
medições de trocas gasosas, entre 9 e 11:30 h,
quantificados na folha +1, utilizando-se um analisador de
gás a infravermelho IRGA para obtenção da taxa de
fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração
(E) e concentração interna de CO2 (Ci). Foram calculadas
as seguintes relações: A/E (eficiência instantânea do uso
de água), A/gs (eficiência intrínseca do uso de água) e
A/Ci (eficiência instantânea de carboxilação). Foi
realizado análises de variância e as médias foram
comparadas pelo teste Tukey (P<0,05).
Resultados e discussão
A. Condutância estomática
Verificou-se que houve importante redução na
condutância estomática das plantas submetidas ao déficit
hídrico, em todas as variedades avaliadas aos três meses
do plantio (Figura 1A). A variedade RB867515
(tolerante) foi a que apresentou o maior percentual de
queda (-62,5%) frente ao controle irrigado.
Resultado similar foi obtido por Ennahli & Earl [5]
trabalhando com algodão, onde reduções na gs foram
superiores a 90% entre os níveis de 75 e 5% de
disponibilidade hídrica do solo. Em adição, Smit &
Singels [6] observaram reduções na condutância
estomática em duas variedades de cana-de-açúcar sob
estresse hídrico, afirmando que tal variável apresenta
maior sensibilidade do que o potencial hídrico à medida
que o solo torna-se mais seco. Por outro lado, Bergonci &
Pereira [7] apesar de também encontrarem redução na
condutância estomática em milho, afirmam que o
potencial hídrico foliar diminui mais rapidamente frente à
fração de água disponível no solo para as plantas.
________________
1. Acadêmica de Agronomia, CECA/UFAL E-mail: laí[email protected]
2. Acadêmico de Agronomia, Laboratório de Fisiologia Vegetal, CECA/UFAL, Maceió-AL
3. Engº Agrº, bolsista DTI CNPq, Laboratório de Fisiologia Vegetal, CECA/UFAL, Maceió-AL
4. Engº Agrº, bolsista DCR CNPq/FAPEAL, Laboratório de Fisiologia Vegetal, CECA/UFAL, Maceió-AL
5. Acadêmica de Biologia, Laboratório de Fisiologia Vegetal, CECA/UFAL, Maceió-AL
6. Engº Agrº, mestrando em Produção Vegetal, Laboratório de Fisiologia Vegetal, CECA/UFAL, Maceió-AL
7. Engº Agrº, professor do Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Alagoas, Maceió-AL
Apoio financeiro: FINEP e CNPq.
B. Fotossíntese
De modo geral, o déficit hídrico reduziu a taxa de
fotossíntese (A) em 33% (Figura 1B). Todas as variedades
tiveram menor taxa de fotossíntese em sequeiro. A
variedade RB867515 (tolerante) também foi a que teve o
maior percentual de redução da fotossíntese frente ao
controle irrigado (-40%).
Resultado semelhante também foi observado por
Ghannoum et al. [8] em quatro diferentes espécies de
gramíneas.
Sob estresse hídrico, uma das primeiras respostas das
variedades de cana-de-açúcar pode ser o fechamento
estomático, a fim de minimizar a perda de água, reduzindo
também a taxa de fotossíntese líquida [9,10].
C. Transpiração
Verificou-se que a deficiência hídrica reduziu também a
transpiração (E) (Figura 1C). As variedades consideradas
tolerantes apresentaram as maiores reduções em E, sendo
a RB867515 que apresentou maior redução (-55%). Por
outro lado, a variedade sensível RB72454 apresentou o
menor percentual de redução em E (-37%).
Reduções significativas na transpiração foliar também
foram observadas em genótipos de milho por Cruz [11],
assim como em variedades de cana-de-açúcar submetidas
à deficiência hídrica, Arias et al. [12]. Em sorgo e canade-açúcar, Nable et al. [13] encontraram reduções nas
taxas transpiratórias, sendo que nesta última, foram mais
severas à medida que a fração de água disponível no solo
decrescia.
De acordo com Basra et al. [14], variedade de cana-deaçúcar sensível à seca exibiu similar taxa de fotossíntese,
porém com maior taxa de transpiração e condutância
estomática comparado a uma variedade tolerante. A alta
transpiração e condutância estomática são associadas com
maior consumo de água do solo, Saliendra & Meinzer
[15].
D. Eficiência instantânea e intrínseca do uso de água
Verificou-se que, de modo geral, a deficiência hídrica
aumentou a eficiência instantânea (A/E) e instrínseca
(A/gs) do uso da água (Figuras 1D e 1E). Sob déficit
hídrico, a relação A/E foi estatisticamente maior apenas
para a variedade RB867515. Já para relação A/gs foi
alterada em quase todas as variedades, exceto na
RB72454. As variedades RB855536 (sensível) e
RB867515 (tolerante) apresentaram os maiores
percentuais de aumento, 96% e 80% respectivamente, em
A/gs sob déficit hídrico.
E. Eficiência instantânea de carboxilação
Não foi observada diferença na eficiência de
carboxilação, entre plantas submetidas aos tratamentos
irrigado e sequeiro (Figura 1F).
De modo geral, sob estresse hídrico as plantas adotam
um mecanismo conservativo, reduzindo a condutância
estomática e a transpiração e aumentando a eficiência do
uso da água. Nessas condições, a taxa de fotossíntese
também acaba sendo reduzida.
Agradecimentos
Agradecimento aos colegas e professores do
Laboratório de Fisiologia Vegetal do Centro de Ciências
Agrárias, da Universidade Federal de Alagoas. Aos
órgãos financiadores da pesquisa: CNPq e FINEP.
Referências
[1] NÓBREGA, J.C.M. de & DORNELAS, M.C.
Biotecnologia e melhoramento da cana-de-açúcar. In:
SEGATO, S.V.; PINTO, A.S.; JENDIROBA, E. et al.
Atualização em produção de cana-de-açúcar. Piracicaba:
Livroceres, 2006. p.39-56.
[2] ANGELOCCI, L.R. Água na planta e trocas
gasosas/energéticas com a atmosfera: Introdução ao
tratamento biofísico. Piracicaba: Esalq/USP, 2002. 272p.
[3] SANTOS R. F. CARLESSO R. Déficit Hídrico e os
processos morfológicos e fisiológico das plantas. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.2, n.3,
p.287-294, 1998 Campina Grande, PB, DEAg/UFPB.
[4] BLUM, A. Crop reponses to drought and the interpretation
of adaptation. In: BELHASSEN, E. Drought tolerance in
higher plants. Genetical, physiological and molecular
biological analysis. Dordrecht: Kluwer Academic. P.5770, 1997.
[5] ENNAHLI S.; EARL H. J. Physiological limitations to
photosynthetic carbon assimilation in cotton under water
stress. Crop Science, v. 45, p. 2374–2382, 2005.
[6] SMIT, M. A.; SINGELS, A. The response of sugarcane
canopy development to water stress. Field Crops
Research, v. 98, p. 91-97, 2006.
[7] BERGONCI, J. I.; PEREIRA, P. G. Comportamento do
potencial da água na folha e da condutância estomática do
milho em função da fração de água disponível no solo.
Revista Brasileira de Agrometeorologia, v. 10, p. 229235, 2002.
[8] GHANNOUM, O. et al. Nonstomatal limitations are
responsible for drought-induced photosynthetic inhibition
in four C4 grasses. New Phytologist, v. 159, p. 599-608,
2003.
[9] LARCHER, W. A planta sob estresse. In: LARCHER, W.
Ecofisiologia vegetal. São Carlos, SP: RiMa, p. 341-478,
2000.
[10] TAIZ, L; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. Porto Alegre:
Artmed, 2004, 719 p.
[11] CRUZ, R. F. D. DA. Indução e recuperação do stresse
hídrico em variedades portuguesas de milho. 2006. 182
p. Dissertação Mestrado-Universidade do Minho, Portugal,
2006.
[12] ARIAS, M. I. B.; DELGADO, E. O.; CARMENATE, R. V.
Cambios fisiológicos de la caña de azúcar ante el déficit
hídrico. 1. ed. México: Universidad Autónoma Chapingo,
1996. 135 p.
[13] NABLE, R. O.; ROBERTSON, M. J.; BERTHELSEN, S.
Response of shoot growth and transpiration to soil drying
in sugarcane. Plant and soil, v. 207, p. 59-65, 1999.
[14] BASRA, S.M.; AHMAD, N.; KHALIQT, A. Water relation
studies in water stressed sugarcane (Saccharum
officinarum L.). Int. J. Agri. Biol., vol.1, n.1/2, 1999.
[15] SALIENDRA, N.Z.; MEINZER, F.C. Symplast volume,
turgor, stomatal conductance and growth in relation to
osmotic and elastic adjustament in droughted sugarcane. J.
Exp. Bot., 42:1251-1259, 1991.
Figura 1 – A) Fotossíntese, B) condutância estomática, C) transpiração, D) eficiência instantânea do uso da água, E)
eficiência intrínseca do uso da água e F) eficiência de carboxilação, em plantas de cana-de-açúcar submetidas
a dois regimes hídricos (irrigado e sequeiro). Médias sobrepostas de * diferem entre os regimes hídricos em
cada variedade e médias seguidas pela mesma letra minúscula entre variedades em cada regime hídrico não
diferem entre si pelo teste Tukey (P<0,05).