XXV CONGRESSO BRASILEIRO DE ZOOTECNIA ZOOTEC 2015 Dimensões Tecnológicas e Sociais da Zootecnia Fortaleza – CE, 27 a 29 de maio de 2015 Resposta Fotossintética à Luz de Espécies Arbustivas da Caatinga Sob Três Níveis de Adubação Fosfatada1 Photosynthetic Response to the Light of Caatinga Shrubs Species under Three Levels of Phosphorus Fertilization Renann Afonso de Oliveira2, Márcio Vieira da Cunha3, Mércia Virginia Ferreira dos Santos3, Evaristo Jorge Oliveira de Souza4, Mário de Andrade Lira3, Alexandre Carneiro Leão de Mello3 1 Parte da dissertação do primeiro autor, financiada pela CNPq Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Zootecnia – UFRPE, Recife PE, Brasil. Bolsista CAPES email: [email protected] 3 Professor(a) do Departamento de Zootecnia - UFRPE, Recife-PE, Brasil. Bolsista de produtividade do CNPq. 4 Professor da Unidade Acadêmica de Serra Talhada - UFRPE, Recife-PE, Brasil. 2 Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a fotossíntese líquida em folhas de Feijão-Bravo (Capparis flexuosa L.) e Mororó (Bauhinia cheilantha Steud Bong), sob três níveis de adubação fosfatada (0, 50 e 100 kg de P2O5/ha/ano), em função de níveis crescentes de radiação fotossinteticamente ativa (0, 300, 600 e 1600 μmol de fótons m2/s). O experimento ocorreu na Unidade Acadêmica de Serra Talhada, da UFRPE, em área de Caatinga manipulada. A fotossíntese líquida foi avaliada por meio de um que equipamento portátil analisador de trocas gasosas por infravermelho. Foram avaliadas folhas expandidas de quatro plantas de cada espécie em cada nível de adubação. Os tratamentos foram casualizados em blocos, com quatro repetições. A resposta fotossintética à níveis crescentes de RFA foi diferente entre as espécies estudadas. A adubação fosfatada proporcionou maiores taxas fotossintéticas nas folhas de Feijão-Bravo. O Mororó apresentou saturação luminosa próxima entre 300 e 400 μmol de fótons m-2 s-1 enquanto que o Feijão-Bravo não apresentou saturação até o nível de 1300 µmol de fotóns/m2/s. Palavras–chave: Feijão-Bravo, Mororó, radiação fotossinteticamente ativa Abstract: The objective of this work was to study the net photosynthesis in Feijao-Bravo (Capparis flexuosa L.) and Mororó (Bauhinia cheilantha Steud Bong) leaves, under three levels of phosphorus fertilization (0, 50 and 100 kg P2O5 ha-1 year-1), in function of increasing levels of photosynthetically active radiation-PAR (0, 300, 600 and 1600 micromol photons m-2 s-1). The experiment was carried out in the Academic Unit of Serra Talhada, UFRPE, in Caatinga manipulated. Net photosynthesis was evaluated by means of a portable analyzer that of infrared gas analyzer. Expanded leaves were evaluated of each species at each level of fertilization. The treatments were randomized in blocks, with four replications. Photosynthetic response to increasing levels of PAR was different between species. The phosphorus fertilization provided higher photosynthetic rates in Feijão-Bravo leaves. The Mororó presented light saturation point between 300 and 400 micromol m-2 s-1 while the bean-Bravo did not show saturation up to the level of 1300 micromol photons m-2 s-1. Keywords: Feijão-bravo, Mororó, photosynthetically active radiation Introdução Muitas espécies da Caatinga com potencial forrageiro são importantes fontes de alimento para os rebanhos (Guim et al., 2004). Na constituição florística desse bioma encontram-se diversas espécies forrageiras, destacando-se o Feijão Bravo (Capparis flexuosa L.), que é uma espécie de porte arbustivoarbóreo com folhas perenes, e o Mororó (Bauhinia cheilantha Steud Bong) pertencente à família Fabaceae e a subfamília Cercideae, também uma espécie de porte arbustivo-arbóreo, caducifólia (Souza & Lorenzi, 2005). Os solos desta região, de um modo geral, apresentam-se rasos e com baixa disponibilidade de fósforo. O fósforo é um elemento mineral essencial para o desenvolvimento radicular e rebrota das plantas. Sua deficiência limita a capacidade produtiva das plantas forrageiras (Moreira et al., 2002). Pouco se conhece o efeito da adubação fosfatada sobre a fotossíntese líquida de plantas forrageiras da Caatinga. Assim, este Página - 1 - de 3 XXV CONGRESSO BRASILEIRO DE ZOOTECNIA ZOOTEC 2015 Dimensões Tecnológicas e Sociais da Zootecnia Fortaleza – CE, 27 a 29 de maio de 2015 trabalho teve por objetivo verificar o efeito da adubação fosfatada sobre a resposta fotossintética de duas espécies forrageiras nativas da Caatinga a níveis crescentes de radiação fotossinteticamente ativa. Material e Métodos O experimento foi conduzido na Unidade Acadêmica de Serra Talhada, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, localizada na Fazenda Saco, numa área de Caatinga diferida e enriquecida com capim-buffel e capim-corrente. A área experimental possui 7.200 m2 (90 x 80 metros), dividida em doze piquetes de 584 m2 (20 m x 29,2 m). Dentro de cada piquete há três áreas de exclusão de 25 m2 (5 m x 5 m), nas quais foram aplicados os tratamentos experimentais. Foi avaliado o efeito de três níveis de adubação fosfatada (0, 50 e 100 kg de P2O5/ha/ano) sobre a resposta fotossintética à luz de plantas de Mororó (Bauhinia cheilantha Steud Bong) e Feijão-Bravo. (Capparis flexuosa L.). A adubação fosfatada foi feita em março de 2013 e 2014, utilizando superfosfato simples. O solo da área experimental antes da adubação possuía as seguintes características: 86,50 ± 24,50 mg dm -3 de P; 8,72 ± 1,79 cmolc dm-3 de Ca; 1,60 ± 0,86 cmolc dm-3 de Mg; 0,04 ± 0 cmolc dm-3 de Na; 0,65 ± 0,06 cmolc dm-3 de K; 0,00 ± 0 cmolc dm-3 de Al; 1,89 ± 0,34 cmolc dm-3 de H e 4,47 ± 0,16% de matéria orgânica. As intensidades luminosas foram simuladas por meio de um equipamento portátil analisador de trocas gasosas por infravermelho (LI-6400, LI-COR, Lincoln, Nebrasca - EUA). As folhas foram submetidas às seguintes radiações fotossinteticamente ativas: 0, 300, 600 e 1600 μmol de fótons/m2/s. Foram avaliadas três folhas/planta e quatro plantas/espécie em cada tratamento e nível de radiação entre 13 e 15 horas P.M., em junho de 2014. Selecionaram-se as folhas mais jovens completamente expandidas na altura de 1,5 m do solo. A variável mensurada foi fotossíntese líquida, em μmol de CO2/m2/s. Os tratamentos foram casualizados em blocos, com quatro repetições. As análises de regressão da fotossíntese líquida em função dos níveis de radiação fotossinteticamente ativa em cada nível de adubação fosfatada para as espécies separadamente foi realizado por meio do software SigmaPlot para Windows, versão 12.0, a 5% de probabilidade. 14 Fotossíntese líquida (µmol de CO2/m2/s) Fotossíntese líquida (µmol de CO2/m2/s) Resultados e Discussão Os dados da fotossíntese líquida em função de níveis crescentes de radiação fotossinteticamente ativa (RFA) se ajustaram significativamente (P<0,05) a um modelo exponencial y = a(1-e(-bx)). Os coeficientes de determinação (r2) ficaram acima de 0,90. A resposta fotossintética à níveis crescentes de RFA foi diferente entre as espécies estudadas. Verificou-se que o Mororó apresentou saturação luminosa próxima entre 300 e 400 μmol de fótons m-2 s-1 enquanto que o Feijão-Bravo não apresentou saturação até o nível de 1300 µmol de fotóns/m2/s (Figura 1). 12 0 kg de P2O5/ha/ano 10 50 kg de P2O5/ha/ano 8 100 kg de P2O5/ha/ano 6 4 2 0 0 -2 200 400 600 800 1000 1200 1400 14 12 10 8 50 kg de P2O5/ha/ano 4 100 kg de P2O5/ha/ano 2 0 1600 Radiação fotossintéticamente ativa (µmol/m2/s) 0 kg de P2O5/ha/ano 6 0 -2 200 400 600 800 1000 1200 Radiação fotossintéticamente ativa 1400 1600 (µmol/m2/s) Figura 1. Fotossíntese líquida em folhas de Mororó, à esquerda, e Feijão-Bravo, a direita, em função de intensidades luminosas crescentes em três níveis de adubação fosfatada, em Caatinga manipulada, Serra Talhada – PE. O Mororó é uma leguminosa e, portanto apresenta metabolismo fotossintético C3. Normalmente, plantas C3 possuem ponto de saturação luminosa menor que plantas de metabolismo fotossintético C 4 devido Página - 2 - de 3 XXV CONGRESSO BRASILEIRO DE ZOOTECNIA ZOOTEC 2015 Dimensões Tecnológicas e Sociais da Zootecnia Fortaleza – CE, 27 a 29 de maio de 2015 principalmente a ocorrência da fotorrespiração. Ao atingir o ponto de saturação da luz, aumentos no fluxo fotônico não afetam mais as taxas fotossintéticas, indicando que outros fatores que não a luz incidente está limitando a fotossíntese (Taiz & Zeiger, 2004). Outro aspecto importante é que o Feijão-Bravo apresentou maior fotossíntese líquida que o Mororó, a medida que os níveis de RFA aumentaram (Figura 1). Em relação a adubação fosfatada, apenas no FeijãoBravo, foi verificado que quanto maior o nível de RFA e maior a adubação fosfatada, maior foi também a resposta fotossintética. De acordo com Shubhra et al. (2004), a disponibilidade de fósforo afeta diretamente a ativação de algumas enzimas do ciclo de Calvin-Benson da fotossíntese, tais como a ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase, conhecida como Rubisco. Além disso, o fósforo está diretamente ligado a transferência de energia por meio do ATP. Diferenças morfofisiológicas na adaptação das espécies estudadas ao ambiente semiárido podem explicar o comportamento em relação à adubação fosfatada. Enquanto o Feijão-Bravo permanece com folhas verdes durante todo ano, o Mororó perde suas folhas à medida que a disponibilidade de água diminuiu no solo. Assim, possivelmente, mesmo com maior aporte de fósforo, a planta de Mororó está dispondo de estratégias para sobreviver ao déficit hídrico, das quais a principal é a caducifolia. Como a fotossíntese ocorre nas folhas, não houve efeito da adubação fosfatada sobre a fotossíntese liquida nas folhas desta espécie. Segundo Larcher (2000), a capacidade fotossintética é uma característica intrínseca de cada espécie vegetal, sendo que as trocas gasosas mudam durante o ciclo do desenvolvimento do indivíduo e dependem do curso anual e até mesmo do curso diário das flutuações ambientais (luz, temperatura, etc.) em torno do vegetal. Conclusões A adubação fosfatada proporcionou maiores taxas fotossintética nas folhas de Feijão-Bravo. O Mororó apresentou saturação luminosa próxima entre 300 e 400 μmol de fótons m-2 s-1 enquanto que o Feijão-Bravo não apresentou saturação até o nível de 1300 µmol de fotóns/m2/s. Agradecimentos Ao CNPq pelo financiamento da pesquisa e pela bolsa de produtividade aos professores Márcio Vieira da Cunha, Mércia Virginia Ferreira dos Santos e Mário de Andrade Lira. Literatura citada GUIM, A.; PIMENTA FILHO, E.C.; SOUSA, M.F.; SILVA, M.M.C. Padrão de Fermentação e Composição Químico-Bromatológica de Silagens de Jitirana Lisa (Ipomoea glabra Choisy) e Jitirana Peluda (Jacquemontia asarifolia L. B. Smith) Frescas e Emurchecidas. Revista Brasileira de Zootecnia, v.33, n.6, p.2214-2223 (Supl. 3), 2004. LARCHER, W. Ecofisiologia Vegetal. São Carlos, São Paulo. Editora Rima, 2000. 531p. MOREIRA, A.; MALAVOLTA, E.; MORAES, L.A.C. Eficiência de fontes e doses de fósforo na alfafa e centrosema cultivadas em Latossolo Amarelo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.37, p.1459-1466, 2002. SOUZA, V.C.; LORENZI, H. Botânica sistemática: Guia ilustrativo para identificação das famílias de Angiospermas da flora brasileira, baseado em APG II. Instituto Plantarum de Estudos da Flora, Nova Odessa, SP, p. 607, 2005. SHUBHRA; DAYAL, J.; GOSWAMI, C. L.; MUNJAL, R. Influence of phosphorus application on water relations, biochemical parameters and gum content in cluster bean under water deficit. Biologia Plantarum, v.48, n.3, p. 445-448, 2004. 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