Chlorophyll a fluorescence in rice plants exposed of herbicides of group imidazolinone

The objective of this work was to investigate the injuries caused to the photosynthetic apparatus of three types of rice exposed to application of imidazolinone group herbicides. Two experiments were conducted using herbicides Imazethapyr+imazapic and Imazapyr+imazapic, in a split-plot experimental design, and a 3 x 3 factorial, with six replications. The first factor (A) consisted of the herbicide rates 0, 100 e 200 g ha-1 of Imazethapyr+imazapic and 0, 140 e 280 g ha-1 of Imazapyr+imazapic; factor B consisted of type of rice (cv. Puitá Inta CL, sensitive red rice ecotype and red rice ecotype with suspected herbicide tolerance to Imidazolinone). Chlorophyll a fluorescence parameters were evaluated in plants at 30 days after herbicide application, using a portable fluorometer (HandyPEA, Hanstech). The photosynthetic metabolism of cv. Puitá Inta CL was found to tolerate commercial dosages of both herbicides. High sensitivity to the herbicides was observed for the sensitive red rice ecotype, while the photosynthetic apparatus of red rice ecotype with suspected herbicide tolerance showed high tolerance to both herbicides applied at rates higher than the commercial rate. The application of chemical herbicides of the imidazolinone group on rice plants causes changes in the photosynthetic metabolism of plants, detected by evaluating the emission of transient chlorophyll a fluorescence. This method can be useful in helping detect resistance and/or tolerance of red rice plants to herbicides of the imidazolinone group.

Chlorophyll fluorescence in guanandi tree (Calophyllum brasiliense) after herbicide application

Chlorophyll fluorescence is currently used as a rapid diagnostic and nondestructive method to detect and quantify damage on the photosynthetic apparatus of leaves on weeds, crops and ornamental/coniferous trees in response to both environmental stress and herbicides. This study aimed to evaluate chlorophyll fluorescence in guanandi plants (Calophyllum brasiliense) after application of different postemergence herbicides. The experiment was performed in a completely randomized design, with six treatments (control, bentazon, sulfentrazone, isoxaflutole, atrazine and glyphosate) and five replications. The herbicide treatments were applied with a stationary sprayer, and electron transport rate (ETR) was subsequently analyzed with OS5p Multi-Mode Chlorophyll Fluorometer. In the monitored period, guanandi plants subjected to atrazine showed higher sensitivity to chlorophyll fluorescence than the other treatments. Although bentazon is a photosystem II inhibitor, it showed no major changes in electron transport for the studied species and in the monitored period. In summary, ETR is a good parameter to evaluate the effect of some herbicides on Calophyllum brasiliense plants.

Photosynthetic properties of three Brazilian seaweeds

Photosynthetic performance of distinct marine macroalgae, Ulva fasciata Delile (green alga), Lobophora variegata (J. V. Lamouroux) Womersley ex E. C. Oliveira (brown alga), and Plocamium brasiliensis (Greville) M. A. Howe & W. R. Taylor (red alga), were compared using a pulse amplitude-modulated fluorometer. The maximum quantum yield (Fv/Fm) ranged from 0.80 to 0.51, and the lowest value was found in P. brasiliensis. Under 400 µmol photons m-2 s-1 irradiance, the highest value of photochemical quenching (qP = 0.92 ± 0.13) was observed for U. fasciata. The red alga P. brasiliensis dissipated high amounts of excitation energy (qN = 0.56 ± 0.09), resulting in relatively low values for the effective quantum yield of PS-II (0.23 ± 0.04), as well as for the relative electron transport rate (3.3 ± 0.7). The high photosynthetic potential found for U. fasciata partially explains the species ability for rapid growth and high productivity.

Integração de características de planta, de dossel e de solo para maior eficiência da adubação nitrogenada em cobertura em milho

O milho é um das culturas mais exigentes em nitrogênio (N). A sua aplicação na dose e época correta pode aumentar a sua eficiência de uso, diminuindo custos e danos ambientais. Foram estudadas características de planta, de dossel e de solo, como indicadores da disponibilidade de N no sistema solo-planta para predição da necessidade deste nutriente em cobertura em milho. Foram conduzidos cinco experimentos a campo e dois em casa de vegetação, nas estações de crescimento de 2002/03 e 2003/04, na Estação Experimental Agronômica e na Faculdade de Agronomia da UFRGS, em Eldorado do Sul e em Porto Alegre-RS, Brasil, respectivamente, e dois experimentos a campo no ano de 2004 no Estern Cereal and Oilseed Research Center, em Ottawa-Ontário, Canadá. Foram avaliadas, em diferentes locais e situações de manejo, características de planta, de dossel e de solo, citando-se: teores de nitrato, amônio e N mineral no solo e na folha; massa seca e área foliar da folha e da planta, teor e acúmulo de N na folha e na planta; teor relativo de clorofila na folha, medido pelo clorofilômetro, reflectância do dossel, medido por dois tipos de radiômetros e fluorescência da folha, medida pelo fluorômetro. Além disso, foram avaliados o rendimento de grãos e seus componentes e parâmetros de eficiência técnica e econômica de uso de N. Dentre as características de planta, o teor relativo de clorofila na folha, e dentre os de solo, o teor de nitrato no solo, destacaram-se entre os demais avaliados. Foram determinados níveis críticos e doses ótimas de N, bem como estabelecidas curvas de calibração para dois níveis de manejo com base nestas características para monitoramento da lavoura. No que diz respeito às características de dossel estudadas, a reflectância apresentou melhores resultados que a fluorescência como indicador do nível de N no sistema solo-planta. Os estudos realizados mostraram que dentre as caracteríticas avaliadas, atualmente, o teor relativo de clorofila na folha tem o maior potencial para auxiliar na determinação da época mais adequada para aplicação de N em cobertura em milho.

Eficiência fotossintética e consumo de água de Ipomoea triloba após aplicação de herbicidas

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a fluorescência através da taxa de transporte de elétrons, consumo de água e intoxicação de plantas de Ipomoea triloba após aplicação de quatro herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Os herbicidas aplicados foram: glyphosate, haloxyfop-methyl, diuron e amicarbazone. A aplicação foi feita com auxílio de um pulverizador estacionário instalado em laboratório; após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram mantidas em casa de vegetação. Foi avaliada a taxa de transporte de elétrons (ETR), o consumo de água e a intoxicação das plantas em vários períodos após o início do experimento. Os dados de ETR e fitointoxicação foram expressos em porcentagem da testemunha e submetidos à análise de variância e à comparação das médias. Quanto ao consumo de água, os dados foram acumulados e ajustados por modelos de regressão. Assim, pode-se dizer que o fluorômetro é uma ferramenta adequada para verificar a intoxicação antecipada em plantas de I. triloba tratadas com os herbicidas amicarbazone e diuron, visto que a inibição da ETR foi verificada antes de qualquer intoxicação visual sofrida por essas plantas; o consumo de água está relacionado diretamente com o transporte de elétrons, com exceção das plantas submetidas ao haloxyfop-methyl, que não sofreram interferência no transporte de elétrons, mas reduziram o consumo de água.

Eficiência fotossintética de cultivares de cana-de-açúcar e de diferentes espécies de plantas daninhas após a aplicação do diuron

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência fotossintética, através da taxa de transporte de elétrons, de seis espécies de plantas daninhas e três cultivares de cana-de-açúcar após aplicação do herbicida diuron em pós-emergência inicial. Os cultivares utilizados (PO8862, SP80-3280 e RB83-5486) foram cortados em gemas e plantados em vasos com capacidade de 12 litros. A semeadura das seis espécies de plantas daninhas - Brachiaria decumbens, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia e Merremia cissoides - foi realizada para obter 25 plantas por vaso. A aplicação do herbicida diuron em pós-emergência inicial das plantas daninhas e dos cultivares de cana-de-açúcar foi realizada na dose de 3,0 kg ha-1, com adição de 0,2% de surfatante. As avaliações da taxa de transporte de elétrons no fotossistema (ETR) das plantas após a aplicação foram realizadas com auxílio de um fluorômetro portátil. Para as espécies de plantas daninhas, a ETR foi avaliada após intervalos de 2, 4, 24, 48, 72, 96 e 144 horas após a aplicação. Quanto aos cultivares de cana-de-açúcar, os intervalos avaliados foram de 2, 24, 48, 72, 120, 168 e 240 horas após a aplicação. de maneira geral, as reduções dos valores da ETR indicaram o nível de sensibilidade dos diferentes cultivares de cana-de-açúcar e das diferentes plantas daninhas ao diuron, e a intoxicação foi detectada antes ou mesmo sem a presença dos sintomas. A classificação da sensibilidade dos cultivares de cana-de-açúcar foi em ordem decrescente: PO-8862, SP80-3280 e RB83-5486; para as plantas daninhas, as espécies mais sensíveis foram M. cissoides, I. grandifolia e I. hederifolia, seguidas das gramíneas D. horizontalis, P. maximum e B. decumbens.

Avaliação da intoxicação de cultivares de cana-de-açúcar e I. grandifolia ao amicarbazone

O objetivo deste trabalho foi avaliar a intoxicação de planta daninha e cultivares de cana-de-açúcar ao amicarbazone. Para isso, utilizou-se Ipomoea grandifolia como planta daninha representante e os cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486, caracterizados como sensível, intermediário e tolerante aos herbicidas, respectivamente. Foi verificado o consumo de água e quantificada a concentração do amicarbazone em seiva de xilema dos três cultivares de cana-de-açúcar e de I. grandifolia por meio da bomba de Schollander e da cromatografia e espectrometria de massas (LC-MS). A intoxicação das plantas foi verificada através de leituras da fluorescência, com auxílio do fluorômetro portátil, que permitiu a correlação da taxa de transporte de elétrons (ETR) com a concentração de amicarbazone absorvido pelos cultivares de cana-de-açúcar e por I. grandifolia. Verificou-se, através do experimento, que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação de I. grandifolia e de plantas de cana-de-açúcar ao amicarbazone. I. grandifolia destacou-se em relação à cana-de-açúcar pela maior sensibilidade ao amicarbazone. A suscetibilidade diferencial dos cultivares de cana-de-açúcar PO8862, SP80 3280 e RB83 5486 pode ser justificada, possivelmente, pela absorção diferencial do amicarbazone entre os cultivares.

Análises de fluorescência e consumo de água em Brachiaria decumbens após aplicação de herbicidas em pós-emergência

A análise da fluorescência da clorofila vem sendo largamente utilizada no entendimento dos mecanismos da fotossíntese propriamente dito, bem como na avaliação da capacidade fotossintética alterada com a aplicação de herbicidas. O consumo de água pelas plantas é uma maneira também de avaliar a atuação dos herbicidas nas plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fluorescência através da taxa de transporte de elétrons, consumo de água e fitointoxicação de Brachiaria decumbens após aplicação de quatro herbicidas de diferentes mecanismos de ação. Aos 30 dias após a semeadura de B. decumbens, as plantas foram arrancadas dos tubetes e preparadas para os tratamentos. Elas tiveram o sistema radicular colocado em tubos falcon preenchidos com água, e a superfície dos falcon foi isolada com papel-alumínio, para evitar evaporação do sistema. Os herbicidas aplicados foram: glyphosate, haloxyfop-methyl, diuron e amicarbazone. A aplicação foi feita com um pulverizador estacionário instalado em laboratório; após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram mantidas em casa de vegetação. Foi avaliada a taxa de transporte de elétrons (ETR), o consumo de água e a fitointoxicação das plantas em vários períodos após o início do experimento. Os dados de ETR e fitointoxicação foram expressos em porcentagem da testemunha e submetidos à análise de variância e à comparação das médias. Para o consumo de água, os dados foram acumulados e ajustados por modelos de regressão. Assim, pode-se dizer que as plantas de B. decumbens tiveram respostas diferentes aos herbicidas aplicados, e o consumo de água das plantas está relacionado diretamente com o transporte de elétrons. A metodologia fundamentada no fluorômetro mostrou-se adequada para verificar a intoxicação antecipada em B. de cumbens submetidas ao amicarbazone e diuron antes mesmo da verificação visual de intoxicação.

Efeitos na taxa de transporte de elétrons de plantas daninhas após aplicação de amicarbazone

Entre os herbicidas registrados para cana-de-açúcar, o amicarbazone é um dos mais importantes para o controle das plantas daninhas, sendo preciso que o herbicida seja absorvido, translocado e que ele alcance os cloroplastos das células das folhas para atuar em seu sítio de ligação no fotossistema II. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação do amicarbazone na taxa de transporte de elétrons (ETR) de Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens e Digitaria horizontalis. Foi verificada a resposta dessas plantas daninhas, em relação à ETR, quando submetidas ao amicarbazone em solução e na sequência à solução sem herbicida, por meio de leituras da ETR, realizadas em folhas novas e adultas com o uso de um fluorômetro portátil. Verificou-se também o consumo de água das plantas daninhas pela pesagem diária dos recipientes contendo a solução e as plantas. Assim, verificou-se por meio do experimento que a redução dos valores da ETR pode ser utilizada para indicar o nível de intoxicação nas plantas daninhas em estudo. As plantas daninhas I. grandifolia, B. decumbens e D. horizontalis apresentaram respostas diferenciadas quando submetidas a solução sem herbicida após solução com amicarbazone. I. grandifolia apresentou-se mais sensível ao amicarbazone devido à maior dificuldade em recuperar os níveis iniciais de ETR, além de apresentar alterações nas folhas novas após o termino de fornecimento do herbicida. O consumo de água pode explicar esse comportamento em I. grandifolia, visto tratar-se da espécie que mais consumiu água e, consequentemente, mais absorveu o amicarbazone. Já para B. decumbens e D. horizontalis ocorreram menores níveis de absorção de água e, por conseguinte, as folhas velhas tiveram melhor recuperação do transporte de elétrons e não houve intoxicação em folhas novas.

Efeito do hexazinone isolado e em mistura na eficiência fotossintética de Panicum maximum

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a velocidade e intensidade de ação do hexazinone isolado e em mistura com outros inibidores do fotossistema II, através da eficiência fotossintética de Panicum maximum em pós-emergência. O ensaio foi constituído de seis tratamentos: hexazinone (250 g ha-1), tebuthiuron (1,0 kg ha-1), hexazinone + tebuthiuron (125 g ha-1 + 0,5 kg ha-1), diuron (2.400 g ha-1), hexazinone + diuron (125 + 1.200 g ha-1), metribuzin (1.440 g ha-1), hexazinone + metribuzin (125 + 720 g ha-1) e uma testemunha. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Após a aplicação dos tratamentos, as plantas foram transportadas para casa de vegetação sob condições controladas de temperatura e umidade, onde ficaram durante o período experimental, sendo realizadas as seguintes avaliações: taxa de transporte de elétrons e análise visual de intoxicação. A avaliação com o fluorômetro foi realizada nos intervalos de 1, 2, 6, 24, 48, 72, 120 e 168 horas após a aplicação, e as avaliações visuais, aos três e sete dias após a aplicação. Os resultados demonstraram diferença nos tratamentos, enfatizando a aplicação do diuron, que reduziu lentamente o transporte de elétrons comparado com os outros herbicidas e, em mistura com hexazinone, apresentou efeito sinérgico. Verificou-se com o uso do fluorômetro a intoxicação antecipada em plantas de P. maximum após a aplicação de herbicidas inibidores do fotossistema II de forma isolada e em mistura.

Chlorophyll fluorescence of tropical tree species in a semi-deciduous forest gap

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Responses of chlorophyll fluorescence parameters of the facultative halophyte and C-3-CAM intermediate species Mesembryanthemum crystallinum to salinity and high irradiance stress

Mesembryanthemum crystallinum L. (Aizoaceae) is a facultative annual halophyte and a C-3-photosynthesis/crassulacean acid metabolism intermediate species currently used as a model plant in stress physiology. Both salinity and high light irradiance stress are known to induce CAM in this species. The present study was performed to provide a diagnosis of alterations at the photosystem 11 level during salinity and irradiance stress. Plants were subjected for up to 13 days to either 0.4M NaCl salinity or high irradiance of 1000 mu mol m(-2) s(-1), as well as to both stress factors combined (LLSA = low light plus salt; HLCO = high light of 1000 mu mol m(-2)s(-1), no salt; HLSA = high light plus salt). A control of LLCO = low light of 200 mu mol m(-2) s(-1), no salt was used. Parameters of chlorophyll a fluorescence of photosystem 11 (PSII) were measured with a pulse amplitude modulated fluorometer. HLCO and LLSA conditions induced a weak degree of CAM with day/night changes of malate levels (Delta malate) of similar to 12 mM in the course of the experiment, while HLSA induced stronger CAM of Delta malate similar to 20mM. Effective quantum yield of PSII, Delta F/F'(m), was only slightly affected by LLSA, somewhat reduced during the course of the experiment by HLCO and clearly reduced by HLSA. Potential quantum efficiency of PSII, F-v/F-m, at predawn times was not affected by any of the conditions, always remaining at >= 0.8, showing that there was no acute photoinhibition. During the course of the days HL alone (HLCO) also did not elicit photoinhibition; salt alone (LLSA) caused acute photoinhibition which was amplified by the combination of the two stresses (HLSA). Non-photochemical, NPQ, quenching remained low (< 0.5) under LLCO, LLSA and HLCO and increased during the course of the experiment under HLSA to 1-2. Maximum apparent photosynthetic electron transport rates, ETRmax, declined during the daily courses and were reduced by LLSA and to a similar extent by HLSA. It is concluded that A crystallinum expresses effective stress tolerance mechanisms but photosynthetic capacity is reduced by the synergistic effects of salinity and tight irradiance stress combined. (c) 2006 Elsevier GmbH. All rights reserved.

The effect of chilling on the photosynthetic activity in coffee (Coffea arabica L.) seedlings. The protective action of chloroplastid pigments

Coffea arabica is considered to be sensitive to low temperatures, being affected throughout its entire life cycle. Injury caused by chilling (low temperatures above zero degree centigrade) is characterized primarily by inhibition of the photosynthetic process. The objective of this work was to evaluate the role of photosynthetic pigments in the tolerance of coffee (C. arabica L.) seedlings to chilling. The evaluation the photosynthetic activity was made by emission of Chl a fluorescence at room temperature (25°C) in vivo and in situ, using a portable fluorometer. The pigment content was obtained by extraction with 80% acetone, while estimation of membrane lipid peroxidation was determined by measuring the MDA content in leaf tissue extracts. The results indicated a generalized reduction in the quantum yield of PSII when the seedlings were maintained in the dark. The reduction occurred in the seedlings submitted to chilling treatment as well as in the control ones. This demonstrates that not only chilling acts to cause an alteration in PSII. It is possible that the tissue storage reserves had been totally exhausted, with the respiratory rate exceeding the photosynthetic rate; the later was nil, since the seedlings were kept in the dark. The efficiency in the capture, transfer and utilization of light energy in PS11 photochemical reactions requires a sequence of photochemical, biochemical and biophysical events which depend on the structural integrity of the photosynthetic apparatus. However, this efficiency was found to be related to the protective action of chloroplastid pigments, rather than to the concentration of these pigments.

Teor de clorofila, danos oxidativos e qualidade de sementes de soja

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos de óleos nas características físicas e químicas da calda de aplicação e na ação da atrazina

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)