Morpho-anatomical studies of seeds and seedlings of wild indigo, ""anileira"", Indigofera-Leguminosae

(Morpho-anatomical studies of seeds and seedlings of wild indigo, ""anileira"", Indigofera-Leguminosae). The common name ""wild indigo"" specifies Indigofera will L., I. suffruticosa Mill. (legitimate name) and I. truxillensis Kunth (legitimate name) that are very similar due to their external morphology. This work analyzed diagnostic characteristics of seeds and seedlings of these species since such features are widely used in taxonomic approaches within Leguminosae. We studied surface features and morpho-anatomy of seeds and cotyledons with scanning electronic microscopy and light microscopy, and described seedling phases. Although seedlings are similar, seed characteristics (size, shape, surface ornamentation, shape of the hilum and embryo size) and cotyledon characteristics (shape, trichome ornamentation, organization of spongy parenchyma along central veins and metabolite distribution in the tissues) have diagnostic features for the species. I. anil differs from I. suffruticosa in its larger seeds and acuminate-margined cotyledons. I. truxillensis is recognized by its cylindrical seeds and kidney-shaped cotyledons with large oil drops. We assume that the characteristics examined, plus fruit morphology and foliar anatomy suggest that I. anil, I. suffruticosa and I. truxillensis should not be synonymized.

The N-15 natural abundance (delta N-15) of ecosystem samples reflects measures of water availability

We assembled a globally-derived data set for site-averaged foliar delta(15)N, the delta(15)N of whole surface mineral soil and corresponding site factors (mean annual rainfall and temperature, latitude, altitude and soil pH). The delta(15)N of whole soil was related to all of the site variables (including foliar delta(15)N) except altitude and, when regressed on latitude and rainfall, provided the best model of these data, accounting for 49% of the variation in whole soil delta(15)N. As single linear regressions, site-averaged foliar delta(15)N was more strongly related to rainfall than was whole soil delta(15)N. A smaller data set showed similar, negative correlations between whole soil delta(15)N, site-averaged foliar delta(15)N and soil moisture variations during a single growing season. The negative correlation between water availability (measured here by rainfall and temperature) and soil or plant delta(15)N fails at the landscape scale, where wet spots are delta(15)N-enriched relative to their drier surroundings. Here we present global and seasonal data, postulate a proximate mechanism for the overall relationship between water availability and ecosystem delta(15)N and, newly, a mechanism accounting for the highly delta(15)N-depleted values found in the foliage and soils of many wet/cold ecosystems. These hypotheses are complemented by documentation of the present gaps in knowledge, suggesting lines of research which will provide new insights into terrestrial N-cycling. Our conclusions are consistent with those of Austin and Vitousek (1998) that foliar (and soil) delta(15)N appear to be related to the residence time of whole ecosystem N.

Habitat structure and egg distributions in the processionary caterpillar Ochrogaster lunifer: lessons for conservation and pest management

1. The spatial and temporal distribution of eggs laid by herbivorous insects is a crucial component of herbivore population stability, as it influences overall mortality within the population. Thus an ecologist studying populations of an endangered butterfly can do little to increase its numbers through habitat management without knowledge of its egg-laying patterns across individual host-plants under different habitat management regimes. At the other end of the spectrum, a knowledge of egg-laying behaviour can do much to control pest outbreaks by disrupting egg distributions that lead to rapid population growth. 2. The distribution of egg batches of the processionary caterpillar Ochrogaster lunifer on acacia trees was monitored in 21 habitats during 2 years in coastal Australia. The presence of egg batches on acacias was affected by host-tree 'quality' (tree size and foliar chemistry that led to increased caterpillar survival) and host-tree 'apparency' (the amount of vegetation surrounding host-trees). 3. In open homogeneous habitats, more egg batches were laid on high-quality trees, increasing potential population growth. In diverse mixed-species habitats, more egg batches were laid on low-quality highly apparent trees, reducing population growth and so reducing the potential for unstable population dynamics. The aggregation of batches on small apparent trees in diverse habitats led to outbreaks on these trees year after year, even when population levels were low, while site-wide outbreaks were rare. 4. These results predict that diverse habitats with mixed plant species should increase insect aggregation and increase population stability. In contrast, in open disturbed habitats or in regular plantations, where egg batches are more evenly distributed across high-quality hosts, populations should be more unstable, with site-wide outbreaks and extinctions being more common. 5. Mixed planting should be used on habitat regeneration sites to increase the population stability of immigrating or reintroduced insect species. Mixed planting also increases the diversity of resources, leading to higher herbivore species richness. With regard to the conservation of single species, different practices of habitat management will need to be employed depending on whether a project is concerned with methods of rapidly increasing the abundance of an endangered insect or concerned with the maintenance of a stable, established insect population that is perhaps endemic to an area. Suggestions for habitat management in these different cases are discussed. 6. Finally, intercropping can be highly effective in reducing pest outbreaks, although the economic gains of reduced pest attack may be outweighed by reduced crop yields in mixed-crop systems.

Cyanogenic polymorphism in Eucalyptus polyanthemos Schauer subsp vestita L. Johnson and K. Hill (Myrtaceae)

Plant cyanogenesis, the release of cyanide from endogenous cyanide-containing compounds, is an effective herbivore deterrent. This paper characterises cyanogenesis in the Australian tree Eucalyptus polyanthemos Schauer subsp. vestita L. Johnson and K. Hill for the first time. The cyanogenic glucoside prunasin ((R)-mandelonitrile beta-D-glucoside) was determined to be the only cyanogenic compound in E. polyanthemos foliage. Two natural populations of E. polyanthernos showed quantitative variation in foliar prumasin concentration, varying from zero (i.e. acyanogenic) to 2.07 mg CN g(-1) dry weight in one population and from 0.17 to 1.98 mg CN g(-1) dry weight in the other. No significant difference was detected between the populations with respect to the mean prunasin concentration or the degree of variation in foliar prunasin, despite significant differences in foliar nitrogen. Variation between individuals was also observed with respect to the capacity of foliage to catabolise prunasin to form cyanide. Moreover, variation in this capacity generally correlated with the amount of prunasin in the tissue, suggesting genetic linkage between prunasin and beta-glucosidase. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

The effect of mode of exposure to Beauveria bassiana on conidia acquisition and host mortality of Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata

The effects of the mode of exposure of second instar Colorado potato beetles to Beauveria bassiana on conidia acquisition and resulting mortality were investigated in laboratory studies. Larvae sprayed directly with a B, bassiana condial suspension, larvae exposed to B, bassiana-treated foliage, and larvae both sprayed and exposed to treated foliage experienced 76, 34, and 77% mortality, respectively. The total number of conidia and the proportion of germinating conidia were measured over time for four sections of the insect body: the ventral surface of the head (consisting mostly of ventral mouth parts), the ventral abdominal surface, the dorsal abdominal surface, and the legs. From observations at 24 and 36 h posttreatment, mean totals of 161.1 conidia per insect were found on sprayed larvae, 256.1 conidia on larvae exposed only to treated foliage, and 408.3 conidia on larvae both sprayed and exposed to treated foliage, On sprayed larvae, the majority of conidia were found on the dorsal abdominal surface, whereas conidia were predominantly found in the ventral abdominal surface and mouth parts on larvae exposed to treated foliage, Between 24 and 36 h postinoculation the percentage of conidia germinating on sprayed larvae increased slightly from 80 to 84%), On the treated foliage, the percentage of germinated conidia on larvae increased from 35% at 24 h to 50% at 36 h posttreatment, Conidia germination on sprayed larvae on treated foliage was 65% at 24 h and 75% at 36 h posttreatment, It is likely that the gradual acquisition of conidia derived from the continuous exposure to B. bassiana inoculum on the foliar surface was responsible for the increase in germination over time on larvae exposed to treated foliage, The density and germination of conidia were observed 0, 4, 8, 12, 16, 20, and 24 h after being sprayed with or dipped in conidia suspensions or exposing insects to contaminated foliage, Conidia germinated twice as fast on sprayed insects as with any other treatment within the first 12 h, This faster germination may be due to the pressure of the sprayer enhancing conidial lodging on cuticular surfaces. (C) 2001 Academic Press.

Minor genes are involved in ascochyta blight resistance in lentils

In addition to a gene with major effect, minor genes were found to contribute to the genetic regulation of foliar resistance to Ascochyta blight in two crosses between two resistant and one susceptible lentil cultivars (lines). This was established by comparing inbred lines with and without the major resistance gene. The effects of minor genes were not large enough to change the phenotypic performance determined by its major gene qualitatively (from resistant to susceptible, or vice versa) based on the measurement scale used. However, they did substantially and significantly modify the resistance level. The major gene for foliar resistance was linked to the gene(s) for seed infection rate and/or had a positive pleiotrophic effect on seed infection rate. Similarly, the major gene for foliar resistance was linked to the gene(s) for seed yield/plant in disease free environments and/or had negative pleiotrophic effects on yield/plant. Selection for resistance and yield among inbreds with the same major resistance gene may be necessary to enhance the resistance level, and to reduce the negative effect on yield of the major resistance gene.

Patterns of resistance to angular leaf spot, anthracnose and common bacterial blight in common bean germplasm

Diseases and insect pests are major causes of low yields of common bean (Phaseolus vulgaris L.) in Latin America and Africa. Anthracnose, angular leaf spot and common bacterial blight are widespread foliar diseases of common bean that also infect pods and seeds. One thousand and eighty-two accessions from a common bean core collection from the primary centres of origin were investigated for reaction to these three diseases. Angular leaf spot and common bacterial blight were evaluated in the field at Santander de Quilichao, Colombia, and anthracnose was evaluated in a screenhouse in Popayan, Colombia. By using the 15-group level from a hierarchical clustering procedure, it was found that 7 groups were formed with mainly Andean common bean accessions (Andean gene pool), 7 groups with mainly Middle American accessions (Middle American gene pool), while 1 group contained mixed accessions. Consistent with the theory of co-evolution, it was generally observed that accessions from the Andean gene pool were resistant to Middle American pathogen isolates causing anthracnoxe, while the Middle American accessions were resistant to pathogen isolates from the Andes. Different combinations of resistance patterns were found, and breeders can use this information to select a specific group of accessions on the basis of their need.

delta N-15 values of tropical savanna and monsoon forest species reflect root specialisations and soil nitrogen status

A large number of herbaceous and woody plants from tropical woodland, savanna, and monsoon forest were analysed to determine the impact of environmental factors (nutrient and water availability, fire) and biological factors (microbial associations, systematics) on plant delta(15)N values. Foliar delta(15)N values of herbaceous and woody species were not related to growth form or phenology, but a strong relationship existed between mycorrhizal status and plant delta(15)N. In woodland and savanna, woody species with ectomycorrhizal (ECM) associations and putative N-2-fixing species with ECM/arbuscular (AM) associations had lowest foliar delta(15)N values (1.0-0.6parts per thousand), AM species had mostly intermediate delta(15)N values (average +0.6parts per thousand), while non-mycorrhizal Proteaceae had highest delta(15)N values (+2.9 to +4.1parts per thousand). Similar differences in foliar delta(15)N were observed between AM (average 0.1 and 0.2parts per thousand) and non-mycorrhizal (average +0.8 and +0.3parts per thousand) herbaceous species in woodland and savanna. Leguminous savanna species had significantly higher leaf N contents (1.8-2.5% N) than non-fixing species (0.9-1.2% N) indicating substantial N acquisition via N-2 fixation. Monsoon forest species had similar leaf N contents (average 2.4% N) and positive delta(15)N values (+0.9 to +2.4parts per thousand). Soil nitrification and plant NO3- use was substantially higher in monsoon forest than in woodland or savanna. In the studied communities, higher soil N content and nitrification rates were associated with more positive soil delta(15)N and plant delta(15)N. In support of this notion, Ficus, a high NO3- using taxa associated with NO3- rich sites in the savanna, had the highest delta(15)N values of all AM species in the savanna. delta(15)N of xylem sap was examined as a tool for studying plant delta(15)N relations. delta(15)N of xylem sap varied seasonally and between differently aged Acacia and other savanna species. Plants from annually burnt savanna had significantly higher delta(15)N values compared to plants from less frequently burnt savanna, suggesting that foliar N-15 natural abundance could be used as marker for assessing historic fire regimes. Australian woodland and savanna species had low leaf delta(15)N and N content compared to species from equivalent African communities indicating that Australian biota are the more N depauperate. The largest differences in leaf delta(15)N occurred between the dominant ECM Australian and African savanna (miombo) species, which were depleted and enriched in N-15, respectively. While the depleted delta(15)N of Australian ECM species are similar to those of previous reports on ECM species in natural plant communities, the N-15-enriched delta(15)N of African ECM species represent an anomaly.

Physiological profiles of restricted endemic plants and their widespread congenors in the North Queensland wet tropics, Australia

Little is known about causes of endemic rarity in plants. This study pioneered an approach that determined environmental variables in the rainforest habitat and generated physiological profiles for light, water, and nutrient relations for three endemically restricted versus widespread congeneric species' pairs. We found no overall consistent differences in the physiological variables between the group of restricted species and the group of widespread species, and congeneric species pairs were therefore examined individually. Availability of soil nutrients did not differ between restricted-widespread species sites suggesting that species grow under comparable nutrient conditions. Under ambient and manipulated higher light conditions, widespread Gardenia ovularis had a greater photosynthetic activity than restricted Gardenia actinocarpa suggesting that the two species differ in their photosynthetic abilities. Differences between Xanthostemon species included lower photosynthetic activity, higher transpiration rate, and a higher foliar manganese concentration in restricted Xanthostemon formosus compared to widespread Xanthostemon chrysanthus. It is suggested that X. formosus is restricted by its high water use to its current rainforest creek edge habitat, while X. chrysanthus grows in a range of environments, although naturally found in riparian rainforest. Restricted Archidendron kanisii had higher electron transport rates, greater dissipative capacity for removal of excess light, and more efficient investment of nitrogen into photosynthetic components, than its widespread relative Archidendron whitei. These observations and previous research suggest that restricted Archidendron kanisii is in the process of expanding its range. Physiological profiles suggest a different cause of rarity for each species. This has implications for the conservation strategies required for each species. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Parâmetros bioquímicos foliares das espécies Licania tomentosa (Benth.) e Bauhinia forficata (Link.) para avaliação da qualidade do ar

Foliar analysis of biochemical parameters were carried out in order to investigate the influence of air pollutants on two tropical tree species (Licania tomentosa (Benth.) and Bauhinia forfícata (Link.)). Special attention was given to tropospheric ozone due to the fact that concentration levels in the region were found to be up to 140 µg m-3 for a 4 h average time, which is well above the value that can cause injuries to orchides and tobacco (59 µg m-3). Other pollutants such as nitrogen and sulphur oxides were measured and their ambient concentrations were also associated to biochemical alterations in the investigated species.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Efeito da restrição hídrica sobre o crescimento de clones de eucalipto

O estabelecimento e o crescimento inicial de espécies florestais no campo são fortemente afetados pela disponibilidade de água no solo e pela época de plantio, por isso, o presente trabalho estuda o impacto do déficit hídrico no crescimento de mudas de dois clones do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, ambos submetidos a 4 níveis de déficit hídrico, em duas épocas de plantio. O estudo foi realizado na área experimental do Núcleo de Estudos e Difusão de Tecnologia em Florestas, Recursos Hídricos e Agricultura Sustentável (NEDTEC), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Jerônimo Monteiro. O trabalho foi realizado em duas épocas distintas, sendo a primeira no período de 09 de fevereiro a 09 de junho de 2009 e a segunda no período de 11 de julho a 07 de novembro de 2009, visando à realização das observações em diferentes condições de regime de radiação, déficit de pressão do vapor do ar, temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente ao acaso em parcelas subdivididas 2 x 4, alocando-se os 4 níveis de déficits hídricos na parcela principal e as 2 épocas nas subparcelas, com três repetições. Os manejos hídricos aplicados foram: Déficit 0 (D0) sem déficit, Déficit 1(D1) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, permanecendo até o final do experimento, Déficit 2 (D2) corte da irrigação aos 30 dias de experimentação, suspensão da irrigação por 60 dias e posterior retomada da irrigação por mais 30 dias; Déficit 3 (D3) corte da irrigação aos 60 dias de experimentação, prolongando até o final do experimento. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de média Tukey a 5% de probabilidade, para cada clone estudado. Com este trabalho, foi possível avaliar o impacto de diferentes déficits hídricos, no crescimento inicial das plantas, em duas épocas do ano e avaliar o incremento no desenvolvimento das plantas durante a aplicação dos tratamentos, com retiradas de amostras médias de cada tratamento a cada 30 dias. As variáveis medidas nos dois experimentos foram altura total da planta, diâmetro ao nível do coleto, número de folhas, área foliar, matéria seca de folhas, matéria seca de haste e ramos, matéria seca de raízes e matéria seca total. Foram avaliadas as variáveis climáticas durante todo o período experimental, nas duas épocas, a fim de determinar a condição do clima em cada época. Para os dois clones estudados, em geral, os déficits hídricos promoveram a redução das variáveis morfológicas estudadas e a época experimental foi o fator que mais influenciou a redução do crescimento das plantas. Sendo que a Época 1 foi a que proporcionou resultados superiores, e a Época 2 foi a que prejudicou mais o desenvolvimento das plantas, reduzindo significativamente todas as variáveis morfológicas em todos os déficits hídricos, inclusive o D0.

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Influência da luminosidade na fisiologia e morfoanatomia de jequitibá branco (Cariniana estrellensis (Raddi.) Kuntze) e jequitibá rosa (Cariniana legalis (Mart.) Kuntze)

Cariniana estrellensis (Raddi.) Kuntze e C. legalis (Mart.) Kuntze são arbóreas nativas do Brasil que, além de possuírem alto poder econômico, são objeto de interesse em programas de recuperação de áreas degradadas e em plantios comerciais. A escassez de informações relacionadas ao desempenho ecofisiológico dessas espécies em condições ambientais estressantes dificultam o manejo e conservação das mesmas. Dessa forma, o presente estudo objetivou avaliar a ecofisiologia das espécies em um gradiente de irradiância, por meio de dois experimentos. No experimento 1, plantas de C. estrellensis com 12 meses de idade foram submetidas a quatro tratamentos: 40%, 50%, 70% e 100% de irradiância, durante 104 dias. Ao final desse período foram feitas análises de crescimento, do conteúdo de pigmentos fotossintéticos, de trocas gasosas, da fluorescência da clorofila a, do conteúdo foliar de carboidratos solúveis, das características anatômicas foliares e caulinares e da plasticidade fenotípica da espécie. No experimento 2, plantas de C. estrellensis e C. legalis com 14 meses de idade foram submetidas a dois tratamentos: 30% e 100% de irradiância (sombra e sol, respectivamente), durante 30 dias. Ao final desse período foram feitas análises do estresse oxidativo das espécies, por meio da quantificação da atividade das enzimas catalase e peroxidase do ascorbato e por meio da quantificação do conteúdo foliar de pigmentos fotossintéticos. No experimento 1, em 70% de irradiância, as plantas apresentaram melhor crescimento em altura e diâmetro, maior massa seca de folhas (MSF), de caule (MSC) e de raiz (MSR). Em 70% e 100% de irradiância, as plantas apresentaram folhas menores (AFU) e mais espessas (AFE e MFE) resultando em menor área foliar total (AFT). Nesses tratamentos as plantas também apresentaram menor conteúdo foliar de clorofila a (Chl a) e b (Chl b), porém, maior razão Chl a/b e maior conteúdo de carotenóides, o que implicou em menor razão Chl a/Carot. Taxas fotossintéticas maiores foram encontradas nas plantas em 70% e inibidas em 40% e 50%, em função da baixa irradiância solar, e em 100%, possivelmente pela ocorrência de fotoinibição, como mostraram os parâmetros do fluxo de energia do fotossistema II. De acordo com a análise da fluorescência da clorofila a, em pleno sol, as plantas apresentaram menor densidade de centros de reação ativos (RC/ABS) e maior dissipação de energia (DI0/ABS), culminando com menor desempenho do fotossistema II (PIabs) e desempenho total (PITotal). O conteúdo foliar de carboidratos solúveis foi maior nas plantas em 70%, seguido das plantas em 100% de irradiância, com exceção da glicose, que não variou entre os tratamentos. A maior espessura encontrada nas folhas sob 100% de irradiância foi em função da maior espessura das epidermes adaxial e abaxial e dos parênquimas paliçádico e esponjoso. E o maior diâmetro do caule em 70% de irradiância se deu pela maior espessura do xilema e floema secundários. No experimento 2, as plantas em pleno sol de ambas as espécies também apresentaram menor conteúdo foliar de clorofila a (Chl a) e b (Chl b) e maior razão Chl a/b. No entanto, o conteúdo de carotenóides foi maior, o que implicou em menores razões Chl a/Carot. A atividade da catalase (CAT) variou em função do tempo e da espécie, apresentando uma queda em C. estrellensis aos 16 dias, possivelmente em função de fotoinativação, e um aumento em C. legalis aos 30 dias. Já a atividade da peroxidase do ascorbato (APX) não variou em função do tempo, da espécie ou dos tratamentos. O estudo da plasticidade fenotípica mostrou que C. estrellensis é uma espécie plástica, principalmente em função das variáveis de fotossíntese e trocas gasosas, sendo capaz de sobreviver no gradiente de irradiância testado, o que viabiliza o seu uso em projetos de recuperação de áreas degradadas. E, uma vez que as análises ecofisiológicas mostraram que C. estrellensis e C. legalis apresentaram melhor desempenho em luminosidade moderada, sugere-se que ambas comportaram-se como espécies intermediárias no processo de sucessão florestal. No entanto, uma vez que a concentração de pigmentos foliares e a produção de enzimas antioxidantes inferiram maior susceptibilidade de C. estrellensis à fotoinibição em alta irradiância, sugere-se maior viabilidade do uso de C. legalis em projetos de recuperação de áreas degradas.

Estudo morfofisiológico e anatômico de dois genótipos de cacaueiro (Theobroma cacao L.) submetidos a diferentes condições de radiação solar

A luminosidade desponta como um dos fatores abióticos de maior importância no estabelecimento das plantas, podendo ocasionar alterações a nível fisiológico e anatômico, interferindo diretamente no desenvolvimento das mesmas e consequentemente, sua produtividade. O cacaueiro (Theobroma cacao – Malvaceae) possui grande interesse econômico devido à utilização de suas sementes para produção de manteiga de cacau e chocolate. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi comparar características fisiológicas e anatômicas de dois genótipos de cacaueiro (PH 16 e IPIRANGA 01), submetidos a diferentes condições de radiação solar de modo a inferir a respeito das condições de luminosidade mais favoráveis ao desenvolvimento dos mesmos. Foram realizadas análises de crescimento, teor de pigmentos, trocas gasosas e anatômicas caulinares e foliares. O delineamento experimental foi em Blocos casualizados (DBC), com 4 repetições em arranjo fatorial 2 x 5, constituído de dois genótipos e 5 níveis de luminosidade (0% - pleno sol -, 18%, 30%, 50% e 80% de sombreamento), totalizando 40 parcelas com 10 plantas cada. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e regressão. Os resultados de crescimento indicam maior adaptação, de ambos os genótipos, em condições de irradiância alta a moderada. O índice de qualidade de Dickson demonstrou maior capacidade de sobrevivência em condições de campo a níveis altos de irradiância para o genótipo PH 16 e a níveis de irradiância moderada para IPIRANGA 01. Os teores de pigmentos fotossintetizantes de IPIRANGA 01 mostram-se mais elevados na condição de 30% de sombreamento, enquanto que, para PH 16 os maiores teores foram observados em 50% de sombreamento. Ambos os genótipos demonstraram altas taxas de A, Ci, E, A/E, A/Gs e A/Ci, sob elevadas irradiâncias, assim como adaptações anatômicas caulinares e foliares a maiores luminosidades, tais como, maior espessamento do limbo foliar, parênquima paliçádico, esponjoso, limbo foliar, epiderme adaxial e densidade estomática, além de maior densidade e frequência de elementos de vaso e espessura do xilema secundário. Os genótipos PH 16 e IPIRANGA 01 apresentaram uma grande plasticidade em relação aos diferentes níveis de irradiância, no entanto, constatou-se que PH 16 apresentou melhor desempenho sob condições de alta irradiância, como as obtidas nos tratamentos a pleno sol e 18% de sombreamento, enquanto que, IPIRANGA 01 mostrou-se mais adaptado sob sombreamento moderado, a 30% de sombra.