TOLERÂNCIA À SECA EM FEIJÃO-CAUPI

1. TOLERÂNCIA À SECA EM FEIJÃO-CAUPI FRANCISCO J. A. F.TÁVORA - CCA/UFC - E-mail: tavora@ufc.br TERESINA - PI

2. ADAPTAÇÃO À SECA

3. CLASSIFICAÇÃO • Hidrófitas (w -1 MPa) • Mesófitas (w -1,5 a - 4,0 MPa) • Xerófitas (w - 4 a -8 MPa) (Adaptado de Larcher, 2000)

4. Poiquilohídricas: sofrem mudanças bruscas no grau de hidratação. Perdem água e dessecam de acordo com a redução da umidade ambiental. • Homeohídricas: não estão sujeitas a mudanças bruscas no grau de hidratação. A presença de vacúolo e cutícula protege a planta da dessecação. Assim, num ambiente seco elas mantêm umidade em suas células.

5. Mecanismos de adaptação à seca Ocorrem naturalmente nas xerófitas. As mesófitas incorporam algumas características. Importância do estudo dos mecanismos. Plantas nativas e cultivadas

6. Fuga à seca • Tolerância à seca em altos níveis de w • Redução da perda de água • Aumento da capacidade de absorção • Tolerância à seca em baixos níveis de w • Manutenção da turgescência • Tolerância à dessecação

7. Fuga à seca • Ajustam o ciclo de vida a curtos períodos de suprimento apropriado de água. • Grande plasticidade. • Rápido desenvolvimento fenológico.

8. Tolerância com altos níveis de w • Redução na transpiração. • Aumento na capacidade de absorção de água.

9. Redução na transpiração • Rápida regulação estomática; • Estômatos em cripta; • Distribuição e densidade estomática; • Copa compacta; • Abscisão foliar; • Redução da superfície/volume; • Aumento da reflectância, movimento foliar; • Redução na transpiração cuticular.

10. Aumento da absorção de água • Grande proporção de tecidos condutores; • Aumento da condução estomática; • Elevada relação raiz/parte aérea; • Raízes mais profundas; • Capacidade de emissão rápida de raízes novas.

11. Tolerância com baixos níveis de w • Manutenção da turgescência • elasticidade da parede celular; • ajustamento osmótico.

12. Ajustamento osmótico • Há acumulação ativa de solutos orgânicos ou inorgânicos no citosol, com redução no . • A planta continua a remover água do solo com baixo w • Há manutenção da turgescência, apesar da redução do w • Varia com a espécie. • Há espécies que não se ajustam. • Dependente do valor da Pmin.

13. Redução da turgescência (dessecação) • Há perda total da turgescência. • Tolera severo déficit hídrico.

14. Tolerância à dessecação • Células de pequeno volume • Vacúolos ausentes ou com pequena dimensão.

15. A manutenção do sistema de membranas está estreitamente relacionado com o fenômeno da tolerância à dessecação.

16. Transformações nos lipídios das membranas • O estresse hídrico provoca a degradação de lipídeos polares através do aumento da atividade de enzimas lipolíticas (Pham Thi et al, 1990). • Monogalactosyl-diacylglycerol (MDGD) • Digalactosyl-diacilglicerol (DGDG) • Fosfatil-coline (PC)

17. A medida da resistência protoplasmática permite avaliar a integridade das membranas.

18. Uso eficiente de água (UEA) • Relação entre água utilizada e a produção. • Varia com os mecanismos de adaptação. • Não há relação entre adaptação à seca e UEA. • Uma xerófita pode ser menos eficiente no uso de água que uma mesófita.

19. UEA expressa um parâmetro de produção. • Plantas C4: 1,4 a 3,3 mg MS/gH2O • Plantas C3: 0,7 a 1,5 mg MS/gH2O

20. UEA e discriminação do 13CO2. A discriminação do 13C durante a assimilação de CO2 () dá, em plantas C3, uma estimativa da relação entre a concentração interna de CO2 na folha (Ci) e a ambiente (Ca). Valores baixos de  estão associados a menor relação Ci/Ca e, portanto, maiores valores de UEA.

21. Importância dos mecanismos para as plantas cultivadas

22. Fuga à seca A planta ajusta seu ciclo ao período em que a água está disponível. Há a redução do potencial produtivo

23. Tolerar a secaem altos níveis de w • Mantém as atividades fisiológicas. • O aumento da capacidade de absorção de água é melhor do que a redução da perda. • Os mecanismos que reduzem a perda de água limitam a taxa de FS.

24. Tolerância com baixos níveis de w O ajustamento osmótico é uma boa possibilidade pelo fato de manter a turgescência. Há um custo. A tolerância à dessecação tem importância discutível. Sua presença em espécies homeohídricas pode constituir uma involução.

25. Adaptação do feijão-caupi à deficiência hídrica

26. HÁBITO DE CRESCIMENTO • Determinado • Indeterminado

27. CICLO • Super precoce- < 60 dias • Precoce- 60 a 67 dias • Médio - 68 a 90 dias • Tardio- > 90 dias

28. Movimento foliar • Redução da área foliar • Controle estomático

30. APROFUNDAMENTO DO SISTEMA RADICULAR

31. Pandey et al, 1984

32. (Costa et al, 1997)

33. AJUSTAMENTO OSMÓTICO Ausente no feijão-caupi Pmin próxima a zero

34. Potencial hídrico de beterraba e feijão-caupi submetidos a estresse hídrico (McCree & Richardson, 1987).

36. TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO

37. Composição de lipídios das membranas Em feijão–caupi há uma relação entre a composição de lipídios polares em cultivares resistentes e sensíveis ao estresse hídrico. (Monteiro de Paula et al, 1990).

38. Resistência protoplasmática

39. (Vasquez-Tello et al, 1990)

40. (Pimentel et al, 2002)

41. USO EFICIENTE DE ÁGUA Discriminação de 13CO2

42. (Ismail & Hall, 1993)

43. Susceptibilidade ao longo do ciclo A cultura é mais susceptível ao déficit hídrico na fase de floração e preenchimento dos frutos. Resultados variam em função da severidade do estresse imposto. (Turk & Hall, 1980)

44. Deficiência hídrica e fixação simbiótica do nitrogênio.

45. (Habish & Mahdi, 1976)

46. OBRIGADO PELA ATENÇÃO! FRANCISCO J. A. F.TÁVORA - CCA/UFC - E-mail: tavora@ufc.br TERESINA - PI