Emergence and physiological behavior of provenances of pinhão manso in function of level of aluminum / Surgimento e comportamento fisiológico de procedências de pinhão manso em função do nível de alumínio

The aluminum in high levels in the soil affects the emergence, growth, and development of various species. Therefore, the objective of this study was to evaluate the emergence and physiological behavior of four provenances of Jatropha curcas subjected to different levels of aluminum. The experiment was performed in a greenhouse in a completely randomized design, with four levels of aluminum in the soil (8.2, 16.5, 24.0 mmolc·dm-3 and control) and four provenances of J. curcas seeds (P1 = Dourados-MS, P2 = Montes Claros-MG, P3 = Alta Floresta-MT, and P4 = Petrolina-PE); the effects of aluminum toxicity were investigated in 25, 50, 75, and 100 days after emergence. The levels of aluminum in the soil were collected from the initial soil correction, which featured an aluminum level of 24.0 mmolc dm-3. The seedling emergence was not affected by treatment with aluminum; however, the height and leaf area of P1, P2, and P3 were reduced with increasing levels of aluminum. The emergence and vigor of J. curcas seeds were not influenced by the differences in the origins of the seeds or by the aluminum levels evaluated. Gas exchanges were affected negatively by aluminum and the responses of the chlorophyll a fluorescence indicate harmful effect in the photosynthetic apparatus. The seeds of origin P4 (Petrolina-PE) has increased tolerance to stress conditions.

O alumínio em níveis elevados no solo afeta a emergência, o crescimento e o desenvolvimento de diversas espécies. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi avaliar a emergência e o comportamento fisiológico de quatro procedências de Jatropha curcas submetidas a diferentes níveis de alumínio. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro níveis de alumínio no solo (8,2; 16,5 e 24,0 mmolc dm-3 e o controle) e quatro procedências de sementes de J. curcas (P1 = Dourados-MS P2 = Montes Claros-MG, P3 = Alta Floresta-MT e P4 = Petrolina-PE), e os efeitos da toxicidade do alumínio foram investigados aos 25, 50, 75 e 100 dias após a emergência. A emergência das plântulas não foi afetada pelo tratamento com alumínio; no entanto, a altura e a área foliar de P1, P2 e P3 foram reduzidas com níveis crescentes de alumínio. A emergência e o vigor das plântulas das procedências não foram afetados pelos níveis de alumínio avaliados. A taxa fotossintética, taxa de transpiração e condutância estomática também foram reduzidas quando as plantas foram cultivadas em solo contendo altas níveis de alumínio. As plantas P4 foram menos sensíveis aos níveis crescentes de alumínio.

Photosynthetic and enzymatic metabolism of Schinus terebinthifolius Raddi seedlings under water deficit / Metabolismo fotossintético e enzimático das mudas de Schinus terebinthifolius Raddi sob déficit hídrico

ABSTRACT Schinus terebinthifolius Raddi is a tree species that can be used in the recovery of degraded areas, as it exhibits rapid growth and has a very expansive root system, facilitating water uptake from the deeper layers of the soil. The objective of this study was to evaluate photosynthesis and enzymatic activity in S. terebinthifolius seedlings under conditions of water deficit and their potential to recover following re-irrigation. The experiment was conducted in a greenhouse under a plastic covering where plants were distributed into two groups: Group 1 - control plants, where irrigation was maintained at 70% of the water retention capacity, and Group 2 - stressed plants, where irrigation was suspended until the photosynthetic rate neared zero, followed by rehydration for 12 days, then a further suspension of irrigation. At the beginning of the experiment and during the suspension of irrigation and rehydration, plants were evaluated for gas and antioxidant enzyme exchanges. Hydric stress significantly reduced photosynthesis, stomatal transpiration conductance, carboxylation efficiency of Rubisco, and the chlorophyll content of the S. terebinthifolius plants. Following rehydration, plants recovered the carboxylation efficiency of Rubisco, but not the photosynthetic rate. Antioxidant enzyme activity increased in both the aerial part and the root in response to water deficit.

RESUMO Schinus terebinthifolius Raddi é uma espécie arbórea que pode ser utilizada em recuperação de áreas degradas, sendo uma espécie de rápido crescimento com um sistema radicular bem expansivo o que facilita captar águas nas camadas mais profundas do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o metabolismo fotossintético e enzimático das mudas de S. terebinthifolius sob condições de déficit hídrico e seu potencial de recuperação após a retomada de irrigação. O experimento foi realizado em casa de vegetação sob cobertura plástica onde os vasos foram distribuídos em dois lotes sendo: 1 - Controle, onde a irrigação das plantas foi mantida a 70% da capacidade de retenção de água e o lote 2 - Estresse, onde a suspensão da irrigação foi mantida até que a taxa fotossintética apresentasse níveis próximos de zero seguida de reidratação por 12 dias e nova suspensão da irrigação. No início do experimento e na suspensão da irrigação e reidratação, as plantas foram avaliadas quanto as trocas gasosas e enzimas antioxidantes. O estresse hídrico reduz significativamente a fotossíntese, a transpiração condutância estomática, a eficiência de carboxilação da rubisco e os teores de clorofila das plantas de S. terebinthifolius. As enzimas antioxidantes aumentaram tanto na parte aérea quanto na raiz em resposta ao déficit hídrico.

Germination and dessication of Hancornia speciosa Gomes seeds / Germinação e secagem de sementes de Hancornia speciosa Gomes

The aim of this work was describe the germination and evaluate the desiccation and reduction in desiccation sensitivity of Hancornia speciosa Gomes seeds. Initially, we evaluated the germination characteristics and morphophysiological aspects of seedlings. The seeds in the first experiment were subjected to fast desiccation (activated silica gel) and slow desiccation (laboratory conditions) until the water content reached 40%, 30%, 20%, and 15% ± 2%. To reduce the desiccation sensitivity, in the second experiment, the seeds were soaked in polyethylene glycol (PEG) at potentials of -0.1 and - 0.3 MPa for 120 h, with or without abscisic acid (ABA) (10-4µM), and subsequently subjected to fast desiccation until a water content of 15% was reached, based on the results from the first experiment. The seed vigor in both experiments was evaluated by the primary root protrusion tests, percentage of normal seedlings, germination speed index, length and mass (shoot, underground, and total). Seedlings of H. speciosa feature a stem-like xylopodium structure. The seeds were tolerant to water reduction up to 15% by fast desiccation and 30% by slow desiccation. Moreover, priming was not efficient in reducing the desiccation sensitivity of H. speciosa seeds.

Objetivou-se neste trabalho descrever a germinação e avaliar a secagem e a redução da sensibilidade à dessecação em sementes de Hancornia speciosa Gomes. Inicialmente, foi realizada a descrição das características de germinação e aspectos morfofisiológicos das plântulas. Para primeiro experimento, as sementes foram submetidas à secagem rápida (sílica gel ativada) e à secagem lenta (condições de ambiente de laboratório) até atingirem os teores de água de 40, 30, 20 e 15 ± 2%. Na tentativa da redução da sensibilidade à dessecação em um segundo experimento, as sementes foram embebidas em polietileno glicol (PEG) nos potenciais de -0,1 e -0,3 MPa por 120 horas associados ou não ao ácido abscísico (ABA) (10-4M) e posteriormente submetidas a secagem rápida no teor de água de 15%, de acordo com os resultados do primeiro experimento. O potencial fisiológico das sementes, em ambos os experimentos, foi avaliado por meio dos testes de protrusão da raiz primária, porcentagem de plântulas normais, índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca de plântulas (parte aérea, sistema subterrâneo e total). As plântulas de H. speciosa apresentam xilopódio de estrutura caulinar. As sementes toleram a redução do teor de água até 15% na secagem rápida e de 30% para secagem lenta. O condicionamento osmótico não foi eficiente para reduzir a sensibilidade à dessecação de sementes de H. speciosa.

Initial growth of Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg. seedlings on substrates with different compositions and water retention capacities / Crescimento inicial de mudas de Campomanesia adamantium (Cambess.) O. Berg em diferentes substratos e capacidade de retenção de água

Information on germination, seedling development, and substrates and water requirements of native Savannah species are scarce, for propagation and plantation establishments. Based on this, we evaluated the initial growth of Campomanesia adamantium seedlings sown into tubes containing substrates with different compositions and water retention capacities, including red latosoil; red latosoil and Bioplant® (1:1); red latosoil, sand, and semidecomposed poultry manure (1:1:0.5); red latosoil and sand (1:1); and red latosoil, sand, and semidecomposed poultry manure (1:2:0.5). The tubes were irrigated three times per week to 25%, 50%, 75%, and 100% of their water retention capacities. The morphological characteristics of the seedlings and their quality indexes were analyzed 52, 83, 114, and 145 days after sowing. We tested all possible combinations of substrates and percentages of water holding capacities, with four replicates (12 tubes). The substrates of red latosoil plus sand and red latosoil plus Bioplant® were found to be most suitable for the growth and development of C. adamantium seedlings at water retention capacities between 75% and 100%. Growing conditions with water retention capacities of 25% and 50% should not be used to produce seedlings of C. adamantium.

As informações sobre à germinação, desenvolvimento de mudas, tipos de substratos e disponibilidades hídricas de espécies nativas do Cerrado ainda são escassas, para fins de propagação e estabelecimentos de plantios. Com base nisso, foram avaliados o crescimento inicial de mudas de Campomanesia adamantium semeadas em vasos contendo substrato com diferentes composições e capacidade de retenção de água: latossolo vermelho; latossolo vermelho + Bioplant® (1:1); latossolo vermelho + areia + esterco de frango semi- decomposto (1:1:0,5); latossolo vermelho + areia (1:1) e latossolo vermelho + areia + esterco de frango semi- decomposto (1:2:0.5). Os vasos foram irrigados por três vezes por semana para 25%, 50%, 75% e 100% da sua capacidade de retenção de água. As características morfológicas das mudas e seus índices de qualidade foram analisados 52, 83, 114 e 145 dias após a semeadura. Todas as possíveis combinações de substratos e porcentagens de capacidade de retenção de água foram feitas, com quatro repetições (12 vasos). Os substratos latossolo vermelho + areia e latossolo vermelho + Bioplant® na capacidade de retenção de água entre 75 % e 100% foram encontrados para ser mais adequado para o crescimento e desenvolvimento de plântulas de C. adamantium. Condições de cultivo em capacidade de retenção de água de 25 e 50% não deve ser utilizado para a produção de mudas de C. adamantium.

Gas exchange and photosynthetic activity in Hancornia speciosa gomes seedlings under water deficit conditions and during rehydration / Trocas gasosas e atividade fotossintética em mudas Hancornia speciosa Gomes sob estresse hídrico e durante a reidratação

Considering the wide distribution of Hancornia speciosa Gomes in the Brazilian savanna, environment with irregular distribution of rainfall, it is believed that their seedlings can be cultivated for a few days under water restriction, information that can stimulate the use of this species in restoration or planting for sustainable exploration programs. The present study evaluated the gas exchange and photosynthetic activities of H. speciosa seedlings and examined their tolerance to water deficit and their metabolic recovery after rehydration. We evaluated the photosynthetic rate, internal carbon concentration, transpiration rate, stomatal conductance, water-use efficiency, photosystem II quantum efficiency (Fv/Fm), instantaneous carboxylation efficiency, chlorophyll index, and recuperation potential of H. speciosa seedlings after rehydration. Twelve month-old seedlings were used and maintained at 70% of their soil water retention capacity. Data was collected 7, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 23, 31, 33, 35, 37, 42, 44, 46, and 48 days after suspending irrigation; irrigation was reinitiated when the photosynthetic rate approached zero. Water deficit conditions reduced all of the parameters evaluated except the chlorophyll index; stressed seedlings required 42 days for the photosynthetic rate to reach zero, but photosynthetic equilibrium was reestablished just five days after rehydration. This temporary water deficiency did not cause any permanent deleterious effects on the photosynthetic apparatus of the seedlings.

Considerando a ampla distribuição de Hancornia speciosa Gomes no cerrado, ambiente com distribuição irregular de chuvas, acredita-se que suas mudas podem ser cultivadas por alguns dias sob restrição hídrica, informações que podem estimular o uso desta espécie em restauração ou plantio para programas de exploração sustentável. O presente estudo avaliou as trocas gasosas e atividade fotossintética das mudas de H. speciosa e sua tolerância à deficiência hídrica e recuperação metabólica após a reidratação. Avaliou-se a taxa fotossintética, a concentração interna de carbono, a taxa de transpiração, condutância estomática, eficiência do uso da água, eficiência quântica do fotossistema II (Fv/Fm), eficiência instantânea de carboxilação, índice de clorofila, e potencial de recuperação das mudas de H. speciosa após a reidratação. Foram usadas mudas de doze meses de idade, que foram mantidas sob 70% da capacidade de retenção de água do solo. Os dados foram coletados aos 7, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 23, 31, 33, 35, 37, 42, 44, 46 e 48 dias após a suspensão da irrigação, que foi reiniciada quando a taxa fotossintética aproximou-se de zero. A condição de déficit hídrico reduziu todos os parâmetros avaliados, exceto o índice de clorofila; mudas estressadas necessitam 42 dias para que a taxa fotossintética chegue a zero, mas o equilíbrio fotossintético é restabelecido cinco dias após a reidratação. Essa deficiência de água temporária não causou efeitos deletérios permanentes no aparato fotossintético das mudas.