ABSTRACT
ABSTRACT: Black shading nets are widely used in the protected cultivation of vegetables as a technique for controlling light and temperature, while the colored shading nets, with special optical properties to improve the use of solar radiation, appeared recently in the agricultural plastics market. Light quality transmitted by gray, aluminized, pearl, blue, red and black (control) nets with 30% shade was evaluated, as well as its effects on photosynthetic properties and fruits production of cucumber plants. Treatments (shade nets) were established under a randomized complete block design with four repetitions. The red net transmitted 23.7 and 40.3% more photosynthetic photon flux density (400 to 700nm) and red light (600 to 700nm) and the blue net transmitted 36% more blue light (400 to 500nm) in comparison with the respective transmissions of black net. All nets increased the photosynthetic responses: transpiration, stomatal conductance and CO2 assimilation, observed in plants grown under black net. Leaf greenness (41.6 SPAD units) and foliar area (90dm2) increased 22.8 and 38.9% with the red net, while the dry weight of leaf (52.5g) increased 21.9% with pearl net. Pearl, red, aluminized and blue nets showed to be viable alternatives because the production of fruit increased in 71, 48, 46 and 46%, respectively, in comparison with the conventional black net (52t ha-1).
RESUMO: As malhas de sombreamento preto são amplamente utilizadas no cultivo protegido de hortaliças como uma técnica para controlar a luz e a temperatura; enquanto as malhas de sombreamento coloridas, com propriedades ópticas especiais para melhorar o uso da radiação solar, apareceram recentemente no mercado de plásticos agrícolas. A qualidade de luz transmitida por malhas cinza, aluminizada, pérola, azul, vermelha e preta (controle) com 30% de sombreamento foi avaliada, assim como seus efeitos nas propriedades fotossintéticas e na produção de frutos de plantas de pepino. Os tratamentos (malhas de sombreamento) foram estabelecidos sob o desenho de blocos completos casualizados, com quatro repetições. A malha vermelha transmitiu 23,7 e 40,3% mais densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (400 a 700nm) e luz vermelha (600 a 700nm) e a malha azul transmitiu 36% mais luz azul (400 a 500nm) em comparação com as respectivas transmissões de malha preta. Todas as malhas aumentaram as respostas fotossintéticas: transpiração, condutância estomática e assimilação de CO2, observadas em plantas cultivadas sob malha preta. O verde da folha (41,6 unidades SPAD) e a área foliar (90dm2) aumentaram 22,8 e 38,9% com a malha vermelha, enquanto o peso seco da folha (52,5g) aumentou 21,9% com a malha pérola. As malhas pérola, vermelha, aluminizada e azul mostraram-se como alternativas viáveis, pois a produção de frutos aumentou em 71, 48, 46 e 46%, respectivamente, em comparação à malha convencional preta (52t ha-1).
ABSTRACT
The present study investigated changes in photosynthetic characteristics of Guazuma ulmifolia Lam. (early successional species) and Hymenaea courbaril L. (late successional species) grown in contrasting light conditions as a way of assessing photosynthetic plasticity. Early successional species typically inhabit gap environments being exposed to variability in multiple resources, hence it is expected that these species would show higher photosynthetic plasticity than late successional ones. In order to test this hypothesis, light and CO2 response curves and chlorophyll content (Chl) were measured in plants grown in high and low light environments. G. ulmifolia presented the highest amounts of both Chl a and b, especially in the low light, and both species presented higher Chl a than b in both light conditions. The Chl a/b ratio was higher in high light leaves of both species and greater in G. ulmifolia. Taken together, these results evidence the acclimation potential of both species, reflecting the capacity to modulate light harvesting complexes according to the light environment. However, G. ulmifolia showed evidence of higher photosynthetic plasticity, as indicated by the greater amplitude of variation on photosynthetic characteristics between environments shown by more significant shade adjusted parameters (SAC) and principal component analysis (PCA). Thus, the results obtained were coherent with the hypothesis that the early successional species G. ulmifolia exhibits higher photosynthetic plasticity than the late successional species H. courbaril.
O presente estudo investigou mudanças nas características fotossintéticas de Guazuma ulmifolia Lam. (pioneira) e Hymenaea courbaril L. (secundária) crescidas sob condições luminosas contrastantes, como uma maneira de acessar a plasticidade fotossintética das espécies. Espécies pioneiras geralmente habitam ambientes de clareira, expostas a uma ampla variação em múltiplos recursos, o que indica que essas espécies podem apresentar maior plasticidade fotossintética do que espécies secundárias. A fim de testar essa hipótese, foram feitas curvas de resposta à luz e ao CO2 e medidas do conteúdo de clorofila (Chl) em plantas crescidas em ambientes com alta e baixa luminosidade. G. ulmifolia apresentou os maiores teores de Chl a e b, principalmente em baixa luminosidade, e ambas as espécies apresentaram maior conteúdo de clorofila a do que b em ambas as condições luminosas. A razão Chl a/b foi maior em folhas de sol em ambas as espécies e foi mais elevada em G. ulmifolia. Conjuntamente, esses resultados evidenciam um potencial de aclimatação em ambas as espécies, indicando a capacidade de modular os complexos antena de acordo com o ambiente luminoso. Contudo, G. ulmifolia mostrou evidências de maior plasticidade fotossintética, conforme indicado pela maior amplitude de variação nas características fotossintéticas entre ambientes, maior número de parâmetros significativamente justados à sombra (SAC) e pela análise de componentes principais (PCA). Assim, os resultados obtidos foram coerentes com a hipótese de que a espécie pioneira G. ulmifolia apresenta maior plasticidade fotossintética do que a secundária H. courbaril.
ABSTRACT
The present study investigated changes in photosynthetic characteristics of Guazuma ulmifolia Lam. (early successional species) and Hymenaea courbaril L. (late successional species) grown in contrasting light conditions as a way of assessing photosynthetic plasticity. Early successional species typically inhabit gap environments being exposed to variability in multiple resources, hence it is expected that these species would show higher photosynthetic plasticity than late successional ones. In order to test this hypothesis, light and CO2 response curves and chlorophyll content (Chl) were measured in plants grown in high and low light environments. G. ulmifolia presented the highest amounts of both Chl a and b, especially in the low light, and both species presented higher Chl a than b in both light conditions. The Chl a/b ratio was higher in high light leaves of both species and greater in G. ulmifolia. Taken together, these results evidence the acclimation potential of both species, reflecting the capacity to modulate light harvesting complexes according to the light environment. However, G. ulmifolia showed evidence of higher photosynthetic plasticity, as indicated by the greater amplitude of variation on photosynthetic characteristics between environments shown by more significant shade adjusted parameters (SAC) and principal component analysis (PCA). Thus, the results obtained were coherent with the hypothesis that the early successional species G. ulmifolia exhibits higher photosynthetic plasticity than the late successional species H. courbaril.
O presente estudo investigou mudanças nas características fotossintéticas de Guazuma ulmifolia Lam. (pioneira) e Hymenaea courbaril L. (secundária) crescidas sob condições luminosas contrastantes, como uma maneira de acessar a plasticidade fotossintética das espécies. Espécies pioneiras geralmente habitam ambientes de clareira, expostas a uma ampla variação em múltiplos recursos, o que indica que essas espécies podem apresentar maior plasticidade fotossintética do que espécies secundárias. A fim de testar essa hipótese, foram feitas curvas de resposta à luz e ao CO2 e medidas do conteúdo de clorofila (Chl) em plantas crescidas em ambientes com alta e baixa luminosidade. G. ulmifolia apresentou os maiores teores de Chl a e b, principalmente em baixa luminosidade, e ambas as espécies apresentaram maior conteúdo de clorofila a do que b em ambas as condições luminosas. A razão Chl a/b foi maior em folhas de sol em ambas as espécies e foi mais elevada em G. ulmifolia. Conjuntamente, esses resultados evidenciam um potencial de aclimatação em ambas as espécies, indicando a capacidade de modular os complexos antena de acordo com o ambiente luminoso. Contudo, G. ulmifolia mostrou evidências de maior plasticidade fotossintética, conforme indicado pela maior amplitude de variação nas características fotossintéticas entre ambientes, maior número de parâmetros significativamente justados à sombra (SAC) e pela análise de componentes principais (PCA). Assim, os resultados obtidos foram coerentes com a hipótese de que a espécie pioneira G. ulmifolia apresenta maior plasticidade fotossintética do que a secundária H. courbaril.