Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding? / Mudas de Dipteryx alata Vogel recuperam a qualidade e as respostas fotossintéticas e antioxidantes no pós-alagamento?

Abstract Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Resumo Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding? / Mudas de Dipteryx alata Vogel recuperam a qualidade e as respostas fotossintéticas e antioxidantes no pós-alagamento?

Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Do Dipteryx alata Vogel seedlings recover the quality and the photosynthetic and antioxidant responses in the post-flooding?

Abstract Dipteryx alata Vogel is a tree species widely found in Cerrado, settling preferentially in well drained soils. Studies related to ecophysiology of D. alata may contribute to the decision making about using seedlings of this species in projects aimed at the recovery of degraded areas where seasonal flooding happens. This study aimed to assess the effects of flooding on photosynthetic and antioxidant metabolism and quality of D. alata seedlings cultivated or not under flooding during four assessment periods (0, 20, 40, and 60 days), followed by 100 days after the end of each assessment period (0+100, 20+100, 40+100, and 60+100 days), allowing verifying the potential for post-flooding recovery. Flooded plants showed lower photosynthetic efficiency than non-flooded plants, regardless of the periods of exposure. However, this efficiency was recovered in the post-flooding, with values similar to that of the non-flooded seedlings. Moreover, the damage to FV/FM was evidenced by an increase in the period of exposure to flooding, but recovery was also observed at this stage of the photosynthetic metabolism. Seedling quality decreased under flooding, not varying between periods of exposure, but remained lower although the increase observed in the post-flooding period, with no recovery after flooding. The occurrence of hypertrophied lenticels associated with physiological changes and an efficient antioxidant enzyme system might have contributed to the survival and recovery of these seedlings. Thus, this species is sensitive to flooding stress but capable of adjusting and recovering metabolic characteristics at 100 days after the suspension of the water stress, but with no recovery in seedling quality. Thus, we suggested plasticity under the cultivation condition and determined that the time of 100 days is not enough for the complete resumption of growth.

Resumo Dipteryx alata Vogel é uma arbórea de ampla ocorrência no Cerrado, se estabelecendo preferencialmente em solos bem drenados. Estudos referentes à ecofisiologia de D. alata em podem contribuir para a tomada de decisão sobre o uso de mudas dessa espécie em programas de recuperação de áreas degradadas sujeitas a alagamento temporário. Objetivamos com essa pesquisa avaliar os efeitos do alagamento no metabolismo fotossintético e antioxidante, além da qualidade de mudas dessa espécie, cultivadas ou não sob alagamento durante quatro períodos de avaliação (0, 20, 40 e 60 dias) seguidos de 100 dias após o término de cada período (0+100, 20+100, 40+100, 60+100 dias), possibilitando verificar o potencial de recuperação pós-alagamento. Observamos que as plantas alagadas apresentaram menor eficiência fotossintética e danos em FV/FM entretanto houve recuperação dessas características no pós alagamento. A qualidade das mudas reduziu sob alagamento não variando entre os períodos de exposição e embora tenha aumentado no pós-alagamento manteve-se menor não se recuperando. A ocorrência de lenticelas hipertrofiadas associadas a alterações fisiológicas e um eficiente sistema enzimático antioxidante devem ter contribuído para a sobrevivência e recuperação metabólica dessas mudas. Diante disso, sugerimos que a espécie é sensível ao estresse por alagamento, mas capaz de se ajustar e recuperar as características metabólicas 100 dias após a suspensão deste estresse hídrico, no entanto a qualidade da mudas não apresentou recuperação, assim, sugerimos plasticidade diante da condição de cultivo e ressaltamos que o tempo de 100 dias não é suficiente para a completa retomada do crescimento.

Evaluation of water stress and co-inoculation of Azospirillum brasilense and Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Avaliação do estratégio de água e co-inoculação de Azospirillum brasilense e Rhizobium tropici in beans (Phaseolus vulgaris l) / Evaluación del estrés hídrico y la coinoculación de Azospirillum brasilense y Rhizobium tropici en frijoles (Phaseolus vulgaris l)

Climate change has caused major changes in abiotic factors, with water stress as the greatest threat to agricultural production. The measures aimed at alleviating the problems caused by this limiting production factor have occurred through the adoption of sustainable strategies, especially microbial biotechnology, which uses the interactions between the microorganism and the plant, ensuring productive quality and inducing plant resistance to stresses biotic and abiotic. The objective of the present work was to evaluate the biological nitrogen fixation and the development of bean seedlings, with co-inoculation of two types of inoculants, which were subjected to water stress by different pot capacities. The experiment was conducted in a greenhouse, at Universidade Paranaense - UNIPAR, from April to June 2019. The experimental design was completely randomized (DIC), with 5 replications, 16 treatments and 80 experimental units. The cultivar used was SCS Riqueza. The parameters evaluated were pot capacity (25%, 50%, 75% and 90%); small, large and total nodules, shoot and root length, dry and fresh weight, total carbon and nitrogen. The evaluation of the morphological parameters of the bean seedlings indicated that the co- inoculation technique promoted beneficial effects for the dry mass parameters of shoot, nodule and root. The analysis of the percentage of carbon and nitrogen in the tissues of the seedlings provided an increase in the concentration of these elements in treatments that involved co-inoculation (Azospirillum brasilensis and Rhizobium tropici) with pot capacities of 25 and 75% (CV), demonstrating that the association of microorganisms is beneficial in the limiting water situation.(AU)

A mudança climática tem causado grandes mudanças nos fatores abióticos, sendo o estresse hídrico a maior ameaça à produção agrícola. As medidas destinadas a aliviar os problemas causados por este fator limitante de produção ocorreram através da adoção de estratégias sustentáveis, especialmente a biotecnologia microbiana, que utiliza as interações entre o microorganismo e a planta, garantindo a qualidade produtiva e induzindo a resistência da planta ao estresse biótico e abiótico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a fixação biológica de nitrogênio e o desenvolvimento de mudas de feijão, com co-inoculação de dois tipos de inoculantes, que foram submetidos ao estresse hídrico por diferentes capacidades de vaso. A experiência foi realizada em uma estufa, na Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junho de 2019. O projeto experimental foi completamente randomizado (DIC), com 5 réplicas, 16 tratamentos e 80 unidades experimentais. A cultivar utilizada foi a SCS Riqueza. Os parâmetros avaliados foram a capacidade do vaso (25%, 50%, 75% e 90%); nódulos pequenos, grandes e totais, comprimento do rebento e da raiz, peso seco e fresco, carbono total e nitrogênio. A avaliação dos parâmetros morfológicos das mudas de feijão indicou que a técnica de co-inoculação promoveu efeitos benéficos para os parâmetros de massa seca do turião, nódulo e raiz. A análise da porcentagem de carbono e nitrogênio nos tecidos das mudas proporcionou um aumento na concentração destes elementos nos tratamentos que envolveram a co-inoculação (Azospirillum brasilensis e Rhizobium tropici) com capacidades de vaso de 25 e 75% (CV), demonstrando que a associação de microorganismos é benéfica na situação limite da água.(AU)

El cambio climático ha provocado importantes cambios en los factores abióticos, siendo el estrés hídrico la mayor amenaza para la producción agrícola. Las medidas encaminadas a paliar los problemas causados por este factor limitante de la producción se han producido mediante la adopción de estrategias sostenibles, especialmente la biotecnología microbiana, que utiliza las interacciones entre el microorganismo y la planta, asegurando la calidad productiva e induciendo la resistencia de la planta a los estreses bióticos y abióticos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la fijación biológica de nitrógeno y el desarrollo de plántulas de frijol, con la co-inoculación de dos tipos de inoculantes, que fueron sometidos a estrés hídrico por diferentes capacidades de maceta. El experimento se realizó en un invernadero, en la Universidade Paranaense - UNIPAR, de abril a junio de 2019. El diseño experimental fue completamente al azar (DIC), con 5 repeticiones, 16 tratamientos y 80 unidades experimentales. El cultivar utilizado fue SCS Riqueza. Los parámetros evaluados fueron capacidad de maceta (25%, 50%, 75% y 90%); nódulos pequeños, grandes y totales, longitud de brotes y raíces, peso seco y fresco, carbono y nitrógeno total. La evaluación de los parámetros morfológicos de las plántulas de frijol indicó que la técnica de coinoculación promovió efectos beneficiosos para los parámetros de masa seca de brotes, nódulos y raíces. El análisis del porcentaje de carbono y nitrógeno en los tejidos de las plántulas proporcionó un aumento en la concentración de estos elementos en los tratamientos que involucraron la coinoculación (Azospirillum brasilensis y Rhizobium tropici) con capacidades de maceta de 25 y 75% (CV), demostrando que la asociación de microorganismos es beneficiosa en la situación de agua limitante.(AU)

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit? / Metabolismo fotossintético e antioxidante em mudas de Ormosia arborea são modulados pelo ácido abscísico sob deficit hídrico?

The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 µM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 µM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit? / Metabolismo fotossintético e antioxidante em mudas de Ormosia arborea são modulados pelo ácido abscísico sob deficit hídrico?

The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 μM ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 μM ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Photosynthetic metabolism and antioxidant in Ormosia arborea are modulated by abscisic acid under water deficit?

Abstract The aim of this research was to evaluate the effect of abscisic acid (ABA) on gas exchange and the activity of antioxidant enzymes of Ormosia arborea (Vell.) Harms seedlings under water deficit and its influence on the recovery potential of the seedlings. The experiment was conducted using four treatments, being daily irrigation or water restriction without and with 10 M ABA. Seedlings under water deficit + ABA showed greater adjustment to drought, and when re-irrigated, they restored photosynthetic metabolism and water potential. ABA minimizes the reduction in the photosynthetic metabolism and water potential of the leaf, however, it does not increase the antioxidant activity of the O. arborea seedlings under water deficit. These results suggest that this species exhibits plasticity, which enables it to survive also in environments subjected to temporary water deficit regardless of the supplementation of ABA. We suggest that other doses of ABA be researched to expand the beneficial effect of ABA on this species.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do ácido abscísico (ABA) nas trocas gasosas e na atividade de enzimas antioxidantes de mudas de Ormosia arborea (Vell.) Harms sob deficiência hídrica e sua influência no potencial de recuperação das mudas. O experimento foi conduzido com quatro tratamentos, sendo eles irrigação diária ou restrição hídrica sem e com 10 M ABA. As mudas sob déficit hídrico + ABA apresentaram maior ajuste à seca e ao serem re-irrigadas restabeleceram o metabolismo fotossintético e o potencial hídrico. O ABA minimizou a redução do metabolismo fotossintético e do potencial da água na folha, porém, não aumentou a atividade antioxidante de mudas de O. arborea sob déficit hídrico. Esses resultados sugerem que esta espécie apresenta plasticidade fisiológica, o que lhe permite sobreviver em ambientes sujeitos a déficit hídrico temporário, independente da suplementação de ABA. Sugerimos que outras doses de ABA sejam avaliadas para ampliar os efeitos benéficos do ABA sobre esta espécie.

Functional relationship between photosynthetic leaf gas exchange in response to silicon application and water stress mitigation in sugarcane

BACKGROUND: Water stress is one of the serious abiotic stresses that negatively influences the growth, development and production of sugarcane in arid and semi-arid regions. However, silicon (Si) has been applied as an alleviation strategy subjected to environmental stresses. METHODS: In this experiment, Si was applied as soil irrigation in sugarcane plants to understand the mitigation effect of Si against harmful impact of water stress on photosynthetic leaf gas exchange. RESULTS: In the present study we primarily revealed the consequences of low soil moisture content, which affect overall plant performance of sugarcane significantly. Silicon application reduced the adverse effects of water stress by improving the net photosynthetic assimilation rate (Anet) 1.35-18.75%, stomatal conductance to water vapour (gs) 3.26-21.57% and rate of transpiration (E) 1.16-17.83%. The mathematical models developed from the proposed hypothesis explained the functional relationships between photosynthetic responses of Si application and water stress mitigation. CONCLUSIONS: Silicon application showed high ameliorative effects on photosynthetic responses of sugarcane to water stress and could be used for mitigating environmental stresses in other crops, too, in future.

Selection of somaclonal variants of maracuyá (passiflora Edulis var Flavicarpa. Deneger) tolerants to water deficit / Selección de variantes somaclonales de maracuyá (Passiflora edulis var flavicarpa. Deneger) tolerantes a déficit hídrico

ABSTRACT Climate change will have an impact on the Colombian agricultural sector, by 2050 increases in temperature and distribution of erratic rainfall are expected. Passion fruit cultivation does not tolerate water deficit, it reduces flower induction, generates fruit drop and defoliation. To tackle this problem, somaclonal variants (VS) of passion fruit were selected in-vitro, seeking tolerance to water deficit. Four phases were developed: I) callogenesis, II) direct and indirect organogenesis, II) Induction and evaluation of the water deficit with Polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) and IV) in vitro selection of VS by morphometric measurements, chlorophyll and total sugars contents. Differences in callogenesis were found with different concentrations of 2,4-D, the concentration of 2 mg L-1 presented better results producing calluses in less time and in greater quantity (8 days, 90% of the leaf area). In indirect and direct organogenesis the medium MS + ANA + BAP (0.3: 0.6), showed significant statistical differences with respect to other means, for the variables root length (15.14 cm), stem (16.72 cm) and leaves ( 14.51 cm) and root thickness (0.76 cm) stem (1.25) and leaf width (6.75). The influence of PEG 6000 showed significant differences, the treatment with 30 g L-1 showed the smallest leaf width, the greatest width was found in 25 g L1. Statistical differences were found in chlorophyll levels and total sugar contents, the highest contents were recorded in the VS 25VS1, showing the possibility of obtaining seedlings tolerant to the water deficit of passion fruit by inducing somaclonal variation.

RESUMEN El cambio climático tendrá impactos en el sector agropecuario colombiano, para el 2050 se prevén aumentos de temperatura y distribución de lluvias erráticas. El cultivo de maracuyá no tolera el déficit hídrico, este disminuye la inducción floral, genera caída de frutos y defoliación. Para abordar esta problemática se seleccionaron in-vitro variantes somaclonales (VS) de maracuyá, buscando tolerancia al déficit hídrico. Se desarrollaron cuatro fases: I) callogénesis, II) organogénesis directa e indirecta, III) Inducción y evaluación del déficit hídrico con Polientilenglicol 6000 (PEG 6000) y IV) selección in vitro de VS por mediciones morfométricas, contenidos de clorofila y azúcares totales. Se hallaron diferencias en callogénesis con diferentes concentraciones de 2,4-D, la concentración de 2 mg-L-1 presentó mejores resultados produciendo callos en menor tiempo y en mayor cantidad (8 días, 90% del área foliar); en organogénesis indirecta y directa el medio MS + ANA + BAP (0.3:0.6), mostró diferencias estadísticas significativas respecto a otros medios, para las variables longitud de raíz (15.14 cm), tallo (16.72 cm) y hojas (14.51 cm) y grosor de raíz (0.76 cm) tallo (1.25) y ancho de hojas (6.75). La influencia de PEG 6000 mostró diferencias significativas, el tratamiento con 30 g-L-1 mostró menor ancho de hojas, el mayor ancho se encontró en 25 g-L-1. Se hallaron diferencias estadísticas en niveles de clorofila y contenidos de azúcares totales, los mayores contenidos se registraron en el VS 25VS1, mostrando la posibilidad de obtener plántulas tolerantes al déficit hídrico de maracuyá mediante la inducción de variación somaclonal.

Leaf application of chitosan and physiological evaluation of maize hybrids contrasting for drought tolerance under water restriction / Aplicação foliar de quitosana e avaliação fisiológica de híbridos de milho contrastantes para tolerância à seca sob restrição hídrica

Abstract It is a fact that the regions that cultivate the most maize crop do not have fully adequate technologies to measure productivity losses caused by irregularities in water availability. The objective of this study was to evaluate the physiological characteristics of maize hybrids tolerant (DKB 390) and sensitive (BRS 1030) to drought, at V5 growth stage and under water restriction, in order to understand the mechanisms involved in the induction of tolerance to drought by chitosan in contrasting maize genotypes. Plants were cultivated in pots at a greenhouse, and chitosan 100 ppm was applied by leaf spraying. The water restriction was imposed for 10 days and then leaf gaseous exchange and chlorophyll fluorescence were evaluated. The tolerant hybrid (DKB 390) showed higher photosynthesis, stomatal conductance, carboxylation efficiency, electron transport rate, and non-photochemical quenching when chitosan was used. Plants from tolerant genotype treated with chitosan were more tolerant to water stress because there were more responsive to the biopolymer.

Resumo As regiões que cultivam milho como cultura principal ainda não possuem tecnologias adequadas para mensurar as perdas na produtividade decorrentes na disponibilidade irregular de água. O objetivo desse estudo foi avaliar as características fisiológicas de híbridos de milho tolerante (DKB 390) e sensível (BRS1030) à seca, no estádio de crescimento V5 e sob restrição hídrica, para compreender os mecanismos envolvidos na indução de tolerância à seca pela quitosana em genótipos contrastantes. As plantas foram cultivadas vasos na casa de vegetação e a quitosana 100 ppm foi aplicada por pulverização foliar. A restrição hídrica durou 10 dias e foram avaliadas as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila. O híbrido tolerante (DKB 390) apresentou maior fotossíntese, condutância estomática, eficiência de carboxilação, taxa de transporte de elétrons e quenching não fotoquímico quando aplicada a quitosana. As plantas do genótipo tolerante tratadas com quitosana foram mais tolerantes ao déficit hídrico porque foram mais responsivas ao biopolímero.

Performance of ginger crop under different irrigation depths / Desempenho da cultura do gengibre sob diferentes lâminas de irrigação

In order to achieve good yields and profitability from ginger crops, the water supply must be adequate. However, there are few studies available which have evaluated the adequate water supply to this vegetable. The objective of this study was to evaluate the effect of different irrigation depths on the development and productivity of ginger plants. The research was conducted at the "Sítio Schmidt" farm located in the municipality of Santa Maria de Jetibá, in the central mountainous region of Espírito Santo State, Brazil. The experimental design was a randomized block design with four replications, each experimental unit consisting of three rows at a spacing of 0.90 m and 0.10 m between plants of two meters extension, totaling 20 experimental units. The treatments consisted of application of five irrigation depths equivalent to: 50%, 75%, 100%, 125% and 150% of crop evapotranspiration (ETc). We evaluated the number of sprouts; average mass of export quality rhizome; the production of export, small and total rhizomes (t ha-1); and water use efficiency. The total water depth applied in the range 1100­1200 mm per cycle favors the development of ginger plants, providing the highest yields of total and export rhizomes, the greatest average mass of export quality rhizome and lowest production of small rhizomes.

Para que se alcance bons rendimentos e lucratividade com a cultura do gengibre o fornecimento de água deve ser adequado. Entretanto, ainda são poucos os trabalhos que avaliam o adequado fornecimento de água para esta hortaliça. Frente a isso, objetivou-se avaliar o efeito de diferentes lâminas de irrigação no desenvolvimento e na produtividade da cultura do gengibre. A pesquisa foi conduzida na propriedade "Sítio Schmidt" localizada no município de Santa Maria de Jetibá, região Central Serrana do Estado do Espírito Santo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, sendo cada unidade experimental constituída por três fileiras em um espaçamento de 0,90 m e 0,10 m entre plantas de dois metros de extensão, totalizando 20 unidades experimentais. Os tratamentos consistiram na aplicação de cinco lâminas de irrigação, sendo elas: 50%, 75%, 100%, 125% e 150%. Foram avaliados o número de brotações; a massa média dos rizomas com padrão tipo exportação; as produtividades de rizomas tipo exportação, pequeno e total (t ha-1); e a eficiência do uso da água. A lâmina total aplicada na faixa de 1100-1200 mm por ciclo, ou seja, 75 a 100% da ETc favorece o desenvolvimento de plantas de gengibre, proporcionando maiores produtividades de rizoma total e tipo exportação, maior massa média de rizoma tipo exportação e menor produção de rizomas pequenos.

Development of non-stress baseline of crop water stress index for wheat in humid sub-tropical climate in India

Aim: A study was conducted to develop a new approach of non-stress baseline and evaluate different approach of determining non stress baseline for Crop Water Stress Index (CWSI).Methodology: To observe maximum and minimum canopy temperature, two plots with three replications were maintained at fully stress (no irrigation) and no stress (fully irrigated) conditions, respectively. Portable weather station with data logger was installed at the middle of field to record continuous data at half an hour interval. Gypsum block soil moisture sensor were buried at 20 cm interval up to 100 cm and connected with data logger. Infrared radiometer was used to measure canopy temperature. Results: The evaluation was based on five statistical indicators; correlation coefficient (R2), root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE), mean bias error (MBE) and Wilmot index of agreement (d). It was found that new regression base line performed better than other existing approaches. The calculated value of RMSE, MAE, MBE, d and R2 were 0.65, 0.51, 0.02, 0.79 and 0.83, respectively, for new baseline approach. Interpretation: The newly developed multiple regression equation (incorporating three weather parameters (Rn, VPD and u) and two crop growth parameters (h and CC)) helped to reduce error in the calculation of non-stress baseline for wheat crop in humid subtropical climate

Accumulation of macronutrients in cowpea and weeds in competition and under soil water deficit / Acumulação de macronutrientes em feijão-caupi e plantas daninhas em competição e sob déficit hídrico no solo

The ability of a plant species to succeed in colonization of agroecosystem depends on its efficiency in the use of growth resources even in deficient conditions. The present study aimed to evaluate the effects of competition and water deficit in the soil on the accumulation of macronutrients of Vigna unguiculataL. Walp., Commelina benghalensis L. and Waltheria indica L. The study was conducted in a greenhouse, in randomized block design, with four replications. The treatments were arranged in a 5 × 2 factorial, with the first factor corresponding to types of interaction among species (V. unguiculata + C. benghalensis; V. unguiculata + W. indica; V. unguiculata in monoculture, C. benghalensis in monoculture and W. indica in monoculture), and the second of water regimes (irrigated and water deficit).The water deficit differently affects macronutrient content on the species, with decreased of K, Ca and Mg in cowpea, and N, P, K and Ca in W. indica. For C. benghalensis, the water deficit does not reduce the macronutrient contents on the plant. The competition between plants intensifies the effects of water deficit only on C. benghalensis, with a decreased on the content of all macronutrients studied. Under irrigated conditions, competition between plants was more damaging the weeds compared to cowpea. The C. benghalensis specie, free from interference, has a high potential for nutrient extraction under irrigated and water deficit regimes.

A capacidade de uma espécie vegetal para ter sucesso na colonização do agroecossistema depende da sua eficiência na utilização dos recursos de crescimento mesmo em condições deficientes. Objetivou-se avaliar os efeitos da competição e déficit hídrico no solo no conteúdo de macronutrientes de feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.), trapoeraba (Commelina benghalensis L.) e malva-branca (Waltheria indica L.). Foi conduzido estudo em casa de vegetação, em delineamento em blocos casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em fatorial 5 × 2, com o primeiro fator correspondente aos arranjos de competição entre as espécies (V. unguiculata + C. benghalensis; V. unguiculata + W. indica; V. unguiculataem monocultivo; C. benghalensis em monocultivo e W. indica em monocultivo), e o segundo dos regimes hídricos (irrigado e déficit hídrico). O déficit hídrico afeta de forma diferenciada o conteúdo de macronutrientes nas espécies, com redução de K, Ca e Mg no feijão-caupi, e N, P, K e Ca em W. indica. Para C. benghalensis, o déficit hídrico não reduz os conteúdos de macronutrientes na planta. A competição entre plantas intensifica os efeitos do déficit hídrico apenas em C. benghalensis, com redução do conteúdo de todos os macronutrientes estudados. Em condições irrigadas, a competição entre plantas foi mais prejudicial as plantas daninhas do que o feijão-caupi. Aespécie C. benghalensis, livre de interferência, apresenta elevado potencial de extração de nutrientes sob regimes irrigado e de déficit hídrico.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

Abstract In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Resumo Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Responses of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments and carbohydrates in micropropagated Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) under ex vitro water deficit and after rehydration / Respostas de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos e carboidratos em Pitcairnia encholirioides L.B. Sm. (Bromeliaceae) micropropagadas, sob déficit hídrico ex vitro e após reidratação

In this study, the activities of antioxidant enzymes, photosynthetic pigments, proline and carbohydrate contents in Pitcairnia encholirioides under ex vitro conditions of water deficit were evaluated. Results show that plants under progressive water stress, previously in vitro cultured in media supplemented with 30 g L-1 sucrose and GA3, accumulated more proline and increased peroxidase (POD) activity and the contents of photosynthetic pigments and carbohydrates. For plants previously in vitro cultured with 15 g L-1 sucrose and NAA, no differences were found for proline content and there were reductions in activities of peroxidase (POD), catalase (CAT) and poliphenoloxidase (PPO), and in contents of carbohydrates, with progress of ex vitro water deficit. After rehydration, plants showed physiological recovery, with enzymatic activities and contents of metabolites similar to those found in the controls not submitted to dehydration, regardless of the previous in vitro culture conditions. These results show that micropropagated P. encholirioides has high tolerance to dehydration once in ex vitro conditions, which can ensure the survival of plants from tissue culture when transferred to its natural environment, emphasizing the importance of such biotechnology for the propagation of endangered species.

Neste estudo, foram avaliadas as atividades de enzimas antioxidantes, pigmentos fotossintéticos, conteúdo de prolina e carboidratos em Pitcairnia encholirioides sob déficit hídrico em condições ex vitro. Os resultados mostraram que as plantas sob estresse hídrico progressivo, previamente cultivadas in vitro em meio de cultura suplementado com 30 g L-1 de sacarose e GA3 acumularam mais prolina e aumentaram a atividade da peroxidase (POD) e os teores de pigmentos fotossintéticos e carboidratos. Para plantas previamente cultivadas in vitro com 15 g L-1 de sacarose e ANA, não foram encontradas diferenças nos conteúdos de prolina e houve reduções nas atividades da peroxidase (POD), catalase (CAT) e polifenoloxidase (PPO), e no conteúdo de carboidratos, com o progresso do déficit hídrico ex vitro. Após a reidratação, as plantas apresentaram recuperação fisiológica, com atividades enzimáticas e conteúdo de metabólitos semelhantes aos encontrados nos controles não sujeitos à desidratação, independentemente das condições de cultivo in vitro. Estes resultados mostram que P. encholirioides micropropagada tem alta tolerância à desidratação uma vez em condições ex vitro, o que pode garantir a sobrevivência de plantas provenientes da cultura de tecidos quando transferidas para seu ambiente natural, enfatizando a importância desta biotecnologia para a propagação de espécies ameaçadas.

Effects of deficit irrigation and kaolin application on vegetative growth and fruit traits of two early ripening apple cultivars

BACKGROUND: Drought is one of the main serious problems for agriculture production which its intensity is increasing in many parts of the world, hence, improving water use efficiency is a main goal for sustainable agriculture. RESULTS: Growth indices including relative shoot length growth (SL), relative stem diameter increase (SD) and relative trunk cross sectional area growth (TCSA) measured at the start and end of the season decreased by reducing the irrigation level. Chlorophyll index (CI) was decreased at 70% crop evapotranspiration, however water use efficiency (WUE), leaf and fruit total phenolic content (TPC), and fruit anthocyanin content (AC) were among the traits that showed increment by water deficit stress in both cultivars. Shafi-Abadi cultivar showed to be more sensitive to the water stress than 'Golab' Kaolin treatment improved SL, SD and CI traits, but this increase was statistically significant only for SD at 5% level. Kaolin had no significant effect on yield and water use efficiency (WUE), however, it had negative effect on yield efficiency (YE). Kaolin treatments also significantly increased fruit and leaf TPC (P< 0.01) but had no effect on leaf and fruit total antioxidant activity (AA), as well as fruit anthocyanin content (AC) and soluble proteins (SP). CONCLUSIONS: Irrigation at 85% ETc showed better results than 100% and 70% ETc levels for yield attributes. It seems that the more pronounced effect of kaolin on vegetative traits but not on the fruits, might be attributed to the early ripening and harvest time of the examined cultivars.

Desiccation tolerance in the Antarctic moss Sanionia uncinata

BACKGROUND: One of the most extreme environments on our planet is the Maritime Antarctic territory, due to its low-water availability, which restricts the development of plants. Sanionia uncinata Hedw. (Amblystegiaceae), the main colonizer of the Maritime Antarctic, has effective mechanisms to tolerate this environment. It has been described that the tolerance to desiccation is mediated by the hormone abscisic acid (ABA), antioxidants systems, accumulation of compatible solutes and proteins of the late embryogenesis abundant (LEA). However, to date, these mechanisms have not been described in S. uncinata. Therefore, in this work, we postulate that the tolerance to desiccation in the Antarctic moss S. uncinata is mediated by the accumulation of ABA, the osmolytes proline and glycine betaine, and dehydrins (an LEA class 11 proteins). To demonstrate our hypothesis, S. uncinata was subjected to desiccation for 24 h (loss in 95% of water content), and the effects on its physiological, photosynthetic, antioxidant and biochemical parameters were determined. RESULTS: Our results showed an accumulation of ABA in response to water loss, and the activation of protective responses that involves an increment in levels of proline and glycine betaine, an increment in the activity of antioxidant enzymes such as SOD, CAT, APX and POD, and the accumulation of dehydrins proteins. CONCLUSION: The results showed, suggest that S. uncinata is a desiccation-tolerant moss, property mediated by high cellular plasticity regulated by ABA.

Water stress effects on chlorophyll fluorescence and chlorophyll content in sugarcane cultivars with contrasting tolerance / Efeitos do estresse hídrico na fluorescência e conteúdo de clorofila em cultivares de cana-de-açúcar com tolerância contrastante

One way to minimize the impacts caused by water deficit (WD) in agriculture is the use of tolerant cultivars. The physiological evaluation of plants through the potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) and estimated chlorophyll content (SPAD index) can be an effective tool in the selection and recommendation of water deficit-tolerant cultivars. Within this context, the aim of this study was to evaluate the physiological responses of sugarcane cultivars classified as tolerant or susceptible to water deficit. The experiment was carried out near the city of Jaú, SP, Brazil in a greenhouse, between July and December 2013. The experimental design was completely randomized in a 4 x 2 factorial arrangement, with four replications. We studied four sugarcane cultivars: RB72454, RB855453 (prone to WD), SP81-3250 and SP83-2847 (WD-tolerant) in two water management regimes (with and without deficit). WD reduced stems dry mass of all cultivars, however, the greatest decreases were observed in susceptible cultivars to WD, where the decrease was 58.3 and 74.5% for cultivars RB855443 and RB72454, respectively. As for the SP81-3250 and SP83-2847 cultivars (tolerant), the reduction was 44.1 and 47.7%, respectively. For water deficit-tolerant cultivars, there was lower reduction in potential quantum efficiency of photosystem II and SPAD index; therefore, the physiological characteristics (Fv/Fm and SPAD index) are features that can aid the identification and selection of water deficit tolerant cultivars, and also help the recommendation of these cultivars for harsh environments, minimizing the effects of water deficit on stem yield on the sugarcane crop.

Uma forma de minimizar os impactos causados pelo déficit hídrico (DH) na agricultura é o uso de cultivares tolerantes. A avaliação fisiológica das plantas através da eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm) e do índice SPAD pode se tornar uma ferramenta eficiente na seleção e recomendação de cultivares tolerantes ao déficit hídrico. Com base nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fisiológicas de cultivares de cana-de-açúcar classificadas como tolerantes e susceptíveis ao déficit hídrico. O experimento foi realizado na região do município de Jaú/SP/Brasil em casa de vegetação, entre os meses de julho e dezembro de 2013. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado no esquema fatorial 4 x 2, com quatro repetições. Foram estudadas quatro cultivares de cana-de-açúcar: RB72454, RB855453 (susceptíveis ao DH), SP81-3250 e SP83-2847 (tolerantes ao DH) em dois regimes hídricos (com e sem déficit). O DH reduziu a massa seca dos colmos de todas cultivares, porém, as maiores quedas foram observadas nas cultivares susceptíveis ao DH, em que nas cultivares RB855443 e RB72454 a queda foi de 58,3 e 74,5%, respectivamente. Já para as cultivares SP81-3250 e SP83-2847 (tolerantes), a redução foi de 44,1 e 47,7%, respectivamente. As cultivares tolerantes ao déficit hídrico tiveram menor redução na eficiência quântica potencial do fotossistema II e no índice SPAD, demonstrando, portanto, que os parâmetros fisiológicos (Fv/Fm e índice SPAD) são características que podem auxiliar a identificação e seleção de cultivares tolerantes ao déficit hídrico, e ainda, auxiliar a recomendação dessas cultivares para ambientes desfavoráveis, minimizando os efeitos do déficit hídrico sobre o rendimento de colmos na cultura da cana-de-açúcar.

Effects of an atypical drought on the benthic macroinvertebrate community in a tropical reservoir / Efeitos de uma seca atípica sobre a comunidade de macroinvertebrados bentônicos em um reservatório tropical

Abstract Atypical drought events have increasingly occurred in Brazil over the last years due to global climate changes. However, their consequences on aquatic biota in reservoirs are poorly known. We tested the hypothesis that macroinvertebrate communities are negatively affected by atypical drought events, given the sensitivity of many taxa to environmental changes. We predicted that: (a) there would be changes in limnological and sediment parameters between a regular year and an atypical year, (b) abundance and richness of the genera of Chironomidae and of exotic species would be higher due to the enhanced ability of these organisms to adapt to changes in the physical environment, and (c) community structure metrics (i. richness; ii. % richness; iii. abundance; iv. % abundance) would be affected by disturbance indices (i. Buffer Disturbance Index-BDI; ii. Local Disturbance Index-LDI; iii. Integrated Disturbance Index-IDI) in both years. The study was carried out in the reservoir of the Nova Ponte Hydroelectric Power Plant, state of Minas Gerais, comparing two sampling periods: a regular climatological year (2010) and an atypical drought year (2014). A total of 40 sampling sites were defined along the shore of the reservoir, and types of land use in the surrounding area of each site were measured, as well as physical habitat conditions, sediments, and benthic macroinvertebrate communities. Sampling was performed at these sites in the end of the rainy season in both years. The intensity of anthropogenic modifications was assessed at local scale and in the areas (buffers) surrounding the sampling sites using quantitative disturbance indices. There were striking differences in limnological parameters and sediment characteristics between sampling periods. Taxonomic richness was significantly lower in the drought year. As opposed to our predictions, richness and abundance of Chironomidae and exotic species did not increase with the atypical drought event. Besides, most community structure metrics showed a significant relationship with disturbance indices only during the regular climatological year, thus indicating that the large-scale effects of water stress may override the conditions of local habitats and the surrounding landscape. Therefore, in addition to a correct political-environmental management of water resources at local-scale, which includes maintaining the water quality and the riparian and landscape integrity, addressing large-scale climate issues is required for the maintenance of the ecological integrity of tropical reservoirs.

Resumo A ocorrência de episódios atípicos de seca vem crescendo nos últimos anos no Brasil em decorrência de mudanças globais no clima. Entretanto, as consequências disso para a biota aquática são ainda pouco conhecidas. Testamos a hipótese de que comunidades de macroinvertebrados são negativamente afetadas por eventos de seca atípica, dada a sensibilidade de muitos taxa às alterações ambientais. Nossas predições foram que (a) parâmetros limnológicos e características de sedimento seriam alterados em um ano de seca atípica, (b) encontraríamos maior abundância e riqueza de gêneros de Chironomidae e de espécies exóticas dada à alta capacidade destes organismos de adaptarem-se às mudanças no ambiente, (c) métricas de estrutura de comunidade (i. riqueza; ii. % riqueza; iii. abundância e iv. % abundância) seriam afetadas por índices de distúrbio (i. Índice de Distúrbio no Buffer-IDB; ii. Índice de Distúrbio Local-IDL e iii. Índice de Distúrbio Integrado-IDI) em ambos os anos. O estudo foi realizado no reservatório da Usina Hidrelétrica de Nova Ponte, Minas Gerais, comparando dois períodos amostrais: um ano climatológico normal (2010) e um ano de seca atípica (2014). Foram definidos 40 sítios amostrais na região litorânea do reservatório onde foram mensurados os tipos de usos do solo no entorno, condições de habitats físicos, características limnológicas na coluna d'água, sedimento e comunidades de macroinvertebrados bentônicos. A intensidade de alterações antrópicas foi avaliada em escala local e no entorno dos pontos amostrais (buffers) por meio de índices de distúrbio. Observamos diferenças expressivas nos parâmetros limnológicos e nas características dos sedimentos entre os dois períodos amostrais. A riqueza taxonômica foi significativamente menor no ano de seca. Ao contrário do esperado, os valores de riqueza e abundância de Chironomidae e de espécies exóticas não aumentaram com o evento extremo de seca. Paralelamente, a maioria das métricas de estrutura de comunidade apresentou relação significativa com os índices de distúrbio somente durante o ano climatológico normal, indicando que os efeitos de estresse hídrico em larga escala podem se sobrepor às condições locais de habitat e de paisagem circundante. Portanto, deve ser considerada não só a correta gestão político-ambiental de recursos hídricos em escala local, que inclui a manutenção da qualidade da água e da integridade da região ripária e uso do solo da região de entorno, mas também abordar questões climáticas em larga escala faz-se necessário para a manutenção da integridade ecológica em reservatórios tropicais.

Gas exchange and antioxidant activity in seedlings of C opaifera langsdorffii Desf. under different water conditions

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate gas exchange, efficiency of the photosynthetic apparatus, and antioxidant activity in Copaifera langsdorffii Desf. The seedlings were cultivated under different conditions of water availability, in order to improve the utilization efficiency of available water resources. The seedlings were cultivated in four different water retention capacities (WRC- 25%, 50%, 75%, and 100%), and evaluated at four different time (T- 30, 60, 90, and 120 days). During the experimental period, seedlings presented the highest values for carboxylation efficiency of Rubisco (A/Ci), intrinsic water use efficiency (IWUE = A/gs), chlorophyll index, and stomatal opening, when grown in the substrate with 75% WRC, but the stomatal index (SI) was less the 25% WRC. The efficiency of photosystem II was not significantly altered by the treatments. Comparison between the extreme treatments in terms of water availability, represented by 25% and 100% WRC, represent stress conditions for the species. Water availability causes a high activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase, peroxidase, and catalase) in the plant.