Physiological changes in sugarcane in function of air and ground application of fungicide for orange rust control / Alterações fisiológicas na cana-de-acúcar em função de aplicações aéreas e terrestre de fungicida no controle da ferrugem alaranjada

The application of fungicides in different operating conditions is a usual practice for maintaining the productive potential in sugarcane varieties considered susceptible to orange rust, however, the physiological effects provided by the different application methods are unknown. The objective of this study was to evaluate the photosynthetic responses (gas exchange and chlorophyll content) in the SP81-3250 sugarcane variety, in function of different operational conditions of the aerial and ground application of fungicide in the orange rust control. Two application of fungicides of the chemical groups Strobilurins and Triazoles were carried out in the experimental units in different treatments. In the aerial applications, two application rates (30 and 40 L ha-1) and three nozzle orientations (0º, 90º and 135º) and in the ground application was used 200 L ha-1 and flat fan spray nozzles with air induction (AI11004-VS). Gas exchange evaluations were performed with an IRGA and amount of chlorophyll a and b with a chlorophyll meter. Data were analyzed using Student's t-test for independent samples, at 0.05 significance. The aerial application provided better photosynthetic responses and chlorophyll a and b contents in leaf limb compared to ground application. Significant differences were detected in gas exchange and chlorophyll content between application rates and angulation of the spray nozzles in the boom. Fungicide applications provided increments of more than 19 t ha-1 compared to the control, depending on the spraying technique employed. Aerial application with 30 L ha-1 and 0° of deflection is a viable option to provide safer applications as a function of the larger droplet size.

A aplicação de fungicidas em diferentes condições operacionais é uma prática usual para manter o potencial genético em variedades de cana-de-açúcar consideradas susceptíveis à ferrugem laranja, porém os efeitos fisiológicos proporcionados pelos diferentes métodos de aplicação são desconhecidos. O objetivo deste estudo foi avaliar as respostas fotossintéticas (troca gasosa e teor de clorofila) na variedade de cana-de-açúcar SP81-3250, em função de diferentes condições operacionais de aplicação aérea e terrestre de fungicida no controle da ferrugem alaranjada. Duas aplicações de fungicidas dos grupos químicos Estrobilurinas e Triazóis foram realizadas nas unidades experimentais em diferentes tratamentos. Nas aplicações aéreas, foram utilizadas duas taxas de aplicação (30 e 40 L ha-1) e três orientações do ângulo dos bicos (0º, 90º e 135º) e na aplicação terrestre 200 L ha-1 e pontas de pulverização de jato plano com indução de ar (AI11004 -VS). As avaliações de trocas gasosas foram realizadas com analisador de gás IRGA e a quantidade de clorofila a e b com um medidor de clorofila. Os dados foram analisados utilizando o teste t de Student para amostras independentes, com um valor de 0,05 de significancia. A aplicação aérea proporcionou melhores respostas fotossintéticas e os teores de clorofila a e b no membro foliar em comparação com a aplicação terrestre. Foram detectadas diferenças significativas na troca gasosa e no teor de clorofila entre as taxas de aplicação e a angulação dos bicos de pulverização na barra. As aplicações de fungicidas proporcionaram incrementos de mais de 19 t ha-1 em relação ao tratamento controle, dependendo da técnica de pulverização empregada. A aplicação aérea com 30 L ha-1 e 0° de deflexão é uma opção viável para proporcionar aplicações mais seguras em função do maior tamanho das gotas.

Evidence of higher photosynthetic plasticity in the early successional Guazuma ulmifolia Lam. compared to the late successional Hymenaea courbaril L. grown in contrasting light environments / Evidências de maior plasticidade fotossintética na pioneira Guazuma ulmifolia Lam. comparada à secundária Hymenaea courbaril L. crescidas em ambientes luminosos contrastantes

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.

Evidence of higher photosynthetic plasticity in the early successional Guazuma ulmifolia Lam. compared to the late successional Hymenaea courbaril L. grown in contrasting light environments

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.