Photosynthesis, growth, and survival in seedlings of four tropical fruit-tree species under intense radiation

In the Amazon region, agroforestry systems (AFSs) are recommended as a sustainable production alternative for local communities. A common component in Amazonian AFSs are tropical fruit trees, which can form the canopy or grow in the understory. In this study, we evaluated the effect of high radiation on photosynthesis, growth and seedling survival of four Amazonian fruit-tree species: Theobroma cacao, Eugenia stipitata, Inga edulis and Psidium guajava. Growth, chlorophyll fluorescence, gas exchange, and leaf pigments were measured in seedlings of each species grown for 12 months inside shade houses with low (8%), medium (30%) and high relative illumination (100%). Eugenia stipitata and T. cacao had the lowest acclimation capacity to high solar radiation, followed by I. edulis. Therefore, these species must be grown under intermediate light levels in early growth stages, to protect them from direct sunlight. In contrast, P. guajava seedlings demonstrated high tolerance to elevated radiation, therefore, this species can be planted under full sunlight. (AU)

Photosynthesis, growth, and survival in seedlings of four tropical fruit-tree species under intense radiation / Fotosíntesis, crecimiento y supervivencia en plántulas de cuatro especies de árboles frutales tropicales bajo intensa radiación

En la región amazónica, los sistemas agroforestales (SAFs) se recomiendan como una alternativa de producción sustentable para las comunidades locales. Un componente común en los SAFs amazónicos son los árboles frutales tropicales, que pueden formar parte del dosel o crecer en el sotobosque. En este trabajo, estudiamos el efecto de la radiación alta sobre la fotosíntesis, el crecimiento y la supervivencia de cuatro especies de árboles frutales amazónicos: Theobroma cacao, Eugenia stipitata, Inga edulis y Psidium guajava. Se midieron el crecimiento, fluorescencia de clorofila, intercambio de gases y pigmentos foliares en plántulas de cada especie que crecieron durante 12 meses dentro de casa-mallas en baja (8%), media (30%) y alta iluminación relativa (100%). Eugenia stipitata y T. cacao tuvieron la menor capacidad de aclimatación a la radiación solar alta, seguidas por I. edulis. En consecuencia, esas especies deben sembrarse bajo niveles de luz intermedia, para protegerlas del sol directo en las etapas iniciales de crecimiento. En contraste, las plántulas de P. guajava mostraron alta tolerancia a la elevada radiación solar, por lo que esta especie puede ser plantada bajo libre exposición solar.(AU)

In the Amazon region, agroforestry systems (AFSs) are recommended as a sustainable production alternative for local communities. A common component in Amazonian AFSs are tropical fruit trees, which can form the canopy or grow in the understory. In this study, we evaluated the effect of high radiation on photosynthesis, growth and seedling survival of four Amazonian fruit-tree species: Theobroma cacao, Eugenia stipitata, Inga edulis and Psidium guajava. Growth, chlorophyll fluorescence, gas exchange, and leaf pigments were measured in seedlings of each species grown for 12 months inside shade houses with low (8%), medium (30%) and high relative illumination (100%). Eugenia stipitata and T. cacao had the lowest acclimation capacity to high solar radiation, followed by I. edulis. Therefore, these species must be grown under intermediate light levels in early growth stages, to protect them from direct sunlight. In contrast, P. guajava seedlings demonstrated high tolerance to elevated radiation, therefore, this species can be planted under full sunlight.(AU)

Efectos de la iuuminación relativa y la fertiliación sobre el crecimiento de pplántulas de roble andino en vivero / Effects of Light Intensity and Fertilization on the Growth of Andean Oak Seedlings at Nursery

Quercus humboldtii es una especie vegetal nativa de mucha importancia en Colombia por su uso en repoblamiento forestal y restauración de tierras altoandinas degradadas. La especie se encuentra fuertemente amenazada y es necesario establecer programas de propagación de la misma. Sin embargo, poco se conoce sobre sus exigencias nutricionales y lumínicas. El objetivo de este estudio fue determinar los efectos simples y combinados de la iluminación relativa (IR) y la fertilización sobre el crecimiento de plántulas de Q. humboldtii en vivero. Para esto se establecieron en combinación tres condiciones contrastantes de iluminación relativa (alta, media y baja IR) y nueve tratamientos de fertilización: completa (TC), con un elemento faltante (-N, -P, -K, -Ca, -Mg, -S, -B) y un testigo sin fertilización (T0). La condición de IR media presentó el mejor desarrollo de las plántulas. Todos los tratamientos con deficiencias nutricionales produjeron disminuciones en el desarrollo de las plántulas con respecto a TC, excepto en el tratamiento -B. El N fue el elemento más limitante, con rendimientos similares a los del tratamiento testigo. El orden de limitación que produjeron los tratamientos aplicados siguió la secuencia: T0,-N > -Ca, -K, - P > -Mg, -S > TC,-B. No se detectó interacción significativa IR x Fertilización sobre el desarrollo de las plántulas.

Quercus humboldtii is a native plant species of great importance in Colombia for use in reforestation and restoration of degraded Andean highlands. The species is highly threatened and it is necessary to establish programs of propagation and planting. However, little is known about their nutritional and light requirements. The aim of this study was to determine the effects of single and combined relative illumination (IR) and fertilization on the growth of seedlings of Q. humboldtii at nursery. For this purpose three contrasting IR regimes (high, medium, and low IR) and nine fertilization treatments were established: complete (TC), a missing nutrient (-N,-P,-K,-Ca,-Mg, -S,-B) and a control without fertilization (T0). The best development of seedlings was showed in the medium IR condition. All treatments with a lacking nutrient showed decreases in seedling development regarding TC, except in the -B treatment. Nitrogen was the most limiting nutrient yielding biomass similar to that of T0. The impact of nutrient limitation on seedling performance was in the following order:-N>-Ca,-K,-P>-Mg,-S>-B. No significant interaction IR x Fertilization was detected on seedling development.