Morphological leaf traits and their relationship to defoliation in three forage plant species / Características morfológicas foliares y su relación con la defoliación en tres especies de plantas forrajeras

RESUMEN Las plantas responden a cambios bióticos y abióticos acorde a su plasticidad fenotípica. Estas variaciones pueden expresarse en características relacionadas a la morfología foliar, crecimiento y defoliación. Este estudio evalúa la influencia de la edad de las plantas y de hojas sobre las características foliares, y su relación con la defoliación en tres especies forrajeras, Tithonia diversifolia, Morus alba y Moringa oleifera. M. oleifera mostró hojas con mayores valores de grosor, peso seco, asimetría y área; M. alba hojas más duras y con mayor área foliar especifica. M. oleifera el área foliar, peso seco, grosor y dureza incrementaron en plantas de 30 días. En tanto, que en M. alba las hojas intermedias tuvieron mayor área; y, las plantas de 90 días mayores valores de SLA, grosor y dureza. El área foliar y peso seco fueron mayores a los 60 y 30 días, respectivamente. En T. diversifolia las hojas intermedias presentaron mayor peso seco y grosor, las plantas de 30 días mayor área foliar y peso seco; y, las de 90 días, mayor grosor. Se encontraron relaciones negativas en hojas jóvenes con el grosor, dureza y peso seco. La defoliación mostró asociaciones positivas con el SLA y la dureza; y, negativas con el grosor, peso seco, asimetría y área. Subrayamos la importancia de realizar estudios que contribuyan al entendimiento de interrelaciones entre la estructura de la hoja, su función y sus relaciones con la expresión de los rasgos morfológicos de resistencia y tolerancia en especies tropicales de importancia económica y ecológica.

ABSTRACT Plants respond to biotic and abiotic changes through their phenotypic plasticity. These variations can be expressed in traits related to leaf morphology, plant growth, and defoliation. We evaluated the influence of plant age and leaf age on leaf traits and its relation with defoliation in three forage plant species, Tithonia diversifolia, Morus alba, and Moringa oleifera. Interspecifically, M. oleifera showed thicker leaves, higher dry weight, leaf asymmetry, and leaf area; M. alba showed harder leaves and higher specific leaf area. Intraspecifically, in the M. oleifera leaf area, dry weight, thickness, and hardness of leaves increased only in 30 day-old-plant. While in M. alba intermediate leaves had higher leaf area; and, 90 day-old-plant had higher thickness and hardness. Leaf area and dry weight were higher in 60 and 30 day-old-plants, respectively. In T. diversifolia intermediate leaves showed higher dry weight and leaf thickness, 30 day-old-plant had higher leaf area and leaf dry weight; and, 90 day-old-plant had higher leaf thickness. In addition, we found negative relationships between young leaves with leaf thickness, leaf hardness, and leaf dry weight. Defoliation showed positive relationships with SLA and leaf hardness, and negative ones with leaf thickness, leaf dry weight, leaf asymmetry, and leaf area. We underline, the importance of carrying out research that contributes to the understanding of the interrelationships between leaf structure, its function, and its relationships of morphological traits of plant resistance and tolerance in tropical forage plant species of high economic and ecological importance.

Salinity study of irrigation waters used in rice fields / Estudo da salinidade em águas de irrigação utilizadas na lavoura arrozeira

In Santa Catarina State, Brazil, rice is predominantly cultivated in irrigated systems, and irrigation water is generally collected directly from watercourses. Irrigated rice crops, which are sensitive to water salinity, form the basis of the economy of the Mampituba River Basin region, southern Brazil. This study aimed to assess salinity fluctuations in waters collected from the Mampituba River for irrigation of rice crops during the four seasons of the year. For salinity determination, water samples were collected from six sites along the river course, from the source to the mouth. Three subsamples were collected at each site, with a mean interval of 15 days between collections, beginning in May 2016 and ending in April 2017. Samples were evaluated for electrical conductivity (EC). Assessment of salinity damage was performed in seedlings of rice cultivars 'IRGA 417' and 'EPAGRI 106'. When seedlings reachedthe S2 stage, they were transplanted into flooded soil at different saline concentrations. EC values ranged from 224 to 20,120 µS cm−1over the experimental period, being higher at sites closer to the sea. The highest salinity values were recorded betweenNovember 2016 and January2017. It was possible to observe an inverse relationship between rainfall and water salinity. Salinity causes damage to rice plants, particularly seedlings. Symptoms include leaf tip chlorosis, leaf curling, and necrosis of old leaves. It is important forrice farmers to understand salt wedge fluctuations within their estuary as well as variations in salinity levels at different sites and times of the year.(AU)

No estado de Santa Catarina predomina na sua totalidade o cultivo de arroz irrigado e a água utilizada para a irrigação destas lavouras em sua maioria são retiradas diretamente de cursos de água. A região da Bacia Hidrográfica do Rio Mampituba tem sua economia baseada no cultivo do arroz irrigado, cujas plantas são sensíveis à salinidade. O presente trabalho objetivou determinar a flutuação de salinidade na água do Rio Mampituba (Sul do Brasil) utilizada para irrigação na lavoura arrozeira durante as quatro estações do ano. Para a determinação da salinidade foram realizadas coletas de água em seis locais no percurso do rio, desde sua nascente até a foz. Em cada local foram coletadas três subamostras de água com intervalo médio de 15 dias iniciado em maio de 2016 e finalizado em abril de 2017 e analisada a condutividade elétrica (CE). A caracterização do dano por salinidade em plântulas de arroz foi realizada nas cultivares IRGA 417 e EPAGRI 106. As plântulas foram transplantadas para solo inundado com diferentes concentrações salinas no estádio S2. A CE ao longo do período avaliado variou de 224 a 20.120 µS cm−1e foi maior nos pontos mais próximos ao mar. Os maiores valores de salinidade foram observados entre os meses de novembro de 2016 e janeirode 2017. Foi possível observar relação inversa entre a precipitação e a salinidade. A salinidade causa danos as plantas de arroz sendo os principais danos observados em plântulas. Estes danos foram clorose da ponta do limbo foliar, enrolamento foliar e necrose de folhas velhas. É importante que os orizicultores saibam como é a flutuação da cunha salina dentro do estuário, além de quais níveis incidem em cada local e em cada época do ano.(AU)

Danos causados por percevejo Dichelops melacanthus em diferentes estádios fenológicos de plantas de milho / Damages caused by stinkbug Dichelops melacanthus in different phenological stadia of maize plants

Os percevejos fitófagos pertencentes à família Pentatomidae podem causar danos irreparáveis na cultura do milho, com perdas significativas na produtividade. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os danos foliares em milho ocasionados pelo percevejo Dichelops melacanthus em diferentes estádios fenológicos. O trabalho foi desenvolvido no Campus do Centro Universitário Integrado em Campo Mourão, em casa de vegetação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2X3 considerando a presença e ausência de percevejos nas plantas e o estádio de liberação (V2, V4 e V6). Os percevejos foram mantidos no conjunto vaso-planta por quatorze dias. As avaliações ocorreram no dia da liberação nos tratamentos e aos sete e quatorze dias depois de retirada. Foram avaliados os danos foliares utilizando-se de escala de notas (0 a 5), diâmetro do colmo no nível de solo e altura de plantas. Os resultados demonstraram que aos 14 dias a liberação de percevejos em V4 resultou em menor incremento na altura de plantas. D. melacanthus ocasionou danos mais intensos nos estádios V2 e V4 em relação a V6 em plantas de milho, devido a maior suscetibilidade da planta em sofrer danos em estádios iniciais de desenvolvimento.

Phytophagous bugs belonging to the Pentatomidae family can cause irreparable damage to maize crop, with significant yield losses. The present work objective to evaluate the leaf damage to maize caused by the stink bug Dichelops melacanthus at different phenological stadia. The work was developed at Campus of Centro Universitário Integrado in Campo Mourão in a greenhouse. The experimental design was completely randomized in a 2X3 factorial scheme considering the presence and absence of stinkbugs and the release stage (V2, V4 and V6). The bed bugs were kept in the vase-plant set for fourteen days. Evaluations occurred on the day of treatment release and at seven and fourteen days after withdrawal. Leaf damage was evaluated using grade scale (0 to 5), stem diameter at soil level and plant height. The results showed that the stinkbug D. melacanthus caused more intense leaf damage at V2 and V4 stages than V6 in maize plants. The bed bug attack resulted in smaller increase in plant height at the V4 phenological stage.

Danos causados por percevejo Dichelops melacanthus em diferentes estádios fenológicos de plantas de milho / Damages caused by stinkbug Dichelops melacanthus in different phenological stadia of maize plants

Os percevejos fitófagos pertencentes à família Pentatomidae podem causar danos irreparáveis na cultura do milho, com perdas significativas na produtividade. O presente trabalho teve por objetivo avaliar os danos foliares em milho ocasionados pelo percevejo Dichelops melacanthus em diferentes estádios fenológicos. O trabalho foi desenvolvido no Campus do Centro Universitário Integrado em Campo Mourão, em casa de vegetação. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2X3 considerando a presença e ausência de percevejos nas plantas e o estádio de liberação (V2, V4 e V6). Os percevejos foram mantidos no conjunto vaso-planta por quatorze dias. As avaliações ocorreram no dia da liberação nos tratamentos e aos sete e quatorze dias depois de retirada. Foram avaliados os danos foliares utilizando-se de escala de notas (0 a 5), diâmetro do colmo no nível de solo e altura de plantas. Os resultados demonstraram que aos 14 dias a liberação de percevejos em V4 resultou em menor incremento na altura de plantas. D. melacanthus ocasionou danos mais intensos nos estádios V2 e V4 em relação a V6 em plantas de milho, devido a maior suscetibilidade da planta em sofrer danos em estádios iniciais de desenvolvimento.(AU)

Phytophagous bugs belonging to the Pentatomidae family can cause irreparable damage to maize crop, with significant yield losses. The present work objective to evaluate the leaf damage to maize caused by the stink bug Dichelops melacanthus at different phenological stadia. The work was developed at Campus of Centro Universitário Integrado in Campo Mourão in a greenhouse. The experimental design was completely randomized in a 2X3 factorial scheme considering the presence and absence of stinkbugs and the release stage (V2, V4 and V6). The bed bugs were kept in the vase-plant set for fourteen days. Evaluations occurred on the day of treatment release and at seven and fourteen days after withdrawal. Leaf damage was evaluated using grade scale (0 to 5), stem diameter at soil level and plant height. The results showed that the stinkbug D. melacanthus caused more intense leaf damage at V2 and V4 stages than V6 in maize plants. The bed bug attack resulted in smaller increase in plant height at the V4 phenological stage.(AU)

Respostas de plantas jovens Hymenaea courbaril L. (Fabaceae) à simulação de danos por herbívoros / Responses of young plants of Hymenaea courbaril L. (Fabaceae) to damages caused by herbivory simulation

Defesas induzidas em plantas são respostas morfológicas ou fisiológicas ativadas pela herbivoria que conferem algum grau de resistência a ataques subseqüentes. Este estudo descreve modificações em Hymenaea courbaril L. em resposta ao dano foliar artificial. Plantas jovens (n = 72) de seis plantas-mãe foram distribuídas entre dois grupos: dano artificial e controle. No primeiro par de folhas produzidas pelas plantas de cada grupo, após o tratamento, foram avaliados o número de estômatos, as espessuras do limbo e da nervura central foliares e as concentrações de nitrogênio e proteína. Foram também obtidas as biomassas relativas de raízes e da parte aérea e investigado se havia relação entre o grau de desenvolvimento da planta e a intensidade das respostas induzidas pelo dano. Plantas jovens submetidas ao dano apresentaram folhas com limbos mais espessos, o que pode ser considerado uma defesa induzida porque provavelmente reduz a palatabilidade foliar. Esta modificação induzida esteve associada a um custo energético, refletido na redução da taxa de crescimento da planta e na diminuição das dimensões da nervura foliar central. Variações na habilidade de cada planta responder ao tratamento efetuado indicam diferentes potenciais para a plasticidade fenotípica entre os genótipos estudados.

Induced plant defenses are morphological or physiological responses activated through herbivory that confer some degree of resistance to subsequent attacks. This study describes modifications in young plants of Hymenaea courbaril L. in response to artificial leaf damage. Young plants (n = 72) from six mother-plants were distributed among two groups: control and artificial damage. In the first pair of leaves produced by the plants in each group after the treatment, we assessed the number of stomata, the leaf lamina and the leaf midrib thickness and the concentrations of nitrogen and protein. We also evaluated the relative biomass of the young plants roots and shoots and investigated whether there was any relationship between the young plant degree of development and the intensity of the induced responses. The plants subjected to damage showed a thicker leaf lamina, that may be considered an induced response due to the leaf palatability probably reduction. This induced modification was associated with an energetic cost, indicated by the reduction of the young plants growth rate and by the decreased of the leaf midrib dimensions. Variability among young plants on the ability to respond to the treatment indicates different phenotypic plasticity potential among the studied genotypes.