TOLERÂNCIA À SECA EM FEIJÃO-CAUPI

TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À SECA EM FEIJÃO-SECA EM FEIJÃO-

CAUPICAUPI

TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À SECA EM FEIJÃO-SECA EM FEIJÃO-

CAUPICAUPIFFRANCISCO J. A. F.RANCISCO J. A. F.TTÁVORAÁVORA

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TERESINA - PI

FFRANCISCO J. A. F.RANCISCO J. A. F.TTÁVORAÁVORA- CCA/UFC -- CCA/UFC -

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TERESINA - PI

ADAPTAÇÃO À SECA

CLASSIFICAÇÃO

Hidrófitas (w -1 MPa)

Mesófitas (w -1,5 a - 4,0 MPa)

Xerófitas (w - 4 a -8 MPa)

(Adaptado de Larcher, 2000)

Poiquilohídricas: sofrem mudanças bruscas no grau de hidratação. Perdem água e dessecam de acordo com a redução da umidade ambiental.

Homeohídricas: não estão sujeitas a mudanças bruscas no grau de hidratação. A presença de vacúolo e cutícula protege a planta da dessecação. Assim, num ambiente seco elas mantêm umidade em suas células.

Mecanismos de adaptação à seca

Ocorrem naturalmente nas xerófitas.

As mesófitas incorporam algumas características.

Importância do estudo dos mecanismos.

Plantas nativas e cultivadas

Fuga à seca

Tolerância à seca em altos níveis de w Redução da perda de água Aumento da capacidade de

absorção

Tolerância à seca em baixos níveis de w Manutenção da turgescência Tolerância à dessecação

Fuga à seca

Ajustam o ciclo de vida a curtos períodos de suprimento apropriado de água.

Grande plasticidade.Rápido desenvolvimento fenológico.

Tolerância com altos níveis de w

Redução na transpiração.

Aumento na capacidade de absorção

de água.

Redução na transpiraçãoRápida regulação estomática;

Estômatos em cripta;

Distribuição e densidade estomática;

Copa compacta;

Abscisão foliar;

Redução da superfície/volume;

Aumento da reflectância, movimento foliar;

Redução na transpiração cuticular.

Aumento da absorção de água 

Grande proporção de tecidos condutores;

Aumento da condução estomática;

Elevada relação raiz/parte aérea;

Raízes mais profundas;

Capacidade de emissão rápida de

raízes novas.

Tolerância com baixos níveis de w

Manutenção da turgescência

elasticidade da parede celular;

ajustamento osmótico.

Ajustamento osmóticoHá acumulação ativa de solutos orgânicos ou inorgânicos no citosol, com redução no .

A planta continua a remover água do solo com baixo w

Há manutenção da turgescência, apesar da redução do w

Varia com a espécie.

Há espécies que não se ajustam.

Dependente do valor da Pmin.

Redução da turgescência (dessecação)

Há perda total da turgescência.

Tolera severo déficit hídrico.

Tolerância à dessecação

Células de pequeno volume

Vacúolos ausentes ou com pequena dimensão.

A manutenção do sistema de

membranas está estreitamente

relacionado com o fenômeno da

tolerância à dessecação.

Transformações nos lipídios das membranas

O estresse hídrico provoca a degradação de lipídeos polares através do aumento da atividade de enzimas lipolíticas (Pham Thi et al, 1990).

Monogalactosyl-diacylglycerol (MDGD)

Digalactosyl-diacilglicerol (DGDG)

Fosfatil-coline (PC)

A medida da resistência

protoplasmática permite avaliar a

integridade das membranas.

Uso eficiente de água (UEA)

Relação entre água utilizada e a produção.

Varia com os mecanismos de adaptação.

Não há relação entre adaptação à seca e UEA.

Uma xerófita pode ser menos eficiente no uso de água que uma mesófita.

UEA expressa um parâmetro de produção.

Plantas C4: 1,4 a 3,3 mg MS/gH2O

Plantas C3: 0,7 a 1,5 mg MS/gH2O

UEA e discriminação do 13CO2.

A discriminação do 13C durante a assimilação de CO2 () dá, em plantas C3, uma

estimativa da relação entre a concentração interna de CO2 na folha (Ci) e a ambiente

(Ca).

Valores baixos de estão associados a menor relação Ci/Ca e, portanto, maiores valores de UEA.

Importância dos mecanismos para as

plantas cultivadas

Fuga à seca

A planta ajusta seu ciclo ao período

em que a água está disponível.

Há a redução do potencial produtivo

Tolerar a seca em altos níveis de w

Mantém as atividades fisiológicas.

O aumento da capacidade de absorção de água é melhor do que a redução da perda.

Os mecanismos que reduzem a perda de água limitam a taxa de FS.

Tolerância com baixos níveis de w

O ajustamento osmótico é uma boa possibilidade pelo fato de manter a turgescência. Há um custo.

A tolerância à dessecação tem importância discutível. Sua presença em espécies homeohídricas pode constituir uma involução.

Adaptação do feijão-caupi à

deficiência hídrica

HÁBITO DE CRESCIMENTO

Determinado

Indeterminado

CICLO

Super precoce- < 60 dias

Precoce- 60 a 67 dias

Médio - 68 a 90 dias

Tardio- > 90 dias

Movimento foliar

Redução da área foliar

Controle estomático

APROFUNDAMENTO DO SISTEMA RADICULAR

Pandey et al, 1984

(Costa et al, 1997)

AJUSTAMENTO OSMÓTICO

Ausente no feijão-caupi

Pmin próxima a zero

Potencial hídrico de beterraba e feijão-caupi submetidos a estresse hídrico (McCree & Richardson, 1987).

TOLERÂNCIA À TOLERÂNCIA À

DESSECAÇÃODESSECAÇÃO

Composição de lipídios das

membranas

Em feijão–caupi há uma relação entre a

composição de lipídios polares em cultivares

resistentes e sensíveis ao estresse hídrico.

(Monteiro de Paula et al, 1990).

Resistência Resistência

protoplasmáticaprotoplasmática

(Vasquez-Tello et al, 1990)

(Pimentel et al, 2002)

Porcentagem de danos membranares defolhas de dois cv de feijão-caupi.

Genótipo PIR (%) PD (%)Com 10 dias de seca (45 DAP)

Mouride 53,43 b 46.57 aEPACE 10 79.08 a 20,92 b

Com 17 dias de seca (52 DAP)Mouride 68,65 a 31,35 aEPACE 10 84,22 a 15,78 aPIR - porcentagem de integridade relativaPD - porcentagem de danos (100-PIR)

USO EFICIENTE DE ÁGUA

Discriminação de 13CO2

(Ismail & Hall, 1993)

Susceptibilidade ao longo do ciclo

A cultura é mais susceptível ao déficit hídrico na fase de floração e preenchimento dos frutos.

Resultados variam em função da severidade do estresse imposto.

(Turk & Hall, 1980)

Deficiência hídrica e fixação Deficiência hídrica e fixação simbiótica do nitrogênio.simbiótica do nitrogênio.

Deficiência hídrica e fixação Deficiência hídrica e fixação simbiótica do nitrogênio.simbiótica do nitrogênio.

(Habish & Mahdi, 1976)

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FRANCISCO J. A. F.TÁVORAFRANCISCO J. A. F.TÁVORA- CCA/UFC -- CCA/UFC -

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