RESUMO
Plantas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) apresentam redução no acúmulo de matéria seca quando cultivadas com altos níveis de amônio na solução do solo. A razão para esse efeito do amônio ainda permanece pouco estudada. O presente trabalho foi desenvolvido visando avaliar a influência do NO3- e do NH4+ sobre alguns aspectos relacionados à fotossíntese e à concentração de alguns compostos nitrogenados em plantas de mandioca. Para esse estudo, utilizou-se a variedade Cigana Preta, que foi cultivada em solução nutritiva, tendo areia grossa lavada como substrato. Os tratamentos consistiram de três proporções entre NO3-:NH4+, em mM (12:0, 6:6, e 0:12). Plantas cultivadas apenas com NO3- ou com NO3- + NH4+ não apresentaram diferenças na taxa fotosssintética. No entanto, observou-se redução desse evento quando o NH4+ foi a única fonte nitrogenada. O valor da condutância estomática obtido para as plantas cultivadas apenas com NO3- foi de 0,49mol m-2s-1, enquanto que para as plantas cultivadas apenas com NH4+, o valor foi de apenas 0,16mol m-2s-1 (três vezes menor). Não houve diferenças significativas na concentração foliar de amônio livre, sugerindo não ter ocorrido efeito tóxico direto do NH4+ sobre a fotossíntese. A concentração de proteínas foi maior para as plantas cultivadas apenas com NH4+. Os resultados sugerem que o menor acúmulo de matéria seca das plantas de mandioca cultivadas exclusivamente com NH4+ é decorrente, dentre outros fatores, do efeito desse íon sobre a atividade fotosssintética, em virtude, principalmente, de sua ação negativa sobre a condutância estomática.(AU)
Cassava (Manihot esculenta Crantz) plants present reduction in dry matter accumulation when grown at high levels of ammonium in the soil solution. The reason for that still remains to be determined. The present research was carried out in order to evaluate the influence of nitrate and ammonium on aspects related to photosynthesis and the concentration of nitrogen compounds of cassava plants. Cultivar Cigana Preta plants were grown in nutritive solution with sand as substrate. Treatments consisted of three ratios of NO3-:NH4+, in mM (12:0, 6:6, e 0:12). Plants grown only on NO3- or NO3- + NH4+ did not show differences in photosynthetic rates, but reduction of them were observed for NH4+ as the only nitrogen source. Stomatal conductance of plants grown on nitrate was 0.49mol m-2s-1 and three times less for plants grown only on ammonium (0.16mol m-2s-1). There were no significant differences in leaf concentration of free ammonium among treatments, suggesting no direct toxic effect of ammonium on photosynthesis. Protein concentration was higher for plants grown only on ammonium. The results strongly suggest that the lower dry matter accumulation of cassava plants grown just on ammonium is due, among other factors, to its effect on photosynthetic activity, mainly because of its negative influence on stomatal conductance.(AU)
Assuntos
Manihot , Água/análiseRESUMO
Plantas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) apresentam redução no acúmulo de matéria seca quando cultivadas com altos níveis de amônio na solução do solo. A razão para esse efeito do amônio ainda permanece pouco estudada. O presente trabalho foi desenvolvido visando avaliar a influência do NO3- e do NH4+ sobre alguns aspectos relacionados à fotossíntese e à concentração de alguns compostos nitrogenados em plantas de mandioca. Para esse estudo, utilizou-se a variedade Cigana Preta, que foi cultivada em solução nutritiva, tendo areia grossa lavada como substrato. Os tratamentos consistiram de três proporções entre NO3-:NH4+, em mM (12:0, 6:6, e 0:12). Plantas cultivadas apenas com NO3- ou com NO3- + NH4+ não apresentaram diferenças na taxa fotosssintética. No entanto, observou-se redução desse evento quando o NH4+ foi a única fonte nitrogenada. O valor da condutância estomática obtido para as plantas cultivadas apenas com NO3- foi de 0,49mol m-2s-1, enquanto que para as plantas cultivadas apenas com NH4+, o valor foi de apenas 0,16mol m-2s-1 (três vezes menor). Não houve diferenças significativas na concentração foliar de amônio livre, sugerindo não ter ocorrido efeito tóxico direto do NH4+ sobre a fotossíntese. A concentração de proteínas foi maior para as plantas cultivadas apenas com NH4+. Os resultados sugerem que o menor acúmulo de matéria seca das plantas de mandioca cultivadas exclusivamente com NH4+ é decorrente, dentre outros fatores, do efeito desse íon sobre a atividade fotosssintética, em virtude, principalmente, de sua ação negativa sobre a condutância estomática.
Cassava (Manihot esculenta Crantz) plants present reduction in dry matter accumulation when grown at high levels of ammonium in the soil solution. The reason for that still remains to be determined. The present research was carried out in order to evaluate the influence of nitrate and ammonium on aspects related to photosynthesis and the concentration of nitrogen compounds of cassava plants. Cultivar Cigana Preta plants were grown in nutritive solution with sand as substrate. Treatments consisted of three ratios of NO3-:NH4+, in mM (12:0, 6:6, e 0:12). Plants grown only on NO3- or NO3- + NH4+ did not show differences in photosynthetic rates, but reduction of them were observed for NH4+ as the only nitrogen source. Stomatal conductance of plants grown on nitrate was 0.49mol m-2s-1 and three times less for plants grown only on ammonium (0.16mol m-2s-1). There were no significant differences in leaf concentration of free ammonium among treatments, suggesting no direct toxic effect of ammonium on photosynthesis. Protein concentration was higher for plants grown only on ammonium. The results strongly suggest that the lower dry matter accumulation of cassava plants grown just on ammonium is due, among other factors, to its effect on photosynthetic activity, mainly because of its negative influence on stomatal conductance.
RESUMO
This work evaluated the phosphate (Pi) suppression and ressupply on photosynthesis and photochemical efficiency from Medicago sativa plants cv. Florida 77, in different growth stages (V3 and V4) and reproductive (R6 and R8). The experiment was performed in a greenhouse, the plants being cultivated in HOAGLAND & ARMOND (1950) nutritive solution containing 0,14mmol L-1 of Pi. Pi suppression for ten days reduced Pi levels in sampled leaves, in all growth stages. However, with the re-supply only in the vegetative stages the values were similar to the control treatments. Photosynthesis per foliar area in all growth stages decreased with Pi suppression. In general, Pi ressupply into the nutritive solution resulted in recovery of photosynthesis, except for V3 plants, indicating that the suppression period did not cause permanent damage to the photosynthetic apparatus. Levels of photosynthetic pigments and the photosystem II (PS-II) photochemical efficiency evaluated as the Fv/Fm ratio were not altered when plants were submitted to Pi suppression. These results show that electons transport through PS-II did not limit photosynthesis in the sampled leaves under Pi supression, suggesting that Pi suppression caused a more pronunciated effect in the biochemical step of photosynthesis.
Neste estudo, foram avaliados os efeitos da supressão e do ressuprimento de fosfato (Pi) sobre a fotossíntese e eficiência fotoquímica de plantas de Medicago sativa cv. Flórida 77, em diferentes estádios do desenvolvimento vegetativo (V3, V4) e reprodutivo (R6, R8). O ensaio foi conduzido em casa de vegetação e as plantas cultivadas na solução nutritiva de HOAGLAND & ARNON (1950), contendo 0,14mmol L-1 de Pi. A supressão de Pi por dez dias reduziu os teores de fósforo nas folhas amostradas, em todos os estádios do desenvolvimento. Entretanto, com o ressuprimento, somente nos estádios vegetativos, os valores foram semelhantes ao tratamento controle. A fotossíntese por área foliar, em todos os estádios do desenvolvimento diminuiu com a supressão de Pi. De modo geral, o ressuprimento de Pi à solução nutritiva resultou em recuperação na fotossíntese, excetuando-se as plantas no estádio V3, uma indicação de que o período de supressão não causou danos permanentes no aparato fotossintético. Os teores dos pigmentos fotossintéticos e a eficiência fotoquímica do fotossistema II (FS II), avaliada pela relação Fv/Fm, não foram alterados quando as plantas foram submetidas à supressão de Pi. Esse resultado demonstra que o transporte de elétrons através do FS II não limitou a fotossíntese nas folhas amostradas, sob supressão de Pi, sugerindo que a supressão causou efeito mais pronunciado na etapa bioquímica da fotossíntese.
RESUMO
This work evaluated the phosphate (Pi) suppression and ressupply on photosynthesis and photochemical efficiency from Medicago sativa plants cv. Florida 77, in different growth stages (V3 and V4) and reproductive (R6 and R8). The experiment was performed in a greenhouse, the plants being cultivated in HOAGLAND & ARMOND (1950) nutritive solution containing 0,14mmol L-1 of Pi. Pi suppression for ten days reduced Pi levels in sampled leaves, in all growth stages. However, with the re-supply only in the vegetative stages the values were similar to the control treatments. Photosynthesis per foliar area in all growth stages decreased with Pi suppression. In general, Pi ressupply into the nutritive solution resulted in recovery of photosynthesis, except for V3 plants, indicating that the suppression period did not cause permanent damage to the photosynthetic apparatus. Levels of photosynthetic pigments and the photosystem II (PS-II) photochemical efficiency evaluated as the Fv/Fm ratio were not altered when plants were submitted to Pi suppression. These results show that electons transport through PS-II did not limit photosynthesis in the sampled leaves under Pi supression, suggesting that Pi suppression caused a more pronunciated effect in the biochemical step of photosynthesis.
Neste estudo, foram avaliados os efeitos da supressão e do ressuprimento de fosfato (Pi) sobre a fotossíntese e eficiência fotoquímica de plantas de Medicago sativa cv. Flórida 77, em diferentes estádios do desenvolvimento vegetativo (V3, V4) e reprodutivo (R6, R8). O ensaio foi conduzido em casa de vegetação e as plantas cultivadas na solução nutritiva de HOAGLAND & ARNON (1950), contendo 0,14mmol L-1 de Pi. A supressão de Pi por dez dias reduziu os teores de fósforo nas folhas amostradas, em todos os estádios do desenvolvimento. Entretanto, com o ressuprimento, somente nos estádios vegetativos, os valores foram semelhantes ao tratamento controle. A fotossíntese por área foliar, em todos os estádios do desenvolvimento diminuiu com a supressão de Pi. De modo geral, o ressuprimento de Pi à solução nutritiva resultou em recuperação na fotossíntese, excetuando-se as plantas no estádio V3, uma indicação de que o período de supressão não causou danos permanentes no aparato fotossintético. Os teores dos pigmentos fotossintéticos e a eficiência fotoquímica do fotossistema II (FS II), avaliada pela relação Fv/Fm, não foram alterados quando as plantas foram submetidas à supressão de Pi. Esse resultado demonstra que o transporte de elétrons através do FS II não limitou a fotossíntese nas folhas amostradas, sob supressão de Pi, sugerindo que a supressão causou efeito mais pronunciado na etapa bioquímica da fotossíntese.