UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS: FISIOLOGIA VEGETAL MIKAELLY DELARMELINO ARAUJO Relatório de aula prática apresentado como parte das exigências da disciplina de Fisiologia Vegetal, do Curso de Agronomia da UFES/Campus São Mateus. Professor: Antelmo Ralph Falqueto São Mateus – ES 14 de dezembro de 2023 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO INTRODUÇÃO A luz solar é indispensável para as plantas conseguirem a fotossíntese: processo capaz de converter a energia luminosa e transformá-la para sintetizar os seus próprios alimentos. Pode ser considerada como um dos processos biológicos mais importantes na Terra. Por liberar oxigênio e consumir dióxido de carbono, a fotossíntese transformou o mundo no ambiente habitável que conhecemos hoje. De forma direta ou indireta, supre todas as nossas necessidades alimentares e nos fornece inúmeras fibras e materiais de construção. Apesar da necessidade de captação de luz para a realização da fotossíntese, as plantas que se desenvolvem na sombra alimentam-se maximizando os recursos que obtêm e conseguem isso através do desenvolvimento de certas características. Em primeiro lugar, adaptaram-se para fazer um uso eficiente da energia solar que são capazes de obter. Essas plantas tendem a ter folhas mais largas, porém mais finas. Isto permite-lhes ter uma maior quantidade de clorofila para que possam fazer o máximo uso dos raios solares. Por este motivo também apresentam a coloração mais verde escura quando comparada com as plantas diretamente expostas ao sol. MATERIAL E MÉTODOS As aulas práticas foram conduzidas no laboratório de fisiologia vegetal da universidade com o auxílio do professor e do monitor da disciplina. Foram analisadas folhas de bromélias expostas ao sol e à sombra para serem feitas as futuras comparações em relação à eficiência fotoquímica, diferenças morfológicas como formas de adaptação, entre outros. Para a medição do teor de clorofila para as análises de fotossíntese foi utilizado o aparelho eletrônico ClorofiLOG (CFL 1030) da empresa Falker. Para analisar a área foliar, foi medido a largura e o comprimento das folhas com o auxílio de uma trena métrica. Para obter a espessura das folhas foi utilizado um paquímetro digital. Os procedimentos e cálculos das variáveis dos atributos morfológicos foram realizados pelo monitor da disciplina e posteriormente foi enviado os dados estatísticos prontos para analisarmos. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO FOTOSSÍNTESE A razão entre a fluorescência variável e a máxima (Fv/Fm) é uma medida da eficiência dos centros de reação na utilização dos fótons capturados em reações fotoquímicas primárias do fotossistema II (PSII). Em outras palavras, diz respeito à eficiência fotoquímica do PSII. Fatores de estresse que afetam o funcionamento do PSII, reduzem o valor de Fv/Fm. A razão ABS/RC diz respeito à absorção de energia por centro de reação. Esse processo depende da razão RC/CS que indica o número de centro de reações ativos na planta. Portanto, quanto menor RC/CS maior será a taxa de absorção. O índice DI/RC indica a dissipação por calor. Neste caso, quanto mais luz solar a planta receber, menor a eficiência e maior a dissipação, pois há um melhor aproveitamento do fluxo de energia pelo FSII. Já o índice Pi indica o desempenho geral da planta. Quanto maior este valor, melhor o desempenho. Os resultados obtidos nas análises de variância estão dispostos abaixo, na tabela 1. Variável analisada: FV_FM ABS_RC DI_RC RC_CS PI CLOROFILA A CLOROFILA B Tratamento Média Resultado do teste Sol 0.656025 a1 Sombra 0.810150 a2 Sol 3.095100 a2 Sombra 1.404875 a1 Sol 1.063500 a2 Sombra 0.267625 a1 Sol 97.271475 a1 Sombra 325.808450 a2 Sol 5.202375 a1 Sombra 66.472650 a2 Sol 15.550000 a1 Sombra 38.225000 a2 Sol 2.775000 a1 18.625000 a2 Sombra Tabela 1 - Análise estatística: fotossíntese UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO Como mostrado na tabela acima, a planta que se desenvolveu na sombra apresentou maior eficiência fotoquímica do PSII, menor absorção de energia por centro de reação devido a maior quantidade de centros de reação ativos. Além disso, a dissipação por calor foi menor visto que recebeu menor incidência solar. As clorofilas a e b também apresentaram maiores concentrações na planta à sombra, isso ocorre pela necessidade de captar a maior quantidade de luz solar possível para manter sua eficiência fotossintética. Sendo assim, de modo geral, houve um melhor desempenho da planta cultivada na sombra em relação à que se desenvolveu a pleno sol. ÁREA FOLIAR O comprimento é obtido através da medição da folha longitudinalmente. Já na largura, a medição é feita no sentido transversal da folha. Na tabela 2, estão apresentadas as médias obtidas de comprimento e largura das folhas. Variável analisada: Tratamento Média (cm) Resultado do teste COMPRIMENTO Sol 97.450000 a1 Sombra 121.125000 a2 Sol 10.175000 a2 6.650000 a1 LARGURA Sombra Tabela 2 – Análise estatística: área foliar Analisando a tabela acima, é possível observar que o comprimento da folha da bromélia cultivada à sombra é maior, mas sua largura é menor. Isso ocorre numa tentativa da planta de captar mais luz solar, por isso desenvolve folhas maiores que as que recebem sol em abundância. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS A suculência foliar trata-se de uma denominação para plantas que têm a capacidade de acumular água na folha. A massa foliar por área (MFA) é um atributo das plantas que está relacionado a investimentos relativamente altos em defesas estruturais e maior longevidade das folhas e como o nome sugere, diz respeito a quantidade de massa que foi coletada de uma amostra com área conhecida. Se esta variável possuir maior valor, quer dizer que possui mais água em seu interior. A densidade foliar indica a razão entre a massa e o volume da folha. O conteúdo relativo de água (CRA) pode ser estimado com precisão usando a relação entre a diferença de peso fresco e seco com a diferença de peso túrgido e seco. Tratase de uma medida universal utilizada para estimar a quantidade de água na folha. Permite determinar a tolerância das plantas à seca e sua adaptação a ambientes favoráveis, pois apresenta forte relação com o volume celular. A esclerofilia é definida como uma resposta não específica a ambientes com múltiplos estresses ambientais. Plantas esclerófilas desenvolvem folhas resistentes como uma medida conservativa de nutrientes e/ou massa verde. Variável analisada: Tratamento Média Resultado do teste Espessura Sol 1.071000 a2 Sombra 0.778000 a1 Sol 963.660193 a2 Sombra 685.690456 a1 Sol 170.499226 a2 Sombra 133.801978 a1 Sol 0.159305 a1 Sombra 0.172897 a1 Sol 170.499226 a2 Sombra 133.801978 a1 Sol 79.680977 a1 Sombra 82.309453 Tabela 3 - Análise estatística: atributos morfológicos a1 Suculência MFA Densidade Esclerofilia CRA UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO As plantas cultivadas à pleno sol, podem reduzir o tamanho de suas folhas e ao mesmo tempo aumentar sua espessura como mecanismo de defesa ao excesso de luminosidade. Com isso, as folhas tendem a ficar mais suculentas, já que para resistir às altas temperaturas, armazenam mais água em seu interior. A densidade e o CRA não diferiram estatisticamente, visto que apesar da massa ser maior na bromélia que se desenvolveu em exposição direta ao sol, seu volume também foi maior, portanto, a relação não foi tão expressiva. Folhas com um maior MFA são mais vantajosas em ambientes de alta luminosidade, pois reduzem os danos causados ao aparato fotossintéticos pela exposição excessiva à luz. Isso explica a planta cultivada a pleno sol possuir maior valor de MFA. Como resposta a condição de estresse causado pelas altas temperaturas e longos tempos de exposição direta ao sol, a bromélia cultivada ao sol apresentou maior valor de esclerofilia quando comparada com a que foi cultivada à sombra. Com isso, a folha torna-se mais grossa e rígida. Isso se dá devido à necessidade da planta em de adaptar às condições climáticas ao qual está inserida. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO REFERÊNCIAS RODRÍGUEZ, Ame. Como é que as plantas de sombra se alimentam?. Be.Green. Disponível em: https://be.green/pt/blog/como-as-plantas-de-sombra-se-alimentam. Acesso em: 12 dezembro 2023. VIANA, M. C. M, et al. (Fisiologia da Produção) Fluorescência da clorofila em linhagens de milho (Zea mays L.) submetidas ao déficit hídrico. Embrapa, 2001. Disponível em: https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/485142/1/Fluorescenciacloro fila.pdf. Acesso em: 12 dezembro 2023. OLIVEIRA, C.R.M. et al. Trocas gasosas e eficiência fotoquímica do fotossistema II de cafeeiros e seringueiras em consórcio na região de Lavras - MG. Embrapa, 2001. Disponível em: http://www.sapc.embrapa.br/arquivos/consorcio/spcb_anais/simposio2/agro31.pdf. Acesso em: 12 dezembro 2023. BROETO, S.C. et al. Estudo comparativo dos parâmetros da fluorescência da clorofila a em duas cultivares de limão verdadeiro. Incaper, 2008. Disponível em: https://biblioteca.incaper.es.gov.br/digital/bitstream/item/175/1/ESTUDOCOMPARATIVO-DOS-PARAMETROS-DA-FLUORESCENCIA-DA-CLOROFILA-aEM-DUAS-CULTIVARES-DE-LIMAO-VERDADEIRO-CD-ANAISsmallpdf.com.pdf. Acesso em: 12 dezembro 2023. BERGAMINI, L.L. et al. Efeito de filtros ambientais sobre a massa foliar por área de fanerófitas na floresta ombrófila da Mata Atlântica. USP, 2011. Disponível em: http://ecologia.ib.usp.br/curso/2011/pdf/PO2-G4.pdf. Acesso em: 12 dezembro 2023. Strabeli, T. F., Fiorio, P. R., Alvares, C. A., & Nakai, E. S. (2020). Conteúdo relativo de água afeta o comportamento espectral de folhas de Eucalyptus spp. Scientia Forestalis, 48(128), e3326. https://doi.org/10.18671/scifor.v48n128.25 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO ALMEIDA, Elaine C.S. Insetos Galhadores da APA do Rio Pandeiros (Januária/ MG) e o efeito da esclerofilia foliar na herbivoria. Domínio público, 2009. Disponível em: http://www.dominiopublico.gov.br/pesquisa/DetalheObraForm.do?select_action=&co _obra=173603. Acesso em: 12 dezembro 2023.