Condutividade hidráulica (raiz e folha) e capacidade fotossintética de mudas de clones de Coffea canephora Pierre ex A. Froehner

Abstract

O sistema radicular, o qual desempenha um papel central na captação de água e nutrientes que são transportados para a parte aérea, foi estudado em mudas de 16 clones de cafeeiro conilon (Coffea canephora Pierre ex. Froehner), sendo 13 constituintes da variedade conilon Vitoria ‘Incaper 8142’ e outros três (14/86, 109a e 120) referenciados quanto ao grau de sensibilidade à restrição hídrica. Para o estudo proposto, dois ensaios foram conduzidos, sendo que no primeiro foram utilizados os dezesseis clones mencionados, enquanto no segundo experimento, foram conduzidos os genótipos mais contrastes (cinco no total), possibilitando a obtenção de um maior conjunto de dados. Foram determinadas a condutância hidráulica (K R ) e as condutividades hidráulicas de raízes, normalizadas por matéria seca (K R,RM ), volume de raiz (K R,RV ) e área foliar (K R,LA ). Os clones 1V, 2V, 3V, 5V, 6V, 8V, 10V e 109a apresentaram maior condutividade hidráulica por massa seca de raiz (K R,RM ), seguidos pelo grupo formado pelos clones 7V, 11V, 12V, 13V e 120, em sequência pelo grupo contendo os clones 4V, 9V e 14/86 com as menores médias. A ordem seguindo do maior para o menor valor de K R,RM foi formada pela sequência dos clones 5V, 120, 13V, 12V e 14/86, resultado condizente com o primeiro ensaio. A importância da relação de massa seca entre raiz e parte aérea (MSR/PA) foi confirmada por meio do estudo de correlação entre massa seca de raiz (MSR), volume radicular (VR) e massa seca parte aérea (MSPA), que apresentou correlação positiva significativa e forte. Porém, as correlações de KR com MSR e VR apresentaram coeficientes baixos, indicando que outros parâmetros devem ser buscados como comprimento de raiz e área superficial de raiz. A relação de K R com AF e com MSF que apresentaram coeficientes significativos, indicando uma correlação moderada entre estes parâmetros, demonstram o equilíbrio fisiológico entre a capacidade do sistema radicular em fornecer água à parte aérea. O diâmetro do caule por si só, não representa a capacidade de conduzir água à parte aérea, sendo necessária melhor caracterização anatômica de seus vasos xilemáticos. Portanto, esta variável não deve ser utilizada como parâmetro de normalização de K R . A condutância hidráulica foi preponderante para a manutenção da hidratação das folhas e da integridade do aparato fotossintético em situação de menor relação MSR/PA, como evidenciado pelo clone 13V. Entre os clones estudados não foram observadas diferenças significativas entre as condutâncias hidráulicas da folha (K L ) nem tão pouco na densidade estomática (DE), demonstrando que estes parâmetros não explicariam quaisquer diferenças que fossem encontradas entre a capacidade de manutenção do status hídrico foliar entre os clones estudados. A relação MSR/PA demonstrou-se uma medida biométrica importante bem como K R na manutenção de um status hídrico adequado à planta, necessitando, ainda, uma melhor avaliação destes dois parâmetros associados ao funcionamento estomático em condições de restrição hídrica.

The root system, which plays a pivotal role in water and nutrients uptake and supply towards the aerial part, was studied in 16 coffee conilon seedlings (Coffea canephora Pierre ex Froehner), from which 13 belong to the clonal variety Vitoria 'Incaper 8142' and three (14/86, 109a and 120) have their sensitivity to water stress well-documented. Here, two trials were conducted, so that the first one sixteen clones mentioned were used, while in the second experiment, the most contrasting genotypes (five genotypes) were used to obtain a larger data set. Hydraulic conductance (K R ) and root hydraulic conductivities, normalized by dry matter (K R,RM ), root volume (K R,RV ) and leaf area (K R , LA ) were estimated. The clones 1V, 2V, 3V, 5V, 6V, 8V, 10V and 109a showed higher hydraulic conductivity by root dry mass (K R,RM ), followed by the group formed by clones 7V, 11V, 12V, 13V and 120, and by the group containing clones 4V, 9V and 14/86 with the lowest averages. In the second experiment, the order from highest to lowest value of K R,RM was formed by clones 5V, 120, 13V, 12V and 14/86, corroborating with the first trial. The importance of the root and shoot dry matter ratio was confirmed by means of the correlation between root dry matter (RSM), root volume (VR) and shoot dry mass (MSPA), which presented strong and significant correlation. However, the correlations between K R and MSR and K R and VR presented low coefficients, indicating that other parameters should be taken into account, such as root length and root surface area. The relationship between K R and FA and K R and MSF, which presented significant coefficients indicating a moderate correlation between these parameters, demonstrates the physiological balance, e.g., the ability of the root system of providing required water to the aerial part. The stem diameter alone does not represent the ability to provide water to the aerial part, requiring a better anatomical characterization of the xylem vessels. Therefore, such variable should not be used as K R normalization parameter. The hydraulic conductance was preponderant for maintaining leaves at full hydration and the photosynthetic apparatus integrity when lower MSR/PA ratio was observed as evidenced by the clone 13V. Among the clones studied, no significant differences were observed for neither leaf hydraulic conductance (K L ) nor stomatal density (SD), demonstrating that these parameters would not explain any differences that could be found between the capacity to maintain leaf water status among the clones studied. The MSR/PA relationship can be an important biometric measurement as well as K R in maintaining a suitable water status for the plant, and a better evaluation of these two parameters associated to stomatal functioning under water stress conditions demand further investigation.