Eficiência fotoquímica de gramíneas forrageiras tropicais submetidas à deficiência hídrica Translated title: Photochemical efficiency of tropical forage grasses submitted to water deficit

Abstract

Neste estudo, as espécies capim-setária (Setaria anceps Stapf.), capim-hemárthria (Hemarthria altissima [Poir] Stapf. & Hubbard), capim-do-nilo (Acroceras macrum Stapf.) e capim-angola (Brachiaria purpurascens [Raddi] Henr.) foram submetidos à deficiência hídrica moderada a seca com o objetivo de avaliar o efeito do déficit hídrico sobre as características de fluorescência da clorofila. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em blocos ao acaso, constituídos pelas quatro espécies cultivadas sob dois regimes hídricos (irrigado e não-irrigado), em três repetições. Durante a indução da deficiência hídrica, foram monitoradas as seguintes variáveis de fluorescência da clorofila a: fluorescência inicial (F0), fluorescência máxima (Fm), rendimento quântico máximo do PSII (Fv/Fm), taxa relativa de transporte de elétrons (ETR), quenching fotoquímico (qP) e quenching não fotoquímico (qN). Após dez dias de submissão ao estresse hídrico, os valores de Fo e Fm decresceram em todas as espécies. Os menores valores de Fv/Fm foram encontrados no capim-do-nilo e no capim-setária, o que configura baixo rendimento fotoquímico nessas espécies sob déficit hídrico, ao contrário do capim-hemárthria, que apresentou valores similares em ambos os tratamentos. Os valores mais altos de qN foram registrados no capim-hemárthria e no capim-angola, demonstrando boa capacidade dessas espécies em dissipar a energia luminosa absorvida em excesso para manter baixo estado de redução nos aceptores primários de elétrons do PSII. Em geral, as curvas de ETR em resposta ao fluxo de fótons fotossintéticos mostraram-se distintas entre os tratamentos, sendo mais pronunciadas no capim-do-nilo. Nessa espécie, a eficiência dos transportadores de elétrons do PSII foi seriamente comprometida pelo déficit hídrico.

Translated abstract

In this study, individuals of setariagrass (Setaria anceps Stapf.), limpograss (Hemarthria altissima [Poir] Stapf. & Hubbard), nilograss (Acroceras macrum Stapf.) and angola grass (Brachiaria purpurascens [Raddi] Henr.) were submitted to moderate drought. The characteristics of chlorophyll a fluorescence (inicial fluorescence, Fo; maximum fluorescence, Fm; photochemistry efficiency, Fv/F­m; photochemical quenching, qP; non-photochemical quenching, qN and relative electron transport rate, ETR) were investigated in an experiment carried out in greenhouse, using plastic pots. The experimental treatments were allocated in a randomized complete blocks design, with three replications. The values of Fo and Fm decreased in all species after 10 days of drought, this effect being more evident in nilograss and setariagrass. The Fv/Fm values for nilograss and setariagrass decreased dramatically while that one for hemarthriagrass did not differ from the control. This results suggest a lower photochemical efficiency of photosynthesis in nilograss and setariagrass under water stress compared to hemarthriagrass and to the hea,lthy plants. The highest values of qN were observed for hemarthriagraas and angolagrass. This showed that the increased capacity to dissipate the excessive energy to drive photosynthesis was satisfactory to maintain a low reduction state of the primary electron acceptor of the photosystem II (measured as qP). In general, ETR curves in response to increasing photosynthetic photon flux differed from control to stressed plants, especially for nilograss. In this species, a serious damage caused by water stress provoked a significant reduction to the efficiency of the electron transporters of PSII.