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Previous issue date: 2007-03-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / Leaf gas exchange and potential photochemical efficiency of photosystem II of Coffea
arabica L. cultivars Catuaí Vermelho, Icatu Amarelo and Obatã were evaluated under field
conditions on clear and cloudy days in the wet season. Additionally, were compared seasonal
photosynthetic responses in wet and dry periods of year to irradiance, temperature and water
stress of C. arabica cv. Obatã non-grafted or grafted on to C. canephora Pierre. Finally, in
laboratory conditions were evaluated CO2 assimilation and electron flow through
photosystems II and I, in young plants of C. arabica cvs. Catuaí Vermelho, Obatã and Ouro
Verde exposed to different thermal treatments during 14 h, under regular and saturated carbon
concentration. The results provided evidence that in clear day occur the midday depression of
leaf gas exchange and potential photochemical efficiency of photosystem II, due to the greater
atmospheric vapor pressure deficit, causing a strong decrease (about 70%) in daily carbon
gain. On a cloudy day, the daily carbon gain was barely limited by irradiance below light
saturation point. During dry period, the grafted plants showed accentuated higher net
photosynthesis when compared with the non-grafted plants, what demonstrated lower
susceptibility to water stress and the favorable effects of grafting on yearly carbon gain. The
results suggest that maintaining greater stomatal conductance and transpiration rates during
dry period is more important for carbon balance than the efficient use of water. The optimal
temperature for maximum net photosynthesis measured at 355 ppm CO2 was from 17-23 °C.
The difference in optimal temperature range of maximum net photosynthesis when compared
to maximum electron transport rate through photosystem II (26-29 °C) showing an imbalance
between photochemistry and biochemistry phases of photosynthesis, resulting in electron
excess. Elevated CO2 concentration did not affect the response of net carbon assimilation to
temperature, despite the variation in optimal range between 23-29 °C for Catuaí Vermelho. At temperature of above 29 °C were measured the higher mesophyll limitations to
photosynthesis, which was greater than stomatal limitations. Photosynthetic process of C.
arabica is strongly inhibited at leaf temperature about 32 °C. / Foram determinadas as trocas gasosas foliares e a eficiência fotoquímica potencial do
fotossistema II em plantas adultas de cafeeiro (Coffea arabica L.) cultivares Catuaí Vermelho,
Icatu Amarelo e Obatã em condições de campo, na estação úmida e sob regimes contrastantes
de irradiância. Paralelamente, foram investigadas as respostas fisiológicas sazonais, nos
períodos úmidos e secos do ano, decorrentes de tensões luminosa, térmica e hídrica nas
plantas adultas de C. arabica. cv. Obatã não-enxertado e enxertado em C. canephora Pierre.
Finalmente, em condições de laboratório, foram estudadas a assimilação de carbono e a taxa
de transporte de elétrons entre os fotossistemas II e I em plantas jovens de C. arabica cv.
Catuaí Vermelho, Obatã e Ouro Verde submetidas a diferentes tratamentos térmicos durante
14 h, sob concentração ambiente e saturante de CO2. Os resultados evidenciaram que sob
irradiância plena (dia claro) ocorre a depressão do meio dia das trocas gasosas foliares e da
eficiência fotoquímica potencial do fotossistema II, condicionadas por elevado déficit de
pressão de vapor atmosférico, o que acarreta a realização de apenas um terço da fotossíntese
liquida diária potencial (calculada através de valores integrados). Sob metade da irradiância
plena (dia nublado) o ganho diário de carbono é próximo do valor potencial e as perdas
ocasionadas por valores de irradiância abaixo do ponto de saturação. No período seco, o
cafeeiro enxertado apresenta valores acentuadamente superiores de fotossíntese líquida em
relação ao cafeeiro franco, demonstrando menor susceptibilidade ao estresse hídrico e a
eficiência da enxertia em relação ao balanço anual de carbono. A manutenção de elevadas
taxas de condutância estomática e transpiração durante o período seco é mais importante para
a produção primária que o uso mais eficiente da água. A região ótima de temperatura para a
taxa fotossintética máxima em função da irradiância sob 355 ppm de CO2 está entre 17-23 °C.
A determinação da região ótima de temperatura para a taxa máxima de transporte de elétrons (26-29 °C) evidencia certo desequilíbrio entre as fases fotoquímica e bioquímica da
fotossíntese sob concentração regular de CO2. A elevação da concentração de carbono não
apresenta incremento da taxa fotossintética máxima. Sob 29-32 °C a limitação mesofílica
relativa à fotossíntese é maior que a limitação estomática. O processo fotossintético do
cafeeiro é extremamente inibido sob temperatura foliar de 32 °C.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1602 |
| Date | 09 March 2007 |
| Creators | Ronquim, Júlio Cesar |
| Contributors | Prado, Carlos Henrique Britto de Assis |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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