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Previous issue date: 2009-02-27 / Drought is one of the main abiotic stresses causing significant reduction of crop yield in most of agricultural areas in tropical and subtropical regions. Particularly, water deficit is the major environmental factor limiting sugarcane yield. The objective of this study was to identify what kind of changes in the photosynthetic network would be linked to the homeostasis modulation of a drought tolerant sugarcane cultivar subjected to severe water deficit. Moreover, we tested the potential effect of phosphorus supplying on the plant physiological responses to drought, since such element is essential to photosynthetic processes. This study was carried out in a greenhouse where sugarcane plants (Saccharum spp.) cv. RB 86-7515 were grown. The cultivar RB 86-7515 is drought tolerant and has high crop yield, being adapted to sand soils and cultivated in the states of São Paulo and Parana, Brazil. One single-node stalk segment was planted in plastic pots (20 L) filled with soil (red-yellow ultisol). Soil fertilization was done according to the chemical analysis, except for the phosphorus (P) supply. Regarding this element, plants were subjected to the original P concentration in soil (36 mg dm-3) or supplied with the equivalent to 100 kg P2O5 ha-1 using CaH4(PO4)2. Plants were irrigated daily until the beginning of drought treatment. After 90 days of shoot emergence, the water deficit was started at the phenological phase II (tillering). Plants were irrigated with the equivalent to 100% (control) or 10% (water deficit) of daily evapotranspiration. Sugarcane plants were subjected to water deficit for ten weeks. At the end of this period, light response curves of leaf gas exchange and other physiological and growth variables were performed in each treatment. The experiment was performed in a completely randomized design, with four repetitions. Data were subjected to two-way analysis of variance (p<0.05) and the mean values were compared by Tukey s test (p<0.05). To assess changes in system network, we evaluated the occurrence of photosynthetic system modulation under distinct water regimes and phosphorus supplying via the concept and measurement of global connectance, Cg. The set of results from CV and Cg analyses indicated adjustments in the relationships among the elements of the leaf gas exchange network that support the high drought tolerance of the sugarcane cultivar RB 86-7515. Such adjustments enabled the homeostasis of both photosynthesis and plant growth under water deficit. Moreover, P-supplying improved the sugarcane acclimation capacity by affecting plant characteristics related to water status and photosynthetic performance and causing network modulation under water deficit. / A atividade agrícola está exposta a altos riscos de insucessos devido às variações climáticas regionais que ocorrem ao longo dos anos, sendo a principal o estresse abiótico, que em várias partes do mundo é originado pela seca. A cana-de-açúcar também é bastante influenciada pelas condições edafoclimáticas. Nesse estudo pretendemos identificar quais mudanças sistêmicas estariam relacionadas à reconhecida tolerância à deficiência hídrica de Saccharum spp. L. cv RB 86-7515, considerando uma análise em rede de varáveis extraídas de curvas de respostas fotossintéticas à luz. Além disso, verificamos se uma suplementação de fósforo poderia atuar como um mitigador dos efeitos da deficiência hídrica, uma vez que a deficiência hídrica afeta a disponibilidade desse nutriente que está intimamente relacionado aos processos fotossintéticos. A implantação do experimento foi em arranjo inteiramente casualizado, com quatro repetições, utilizando sacos plásticos com aproximadamente 20 kg de solo tipo argissolo vermelho/amarelo, com e sem suplementação de fósforo equivalente a 100 Kg ha-1, utilizando como fonte o fertilizante Superfosfato triplo [CaH4(PO4)2+H2O]. Plantou-se um tolete contendo uma gema por vaso e, após 90 dias da emergência das plântulas mantidas sob irrigação constante, foi iniciado o processo de indução da deficiência hídrica na fase fenológica 2 (perfilhamento e enraizamento da touceira) que foi mantida durante 10 semanas. As plantas foram mantidas sob dois regimes de irrigação baseados na evaporação de um mini tanque Classe A instalado dentro da casa de vegetação. No tratamento controle houve a reposição de 100% da água perdida por evapotranspiração, enquanto no tratamento com déficit hídrico apenas 10 % da água evapotranspirada era reposta. As plantas em cada tratamento foram avaliadas considerando respostas fotossintéticas a variação luminosa (curvas de resposta à luz), conteúdo relativo de água e análise de crescimento final. Os dados foram submetidos a análise de variância (ANOVA, p<0,05) e ao teste de comparação de médias Tukey (p<0,05). Além disso, foi realizada uma análise sistêmica dos parâmetros fisiológicos por meio da análise de conectância de redes baseadas nas relações entre as variáveis de trocas gasosas. Os resultados mostraram que a cultivar de cana-de-açúcar testada sob deficiência hídrica possui uma alta capacidade homeostática, sobretudo em relação à manutenção do padrão de crescimento. Além disso, em relação às trocas gasosas, há indício de que a suplementação com P agiu como agente mitigador dos efeitos da deficiência hídrica. Tal homeostase estaria relacionada às alterações nos padrões de relações observadas nas redes analisadas, conferindo maior capacidade de resposta à deficiência hídrica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.unoeste.br:tede/516 |
| Date | 27 February 2009 |
| Creators | Sato, Agnaldo Massao |
| Contributors | Souza, Gustavo Maia, Marques, Tadeu Alcides, Oliveira, Ricardo Ferraz de |
| Publisher | Universidade do Oeste Paulista, Mestrado em Agronomia, UNOESTE, BR, Ciências Agrárias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNOESTE, instname:Universidade do Oeste Paulista, instacron:UNOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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