O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas fotossintéticas da cana‑de‑açúcar aos efeitos simultâneos e isolados de baixa temperatura noturna (TN) e deficiência hídrica (DH). Após 128 dias do plantio, as plantas da cultivar IACSP94-2094 foram submetidas aos tratamentos: controle, sem DH e com TN de 20°C (TN20); com DH e TN de 20°C (DH/TN20); sem DH e com TN de 12°C (TN12); e com DH e TN de 12°C (DH/TN12) por cinco dias. Após o período de tratamento, as plantas foram irrigadas e submetidas à TN de 20°C por mais quatro dias, para recuperação. Houve decréscimos na assimilação de CO2 em todos os tratamentos. A recuperação total da assimilação de CO2 foi observada apenas nas plantas do tratamento TN12. A ocorrência simultânea da baixa temperatura noturna e da deficiência hídrica causou dano acentuado e persistente na condutância estomática, na capacidade máxima da ribulose‑1,5‑bisfosfato carboxilase, no transporte aparente de elétrons, no fator de eficiência e na eficiência operacional do fotossistema II, o que resultou em limitações difusivas, bioquímicas e fotoquímicas da fotossíntese das plantas de cana‑de‑açúcar.

The objective of this work was to evaluate the photosynthetic responses of sugarcane to the simultaneous and isolated effects of low night temperature (TN) and water deficit (DH). After 128 days of planting, plants of the cultivar IACSP94-2094 were subjected to the following treatments: control, without DH and with TN of 20°C (TN20); with DH and TN of 20°C (DH/TN20); without DH and with TN of 12°C (TN12); and with DH and TN of 12°C (DH/TN12). After the period of treatment, plants were irrigated and subjected to TN of 20°C for four more days, for recovery. There were decreases in CO2 assimilation in all treatments. Total recovery of CO2 assimilation was observed only in plants from the treatment TN12. The simultaneous occurrence of low night temperature and water deficit caused a accentuated and persistent effect on stomatal conductance, on the maximum capacity of ribulose‑1,5‑bisphosphate carboxylase, on the electron transport rate, on the efficiency factor, and on the operational efficiency of photosystem II, which resulted in diffusive, biochemical, and photochemical limitations of photosynthesis of sugarcane plants.

Embora a resposta da fotossíntese de plantas de cana-de-açúcar a estresses ambientais seja conhecida, o acúmulo de fitomassa e a dinâmica de carboidratos de reserva diante da exposição simultânea ao frio e à seca são pouco conhecidos. Este trabalho objetiva investigar o efeito do déficit hídrico e da baixa temperatura radicular, isolados e simultaneamente, no genótipo de cana-de-açúcar IACSP94-2094, considerado tolerante à seca. Como hipótese, consideramos que este genótipo também é tolerante à baixa temperatura radicular, já que baixas temperaturas e déficit hídrico ocorrem simultaneamente no campo. A imposição da restrição hídrica de forma isolada ou simultaneamente à baixa temperatura radicular causou redução do potencial da água na folha e da assimilação de CO2, o que não foi observado nas plantas submetidas apenas à baixa temperatura do substrato. Os teores foliares de carboidratos não estruturais, de sacarose e de amido aumentaram nas plantas sob frio radicular. Nos tratamentos com déficit hídrico, apenas o teor de amido foliar diminuiu. Os estresses radiculares causaram aumento nos teores de açúcares solúveis totais e diminuição no teor de amido nas raízes. Como o acúmulo de fitomassa das plantas não foi afetado, mesmo com a restrição no crescimento radicular nos tratamentos com baixa temperatura do substrato, conclui-se que o genótipo de cana-de-açúcar IACSP94-2094 contém indícios de tolerância à baixa temperatura radicular. A manutenção do crescimento da planta deve estar associada à degradação das reservas de amido foliares e radiculares.

Although the photosynthetic responses of sugarcane plants to environmental stresses are well documented, the biomass accumulation and the dynamic of carbohydrate reserves under simultaneous exposure of roots to low temperature and drought are not known. This work aims to investigate the effect of water deficit and low substrate temperature stresses, occurring alone or in combination, on the sugarcane IACSP94-2094, a drought-tolerant genotype. As our hypothesis, we assume that this genotype is also tolerant to low substrate temperature, since low temperatures and water deficit occur simultaneously under field conditions. The water deficit alone or in combination with low substrate temperature caused reductions in leaf water potential and CO2 assimilation, which was not observed in plants subjected only to low substrate temperature. The leaf concentration of non-structural carbohydrates, sucrose and starch increased in plants under root chilling. In plants subjected to water deficit, we noticed decreases in leaf starch concentration. The root stresses caused an increase in the total soluble sugar concentration and reduction in starch concentration in sugarcane roots. As the plant biomass accumulation was not affected, even with the impairment of root growth under low substrate temperature, we conclude that the sugarcane genotype IACSP94-2094 presents evidence of tolerance to low root temperature. The maintenance of plant growth was likely associated with the breakdown of leaf and root reserves of starch.

O trabalho visou avaliar a variação sazonal do crescimento vegetativo de laranjeiras Hamlin enxertadas em citromeleiro Swingle cultivadas em clima subtropical. Avaliações biométricas mensais foram realizadas nas faces leste e oeste da copa de 12 plantas entre dezembro de 2005 e dezembro de 2006. Em média, três brotações surgiram por ramo entre dezembro e fevereiro, ao passo que entre julho e setembro surgiram mais quatro brotações, em duas etapas (entre julho e agosto; agosto e setembro). Esse padrão de fluxos vegetativos ocorreu em um ano atípico, com elevada deficiência hídrica (entre abril e novembro) e elevação da temperatura a partir de maio. O número de folhas no ramo aumentou, seguindo o mesmo padrão de surgimento de brotações. A quantidade de brotações puramente vegetativas (dada pela relação entre o número de folhas e o número de brotações) foi 2,5 vezes maior no primeiro fluxo em relação aos demais. O principal fluxo vegetativo responsável pelo crescimento dos ramos e aumento da área foliar ocorreu no verão. A interrupção do crescimento vegetativo foi causada tanto por fatores endógenos da planta (verão) como por condições ambientais desfavoráveis (inverno). Não houve diferenças entre as variáveis estudadas em relação às faces de exposição da copa.

This work aimed to evaluate the seasonal variation in vegetative growth of Hamlin orange plants grafted on Swingle citrumelo rootstocks grown in a subtropical climate. Biometric evaluations were conducted monthly on the East and West canopy positions of 12 plants between December 2005 and December 2006. On average, three shoots emerged per stem between December and February, while other four shoots appeared in two periods between July and September: two shoots between July and August, and two other shoots between August and September. This pattern of vegetative flush occurred during an atypical year, with high water deficit (between April and November) and increase in air temperature starting in May. The number of leaves per stem increased following the same seasonal pattern of shoot emergence. The amount of purely vegetative shoots (given by the ratio between number of leaves and number of shoots) was 2.5 times higher on the first flush in relation to the others. The main vegetative flush responsible for stem growth and increase of leaf area occurred during the summer. Stem growth was interrupted by endogenous aspects (summer) and by unfavorable environmental conditions (winter). There were no differences between the evaluated variables when comparing canopy positions.

A redução da fotossíntese durante o inverno pode ser induzida por noites frias, mesmo quando as condições durante o dia não são limitantes. Laranjais são formados com plantas enxertadas, sendo o porta-enxerto citrumeleiro 'Swingle' recomendado em áreas onde há ocorrência de baixas temperaturas. Todavia, os mecanismos fisiológicos pelos quais as plantas apresentam melhor crescimento e produção são pouco conhecidos. O objetivo deste estudo foi testar a hipótese de que o efeito da baixa temperatura noturna na fotossíntese de laranjeiras é dependente do porta-enxerto utilizado, com o citrumeleiro 'Swingle' (Citrus paradisi x Poncirus trifoliata) induzindo maior tolerância ao frio noturno se comparado ao limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia). Laranjeiras 'Valência' (Citrus sinensis) com seis meses, cultivadas em sacolas plásticas (5 L), foram expostas por 12 h à temperatura noturna de 20 e 8 ºC. O tratamento térmico foi realizado em câmara de crescimento, sendo apenas a parte aérea das plantas expostas às distintas temperaturas. Medidas do curso diurno das trocas gasosas e da atividade fotoquímica foram realizadas em condições ambientais naturais. O resfriamento noturno causou maior redução da assimilação de CO², da condutância estomática e da transpiração em laranjeira 'Valência' sobre limoeiro 'Cravo' quando comparado às plantas sobre 'Swingle'. Após o tratamento de frio, as eficiências máxima (Fv/Fm) e operacional (Fq'/Fm') do fotossistema II diminuíram nas plantas sobre 'Cravo' e mantiveram-se praticamente inalteradas nas plantas enxertadas em 'Swingle'. Portanto, o porta-enxerto 'Swingle' induziu maior eficiência fotossintética em condições de frio noturno às plantas de laranjeira 'Valência' quando comparado ao porta-enxerto 'Cravo'. A queda da assimilação de CO² em plantas resfriadas foi devida à menor condutância estomática e menor eficiência aparente de carboxilação, ou seja, resultante de limitações difusivas e metabólicas. Embora, Fv/Fm e Fq'/Fm' em laranjeira 'Valência' sobre 'Cravo' tenham sido mais afetados pelo resfriamento em comparação às laranjeiras sobre 'Swingle', esses não contribuíram para a redução da assimilação de CO² (A). Porém, o frio noturno causou aumento da atividade dos drenos alternativos de elétrons (aumento da relação entre o transporte aparente de elétrons e a assimilação de CO²), reduzindo a eficiência aparente de carboxilação de forma mais significante em 'Valência' sobre 'Cravo' do que sobre 'Swingle'. Estes resultados confirmam a hipótese de que a ocorrência de frio noturno afeta a fotossíntese de laranjeira 'Valência' sendo os efeitos do resfriamento dependentes do porta-enxerto.

Decreases in photosynthesis during winter season are probably caused by low night temperature, even under non-limiting environmental conditions during the diurnal period. Citrus orchards are formed by grafted plants, being the 'Swingle' citrumelo rootstock recommended in areas with occurrence of low temperatures. However, the physiological mechanisms related to larger growth and crop yield in those plants are poorly understood. The aim of this study was to test the hypothesis that the effect of low night temperature in photosynthesis of sweet orange plants is dependent on the rootstock species, with 'Swingle' citrumelo (Citrus paradise x Poncirus trifoliata) inducing higher tolerance to overnight chilling when compared to 'Rangpur' lime (Citrus limonia) rootstock. Six-month old 'Valência' (Citrus sinensis) sweet orange plants grown in plastic bags (5 L) were exposed overnight (12 h) to temperatures of 20 and 8 ºC. The thermal treatment was carried out inside a growth chamber where only the upper plant shoots were exposed to temperature variation. Measurements of diurnal courses of leaf gas exchange and photochemical activity were taken under natural environmental conditions. Chilling night caused larger reduction on CO2 assimilation, stomatal conductance and transpiration in plants grafted on 'Rangpur' lime when compared to those onto 'Swingle' citrumelo rootstock. After the chilling treatment, maximum (Fv/Fm) and operational (Fq'/Fm') efficiencies of photosystem II decreased in plants grafted on 'Rangpur' lime, but remained practically undisturbed in plants grafted on 'Swingle' citrumelo rootstock. Therefore, the 'Swingle' citrumelo rootstock increased the photosynthetic efficiency of 'Valência' sweet orange plants exposed to overnight chilling when compared to the 'Rangpur' lime. The reduction of CO2 assimilation in chilled plants was due to low stomatal conductance and low apparent carboxylation efficiency, i.e., it is a consequence of both diffusive and metabolic limitations. Although Fv/Fm and Fq'/Fm' in plants grafted on 'Rangpur' lime have been more affected by chilling in relation to plants on 'Swingle' citrumelo rootstock, those effects were not related with decreases in CO2 assimilation. Chilling night also increased the alternative electron sinks, as shown by the increasing ratio between apparent electron transport rate and CO2 assimilation and reduced apparent carboxylation efficiency of plants grafted on 'Rangpur' lime with larger intensity than in plants onto 'Swingle' citrumelo rootstock. Those results confirm the hypothesis that low night temperature affects photosynthesis of 'Valência' sweet orange plants, being the chilling effects rootstock-dependent.

O objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas biométricas e fisiológicas de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) ao deficit hídrico (DH), em diferentes fases fenológicas. Os genótipos IACSP 94-2094 e IACSP 96-2042 foram submetidos a DH nas fases de crescimento inicial, crescimento máximo e de acúmulo de sacarose no colmo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado. A suscetibilidade ao DH foi determinada pela redução de matéria seca do colmo e do conteúdo de sólidos solúveis no caldo. O deficit hídrico causou redução nas trocas gasosas, nas três fases fenológicas, em ambos os genótipos. Foi observada menor altura das plantas, menor acúmulo de matéria seca do colmo e de sólidos solúveis, e redução no número e comprimento de entrenós, apenas na fase de crescimento inicial, no clone IACSP 96-2042. Na fase de crescimento inicial, observou-se tolerância ao DH no genótipo IACSP 94-2094, com evidências de aclimatação fisiológica, e redução na produção de fitomassa e de sólidos solúveis no genótipo IACSP 96-2042, como resposta à menor condutância estomática e à menor eficiência aparente de carboxilação da fotossíntese. Independentemente da fase fenológica, o genótipo IACSP 94-2094 foi tolerante ao deficit hídrico, pois manteve a produção de fitomassa mesmo com redução das trocas gasosas.

The aim of this work was to evaluate the biometric and physiological responses of sugarcane (Saccharum spp.) to water deficit (WD), during different phenological phases. Genotypes IACSP 94-2094 and IACSP 96-2042 were subjected to WD conditions during the initial, maximum and sucrose accumulation phases. The experiment was carried out in a completely randomized design. Susceptibility to WD was established by reduction in stalk dry matter and soluble solids. Water deficit reduced leaf gas exchange in all phenological phases of both genotypes. Lower plant height, less stalk dry matter and soluble solids, and reduction in number and length of internodes were only observed during the initial growth phase of the IACSP 96-2042 clone. In the initial growth phase, tolerance to WD was observed for IACSP 94-2094, with evidence of physiological acclimation, and for IACSP 96-2042 in reduction phytomass production and its soluble solid content, caused by lower stomatal conductance and lower apparent carboxylation efficiency which limit photosynthesis. Regardless of the phenological phase, genotype IACSP 94-2094 was tolerant to WD, since its phytomass production was maintained even with impairment of leaf gas exchange.

O sistema de plantio exerce efeitos característicos sobre o solo e pode afetar o crescimento das plantas. Neste trabalho se avaliou, por meio de análise de crescimento e de trocas gasosas os efeitos do plantio direto (PD) e plantio convencional (PC) na cultura de milho após cultivo de triticale. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com parcelas (sistema de plantio) subdivididas (datas de coletas) com seis repetições. Os dados primários de massa seca e área foliar foram obtidos em plantas cortadas ao nível do solo em intervalos de 15 dias. Calcularam-se a taxa de crescimento da cultura (TCC), taxa de assimilação líquida (TAL) e o índice de área foliar (IAF). As medidas de trocas gasosas [assimilação de CO2 (A); transpiração (E) e condutância estomática (gs)] foram efetuadas com um analisador portátil de fotossíntese, aos 36, 49 e 80 dias após a emergência, respectivamente nos estádios V8 (desenvolvimento vegetativo), V T (pendoamento) e R4 (grãos pastosos). IAF, TCC, a fitomassa seca total, das espigas, dos colmos e a produtividade de grãos foram superiores em PC. As trocas gasosas não apresentaram diferenças entre os sistemas de plantio. A ocorrência de deficiência hídrica em fevereiro e em março causou decréscimos em A, gs e E. As diferenças observadas em PC foram relacionadas ao desenvolvimento mais rápido e maior do IAF.

Each cropping system acts in a particular way on soil characteristics and may affect crop growth differently. In this research the effects of no tillage (NT) and conventional system (CS) on corn cultivated after triticale, were evaluated by using growth analysis and gas exchanges. The experimental design was completely randomized block with plots (cropping system) and sub-plots (sampling dates) with six replications. The primary data of dry matter and leaf area were collected from all plants in one meter row which were, cut at the level of the soil, every 15 days. Crop growth rate (CGR), net assimilation rate (NAR) and leaf area index (LAI) rate were evaluated. Measurements of gas exchanges [CO2 assimilation (A); transpiration (E) and stomatic conductance (gs)] were take using photosynthesis a portable analyzer at 36, 49, and 80 days after the seedling emergence, at the stage V8, V T and R4, respectively. LAI and CGR, total dry matter, dry matter of stems, ears and grains were higher in CS. The gas exchanges did not showed any differences between the cropping systems. The occurrence of water deficiency in February and March causes reduction of A, gs and E. The differences observed in CS were related to the faster growth and higher LAI.