Resumo Para um melhor gerenciamento da indução floral na mangueira cultivada na região semiárida, é necessário que a imposição do estresse hídrico durante a fase de maturação de ramos seja manejada de forma apropriada. Nesse sentido, prolina associada ao extrato de algas são moléculas com potencial efeito mitigador do estresse, e mesmo que para algumas culturas esta prática tenha sido relatada separadamente, na mangueira, os resultados ainda são desconhecidos. Investigou-se o papel da prolina e do extrato de algas na mitigação dos efeitos ocasionados pela imposição do déficit hídrico durante a fase de maturação de ramos na cultura da mangueira variedade ‘Tommy Atkins’ cultivada na região semiárida tropical. O estudo realizou cinco experimentos individuais consecutivos (cinco aplicações foliares de tratamentos e amostragem), em delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, correspondendo a i) concentrações de prolina (Pro): 0,0% (sem prolina), 0,287; 0,575; e 1,150%; e ii) extrato de algas (EA) (presença e ausência), avaliando pigmentos fotossintéticos, carboidratos solúveis, trocas gasosas, parâmetros de eficiência fotoquímica e não fotoquímica, uniformidade de floração e produção. Os carotenoides sofreram efeitos interativos dos fatores avaliados. Como efeitos aditivos, a prolina proporcionou as maiores taxas de troca gasosa e de carboidratos solúveis totais, sendo que, na ausência de extrato de algas, maior concentração interna de CO2 pôde ser observada, contrapondo-se à maior uniformidade de floração. O fornecimento de prolina e extrato de algas de A. nodosum promove diferentes respostas na fisiologia das plantas de mangueira, podendo ser inserido no manejo empregado na etapa de maturação de ramos.

Abstract Water stress should be adequately managed during shoot maturation to improve the floral induction of mango grown in semi-arid regions. In this scenario, proline association with algal extracts has a potential stress-mitigating effect. However, even though this practice has been reported separately for some crops, its effects on mango are still unknown. From this perspective, this study investigated the role of proline and algal extract in mitigation of water deficit effects during shoot maturation of the mango variety ‘Tommy Atkins’ grown in the tropical semi-arid region. The study consisted of five consecutive individual experiments (five foliar application treatments) in a randomized block design and a 4 x 2 factorial corresponding to i) four proline concentrations (Pro): 0.0% (without proline), 0.287, 0.575, and 1.150%, and ii) the presence of algal extract (AE) (presence and absence). The following parameters were evaluated: photosynthetic pigments, soluble carbohydrates, photochemical and non-photochemical efficiency, and flowering and production uniformity. Carotenoids were interactively affected by the factors evaluated. On the other hand, as additive effects, proline provided the highest values of gas exchange and total soluble carbohydrates, with a higher internal CO2 concentration and greater flowering uniformity. The application of proline and the algal extract of A. nodosum promoted different responses in mango physiology and can be used during shoot maturation.

RESUMO: Objetivou-se, com este estudo, avaliar o acúmulo de carboidratos, proteína e prolina, bem como a atividade de enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalases em plantas de rosa de corte ‘Ambiance’ cultivadas sob aplicação de produtos de efeitos fisiológicos no Vale do Submédio São Francisco. O experimento foi realizado em telado com 50% de sombreamento. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com quatro repetições e seis tratamentos: T1) testemunha (água); T2) boscalida; T3) piraclostrobina; T4) boscalida + piraclostrobina (T2 + T3); T5) fluxapiroxade + piraclostrobina; T6) regulador vegetal IBA + GA3 + cinetina, aplicados a cada 15 dias durante todo o ciclo da cultura. Para a determinação do acúmulo de solutos e atividade enzimática foram realizadas 8 coletas de folhas a cada 48 horas. As mesmas foram imediatamente imersas em nitrogênio líquido e congeladas para análise posterior em laboratório. Os resultados demonstram que os produtos conjugados boscalida + piraclostrobina, fluxapiroxade + piraclostrobina e os reguladores vegetais foram aqueles com respostas mais consistentes ao longo do ciclo avaliado, propiciando maior acúmulo de solutos nas folhas das roseiras, como estratégia de ajustamento osmótico diante do estresse por temperatura elevada, especialmente quando se observa o acúmulo de prolina. Para a atividade enzimática, os reguladores vegetais apresentam resultados mais regulares quando comparados aos demais tratamentos, aumentando a atividade da SOD e da CAT. O acúmulo acentuado de solutos orgânicos junto com a elevada atividade enzimática, especialmente da CAT, indicam que as roseiras utilizam tais mecanismos como defesa diante das temperaturas elevadas da região.

ABSTRACT: The aim of the present study was to evaluate the accumulation of carbohydrates, protein, and proline as well as the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase in the Ambiance cultivar of cut rose plants grown with the application of physiological effect products in the Sub-Middle São Francisco River Valley in Brazil. The experiment was performed under a mesh screen with 50% shading. The experimental design used randomized blocks with four repetitions and six treatments: T1) control (water); T2) boscalid; T3) pyraclostrobin; T4) boscalid + pyraclostrobin (T2 + T3); T5) fluxapyroxad + pyraclostrobin; T6) plant growth regulators 4-(indol-3-yl) butyric acid (IBA) + gibberellic acid (GA3) + kinetin; these treatments were applied every 15 days throughout the crop cycle. To determine the accumulation of solutes and enzymatic activity, 8 leaves was collected every 48 h. Leaves were immediately immersed in liquid nitrogen and frozen until further analysis in the laboratory. Results showed that the product combinations boscalid + pyraclostrobin and fluxapyroxad + pyraclostrobin as well as the plant growth regulators were the treatments with the most consistent responses throughout the evaluated cycle, providing a greater accumulation of solutes in rose leaves, as an osmotic adjustment strategy against stress from high temperatures, particularly when proline accumulation is observed. With regard to enzymatic activity, plant regulators showed more consistent results when compared with other treatments, increasing both superoxide dismutase and catalase activity. The marked accumulation of organic solutes and the high enzymatic activity, particularly of catalase, indicated that rose plants use such mechanisms as a defense against the region’s high temperatures.

RESUMOEm ambientes naturais, a salinidade representa grande empecilho ao desenvolvimento dos vegetais. Visando à melhor compreensão dos efeitos que ela provoca na fisiologia de espécies arbóreas nativas, este trabalho objetivou avaliar o comportamento fisiológico de mudas de jatobá (Hymenaea courbaril L.) submetidas à salinidade em meio hidropônico. Portanto, um experimento foi realizado em casa de vegetação do Laboratório de Fisiologia Vegetal da Universidade Federal Rural de Pernambuco, adotando-se um delineamento experimental inteiramente casualizado em arranjo fatorial 3 x 2, composto por três tratamentos salinos: Controle (solução nutritiva sem adição de NaCl), Estresse moderado (adição de 50 mM de NaCl) e Estresse severo (adição de 100 mM de NaCl) e duas épocas de avaliação (1ª época: constatação do fechamento estomático; e 2ª época: após a verificação da abertura estomática das plantas submetidas à salinidade), com 20 repetições em cada tratamento. Durante o estudo, foram verificadas as trocas gasosas, as relações hídricas, os teores de pigmentos fotossintéticos e o acúmulo de solutos orgânicos e inorgânicos. Ao final do experimento, observou-se que as mudas de jatobá se ajustaram osmoticamente após a indução do estresse severo, uma vez que acumularam solutos orgânicos que promoveram a elevação da turgescência foliar, resultando na estabilização das trocas gasosas, mesmo após a submissão ao estresse severo.

ABSTRACTIn natural environments, salinity is a major impediment to the development of plants. Aiming at a better understanding of the effects it causes in the physiology of native tree species, the present study aimed to evaluate the physiological behavior of jatobá (Hymenaea courbaril L.) seedlings subjected to salinity in hydroponics. Therefore, an experiment was conducted in a greenhouse of the Laboratory of Plant Physiology of the Universidade Federal Rural de Pernambuco, adopting an experimental design completely randomized in a 3 x 2 factorial arrangement consisting of three saline treatments: Control (nutrient solution without addition of NaCl), moderate stress (addition of 50 mM NaCl) and severe stress (addition of 100 mM NaCl) and two evaluation periods (1st time evaluation: Finding the stomatal closure; 2nd time evaluation: After verification of stomatal opening of plants subjected to salinity.), with 20 repetitions for each treatment. During the study gas exchange, water relations, photosynthetic pigments content and accumulation of organic and inorganics solutes were checked. At the end of the experiment it was observed that the seedlings of jatobá adjusted osmotically after induction of severe stress, since they accumulated organic solutes that promoted the elevation of leaf turgor, resulting in stabilization of gas exchange, even after submission to severe stress.

O objetivo deste trabalho foi analisar o crescimento de mudas de jatobá (Hymenaea courbaril L.) sob déficit hídrico. As plantas foram cultivadas em vasos contendo 8 kg de solo oriundo do local de coleta das sementes. Foram utilizados blocos casualizados como delineamento experimental, com quatro tratamentos hídricos (100%, 75%, 50% e 25% da capacidade de pote) e seis repetições. Semanalmente foram avaliados a altura das plantas, o número de folhas e o diâmetro do caule. No final do período experimental, foram determinados a área foliar, a razão de área foliar e a área foliar específica, a produção de matéria seca das folhas, do caule, das raízes e total, e a alocação de biomassa para as folhas, o caule e as raízes. Verificou-se que o déficit hídrico afetou o crescimento das plantas quanto à altura, ao diâmetro do caule e à produção de matéria seca para os diversos órgãos, quando cultivadas em níveis a partir de 50% da CP. O número de folhas reduziu-se em todos os níveis de estresse, quando comparados com o tratamento 100% da CP. O padrão de alocação de biomassa, a relação raiz/parte aérea, razão de área foliar e área foliar específica, mas, não foram afetados pelo estresse. O número de folhas foi a variável mais sensível ao estresse. Mudas de jatobá não paralisaram o seu crescimento quando cultivadas com baixa disponibilidade de água no solo, na fase inicial do desenvolvimento. No entanto, seu crescimento foi severamente afetado em níveis de água abaixo de 50% da capacidade de retenção de água no solo.

The objective of the present work was to analyze growth of jatoba (Hymenaea courbaril L.) seedlings under water deficit. Seedlings were grown in in vases with 8 kg of soil from the same place where the seeds were collected. Randomized blocks were used as experimental design, with four water treatments (100%, 75%, 50% and 25% of the field capacity) and six replicates. Plant height, number of leaves and stem diameter were evaluated weekly. At the end of the experimental period, leaf area and specific leaf area ratio, dry matter production of leaves, stem, root and total dry matter production and the biomass allocation for leaves, stem and roots were determined. Water deficit affected plant growth regarded to height, stem diameter and dry matter production for several organs, when grown at levels from 50% of the field capacity. The number of leaves decreased at all stress levels when compared to 100% of field capacity treatment. But, the pattern of biomass allocation, root: aerial section ratio, leaf area ratio and specific leaf area were not affected by the stress. The number of leaves was the most sensitive variable to stress. Jatoba seedlings do not paralyze their growth when grown in soil with low water availability in their initial development stage. However, its growth is severely affected by water level below 50% of water retention capacity in the soil.