Relações do N, P e K com a fluorescência da clorofila, teores de nutrientes foliares e carboidratos solúveis do caule de Caesalpinia echinata Lam.

Relationships of N, P, and K with the chlorophyll fluorescence, leaf nutrient accumulation, and soluble carbohydrate concentration in the stem of Caesalpinia echinata Lam

RESUMO

Esse trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de suplementação de N, P e K no acúmulo foliar desses elementos e suas relações com os parâmetros da fluorescência da clorofila a e com a concentração de carboidratos solúveis em caules de plantas jovens de Caesalpinia echinata Lam. Plantas com oito meses de idade foram cultivadas em vasos que receberam N, P e K na forma isolada ((NH₄)₂SO₄, P₂O₅, KCl) e combinada na proporção 10:10:10 e 04:14:08, distribuídos em blocos inteiramente casualizados. As aplicações foram repetidas a cada 90 dias durante 450 dias. Os resultados demonstraram que C. echinata é mais responsiva ao N. As plantas apresentaram maiores concentrações de N foliar e correlação positiva com a concentração das clorofilas a e b. No entanto, os tratamentos não influenciaram no rendimento quântico potencial do FSII (FV/FM) e no índice de desempenho (PITOTAL). A concentração da sacarose na casca do caule foi maior do que do xilema secundário e superior nas adubações fosfatada e em NPK 04:14:08 sugerindo maior demanda de substrato para a formação da madeira nesses tratamentos, o que poderia resultar em caules mais resistentes e maior capacidade de sobrevivência das plantas em condições de campo.

Palavras-chave:
carboidratos solúveis; fluorescência; nutrientes; pau-brasil

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the effect of N, P, and K in the accumulation of these elements in the leaf and their relations with the chlorophyll a fluorescence parameters and with the concentration of soluble carbohydrates in stems of young plants of Caesalpinia echinata.Eight-month-old plants were grown in polyethylene pots. which received N, P, and K in isolated form ((NH₄)₂SO₄, P₂O₅, KCl) and the combined form NPK in the ratio 10:10:10 and 04:14:08. The pots were arranged in randomized blocks. The applications were repeated each 90 days during 450 days. The results demonstrated that C. echinata is more responsive to N. Plants showed higher leaf N concentrations and positive correlation with the concentration of chlorophyll a and b. However, the treatments did not influence the potential quantum yield of PSII (FV/FM) and the performance index (PITOTAL). The concentration of sucrose in the stem bark was higher than that of secondary xylem and superior in fertilizers rich in P (P and NPK 04:14:08) suggesting increased demand of substrate for forming the wood in these treatments, which could result in more resistant stems and higher survival of the plants under field conditions.

Keywords:
Brazilwood; fluorescence; nutrients; soluble carbohydrates

Introdução

Estudos recentes têm demonstrado que as arbóreas nativas tropicais respondem à aplicação de N, P e K apresentando maior crescimento e maiores teores de nutrientes foliares. De maneira geral, a fertilização com N estimulou o crescimento das espécies arbóreas tropicais Semanea inopinata (Cruz et al. 2006) eDalbergia nigra (Marqueset al. 2006). Em algumas espécies nativas de várzea de florestas tropicais do Panamá, a adubação nitrogenada elevou para 11% a concentração de N foliar enquanto na adubação fosfatada o P acumulou em 16% e o K representou apenas 4% da concentração foliar sob influência da fertilização fosfatada (Santiago et al.2011).

O acúmulo foliar de N, P e K em resposta à fertilização, tem influência nas reações fotossintéticas, nos pigmentos fotossintetizantes (Lambers et al.2012) e nos fotoassimilados em órgãos dreno, como o caule de arbóreas (Kaakinen et al. 2004).

Já é bem conhecida a relação da fertilização, especialmente a nitrogenada, na concentração da clorofila (Kitajima & Hogan 2003) e na atividade fotossintética (Costeet al. 2005) em árvores tropicais. Além do N, outros nutrientes como o P e K também têm sido associados com variações da clorofila (Marschner 2012). Porém, seus efeitos na eficiência fotossintética e na partição de fotoassimilados em arbóreas nativas de florestas tropicais ainda não estão claros.

De maneira geral, a maior oferta de nutrientes está relacionada ao aumento da concentração de clorofila, da eficiência fotoquímica (F_V/F_M) e de fotoassimilados em caules na fase de maior atividade celular em arbóreas de regiões temperadas (Iivonen et al.2001, Kaakinen et al.2004). Segundo (Baker 2008), a luz que chega ao fotossistema II pode seguir três possíveis caminhos que competem entre si: as reações fotoquímicas, a fluorescência da clorofila a e perda por calor. Nesse sentido, a análise da fluorescência pode fornecer importantes informações sobre o estado fisiológico do vegetal bem como seu potencial em relação ao ambiente (Maxuell & Johson 2000).

Em algumas situações especiais como maior oferta de nutrientes no solo, a força de órgãos fonte (folhas) aumenta culminando no transporte de fotoassimilados para o caule (dreno) de arbóreas (Kozlowski 1992). Nos órgãos drenos, os fotoassimilados podem: a) atender a demanda energética do metabolismo do caule em crescimento, b) ser armazenados na forma de amido (Plomion et al. 2001) ou c) servir de substrato para a formação da madeira (Anttonen et al. 2002). Dessa forma, a análise de carboidratos solúveis em caules de plantas tratadas com fertilizantes pode indicar possível atividade na síntese de polímeros estruturais constituintes da madeira como a celulose e as hemiceluloses, como também, o potencial para o armazenamento de compostos energéticos e o crescimento (Zobel & Spague 1998).

Das arbóreas nativas tropicais consideradas prioritárias para a recuperação da Mata Atlântica do Brasil a espécie Caesalpinia echinata Lam., o pau-brasil, tem recebido atenção especial nos últimos anos. Amplamente distribuída na costa Atlântica do Brasil no início da colonização, essa espécie chegou à beira da extinção após séculos de exploração devido o grande interesse comercial pelo corante braselina presente no seu cerne e, mais recentemente, na confecção de arcos de instrumentos de corda de reconhecida qualidade internacional (Schimleck et al. 2009). Desse modo, estudos relacionados com a avaliação da fertilização nos parâmetros relacionados à eficiência fotoquímica de plantas de C. echinata com o propósito de aumentar seu plantio em áreas de ocorrência natural são relevantes.

Considerando que a razão C:N em plantas declina com o aumento da fertilização (Lambers et al., 2008), pressupomos que a fertilização nitrogenada proporcione melhores atributos fisiológicos incluindo maiores concentrações de N foliar e pigmentos fotossintetizantes com reflexo na melhor eficiência fotoquímica indicada pelos maiores PI_ABS e F_V/F_M. Esse trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de suplementação de N, P e K no acúmulo foliar desses elementos e suas relações com os parâmetros da fluorescência da clorofilaa e com a concentração de carboidratos solúveis em caules de plantas jovens de Caesalpinia echinata Lam.

Material e métodos

Material biológico e delineamento experimental - Sementes colhidas em maio de 2006 no bosque da Fundação Pau Brasil localizado na cidade de Glória do Goitá, Pernambuco, Brasil (8º00'07"S, 35º17'34"W) foram germinadas em placas de Petri sobre papel de filtro umedecido com água destilada e isotérmica de 25 ºC sob luz contínua em câmaras de germinação (Mello & Barbedo, 2007). Plântulas com 10 dias de idade foram transferidas para tubetes de polietileno 200 mL contendo terra de floresta e mantidas em casa de vegetação sob temperatura média anual de 27 ± 3 ºC, fotoperíodo natural de 11:00 ± 1:00 h. sob radiação fotossinteticamente ativa (RFA) de 250-450 mmol m²s^-1. Transcorridos seis meses, em novembro de 2007, foram selecionadas plantas homogêneas tendo em média 3,63 ± 0,99 gramas de massa seca, 8 ± 2 folhas, 16,2 ± 3,3 cm de comprimento, 3,9 ± 0,3 mm de diâmetro. As plantas foram transplantadas para vasos de polietileno com capacidade de 8 L contendo terra de floresta, sendo cultivadas em casa de vegetação por 60 dias até o início dos tratamentos.

Foram testados os efeitos de N, P e K aplicados isoladamente sendo o N na forma de sulfato de amônio ((NH₄)₂SO₄ em 5 g por vaso), o P como superfosfato simples (P₂O₅ em 5 g por vaso) e o K como cloreto de potássio (KCl em 1,7 g por vaso). Para a forma combinada foram utilizados NPK 10:10:10 e NPK 04:14:08 (12,0 g por vaso). O tipo de adubação aplicado foi o de cobertura seguido de irrigação. As aplicações foram repetidas a cada 90 dias durante 450 dias. O experimento foi organizado em blocos casualizados constituído por quatro blocos, seis parcelas e oito repetições, em casa de vegetação, nas mesmas condições ambientais descritas anteriormente. Aos 450 dias após o início do experimento foram analisados os teores de N, P e K foliar, os pigmentos, a fluorescência da clorofilaa e a concentração de glicose, frutose e sacarose caulinar.

Concentração de nutrientes - Os foliólulos das folhas medianas completamente expandidas foram lavados em água corrente e passaram por secagem em estufa com ventilação forçada em 40 ºC. Os teores dos nutrientes foliares foram determinados segundo metodologia pormenorizadamente descrita por Bataglia et al. (1983). O N total foi determinado pela digestão Microkjeldahl. Para a extração de K e P utilizou-se digestão nítrico-perclórica. A determinação do P_total foi feita por colorimetria (725 nm) e o K por espectrofotometria de absorção atômica.

Pigmentos fotossintetizantes - Os pigmentos foram extraídos a partir de foliólulos da região mediana de folhas completamente expandidas, nas mesmas folhas utilizadas para a avaliação de fluorescência aos 450 dias após o início da adubação. Para isso retiraram-se quatro discos foliares de 0,45 cm de diâmetro com o auxílio de um perfurador de rolha e pesados para a obtenção da massa fresca. Os discos foram imediatamente colocados em tubos de ensaio contendo 5 mL de dimetil sulfóxido (DMSO) saturado com CaCO₃ e incubados no escuro a 60 ºC por 5 horas (Wyka et al. 2007). As leituras das absorbâncias foram realizadas nos comprimentos de onda de 470, 645, 663 nm e calculadas as concentrações dos pigmentos de acordo com as fórmulas de Lichtenthaler & Welbum (1983):

Clor a = [(12,7.A₆₆₃)-(2,69.A₆₄₅)].V/(1000.M)

Clor b = [(22,9.A₆₄₅)-(4,68.A₆₆₃)].V/(1000.M)

Clor_total = [(20,2. A₆₆₃)-(2,69. A₆₄₅)].V/(1000.M)

Carot = [(1000.A470)-(1,82.Chl a-85,02.Chl b)].

V/(198.1000.M)

Onde, Clor e Carot significam clorofila e carotenóides, respectivamente. A₆₆₃, A₆₄₅ e A₄₇₀ representam os valores das absorbâncias; V é o volume de DMSO em mL utilizado para a extração e M é a massa fresca dos discos.

Fluorescência da clorofila a - Para a avaliação da fluorescência da Clor a foram utilizados foliólulos da região mediana da primeira folha madura e completamente expandida das plantas 450 dias. As medidas de fluorescência da Clor foram realizadas em folhas intactas, ligadas a planta e adaptadas previamente ao escuro por 30 minutos. A fluorescência transiente da Clora foi medida às 8:00 h por fluorômetro portátil (Handy-PEA, Hansatech Instruments Ltd., King's Lynn Norfolk, UK), induzida pela luz vermelha com pico de 650 nm de aproximadamente 3.000 µmol m^-2s^-1. Para análise da fluorescência transiente da Clor a foi utilizado o Teste JIP (Strasser et al.2004, Tsimilli-Michael & Strasser 2008), o que permite calcular os fluxos específicos por seção transversal - CS, eficiência ou rendimentos quânticos e índices de performance pormenorizadamente descrito por Yusuf et al. (2010) e Chen et al. (2011).

Carboidratos solúveis - Foram retiradas amostras do caule de duas plantas, por bloco, 5 cm de distância do colo medindo 0,5-1,0 g de massa fresca e 1 cm compr. As amostras foram unidas para a obtenção de massa suficiente paras as análises dos carboidratos e da lignina. As amostras foram congeladas em N₂ líquido, conservados em ultra freezer -70 ºC e, posteriormente, foram liofilizadas (Terrone modelo LS 3000). A casca foi separada do xilema e ambos foram triturados, separadamente, em moinho tipo micro-wiley. Os carboidratos solúveis foram extraídos em etanol 80% a 60 ºC durante 1h. O material foi filtrado a vácuo e a fase líquida resultante do processo foi diluída até 100 mL para posterior análise. Os carboidratos solúveis (glicose, frutose e sacarose) foram determinados por cromatografia de troca aniônica de alta eficiência com detector de pulso amperométrico (HPEAC-PAD) através do HPLC Dionex ICS 2500 com uma coluna CarboPac PA1 (4 × 250 mm). A concentração para cada monossacarídeo foi obtida de acordo com a cromatografia das amostras com os padrões glicose, frutose e sacarose da Sigma^®. Todos os procedimentos para extração e análise de carboidratos por HPEAC-PAD estão pormenorizadamente descritos em American Society for Testing and Materials (2001).

Análise estatística - Para todos os dados foram realizadas análises de variância ANOVA a 5% de significância e o teste de Tukey utilizando o programa ASSISTAT versão 7.5 beta (Silva, 2009) após ter constatado a normalidade dos valores. Para os parâmetros da fluorescência, a média dos tratamentos foi dividida pela média do controle e sobre os valores obtidos foi calculado o logaritmo de base 10 (log₁₀) obtendo, dessa forma, valores relativos ao controle.

Resultados

O N, P e K aplicados isoladamente e nas formas combinadas NPK refletiram na maior concentração foliar desses elementos em relação ao controle (tabela 1). Em C. echinata a proporção da concentração de nutrientes seguiu a ordem decrescente N > P > K. Diferente do N e K, cujas concentrações foliares foram similares e independentes da adubação ser isolada ou combinada, a concentração de P foliar foi menor na forma NPK 10:10:10 em relação à adubação à base de P (fosfatada).

Tabela 1
Concentrações de nutrientes nos foliólulos de plantas deCaesalpinia echinata tratadas com diferentes adubos aos 450 dias após o início do experimento. Médias com mesma letra não diferem pelo teste de Tukey a 5% (n = 8)
Table 1
Concentrations of nutrients in secondary leaflets ofCaesalpinia echinata plants treated with different fertilizers at 450 days after the start of the experiment. Means with same letter within each column do not show significant differences by Tukey test at 5% (n = 8)

Tratamentos	N	P	K
	dag/kg
Controle	1,3 b	0,1 c	0,8 b
N	3,1 a	0,1 c	0,9 b
P	1,4 b	0,5 a	1,0 b
K	1,5 b	0,1 c	1,5 a
NPK (04:14:08)	3,6 a	0,3 ab	1,4 a
NPK (10:10:10)	4,0 a	0,2 bc	1,6 a

As plantas de C. echinata submetidas ao N aplicado isoladamente e nas formas combinadas de NPK apresentaram maiores concentrações de Clora, Clor b, Carot e Clor_total (tabela 2). Esses tratamentos proporcionaram, também, maiores razões de Chl_total: Carot. A razão Clora:b não foi influenciada pela adição dos nutrientes.

Tabela 2
Concentrações de clorofila a (Clora), clorofila b (Clorb), clorofila total (Clor_total), carotenóides (Carot), razão clorofila a: clorofilab (Clor a:b) e razão clorofila total e carotenóide (Clor_total:Carot) em plantas de Caesalpinia echinata tratadas com diferentes adubos. Médias com mesma letra não mostram diferenças significativas pelo teste de Tukey a 5% aos 450 dias após o início do experimento (n = 8)
Table 2
Concentrations of chlorophyll a (Chl a), chlorophyll b (Chl b), total chlorophyll (Chl_total), carotenoids (Carot), chlorophyll a: chlorophyll b ratio (Chl a: b), and total chlorophyll and carotenoid ratio (Chltotal:Carot) in Caesalpinia echinata plants treated with different fertilizers. Means with same letter within each column do not show significant differences by Tukey test at 5% at 450 days after the beginning of the experiment (n = 8)

Tratamentos	Clor a	Clor b	Clortotal	Clor a: b	Carot	Clortotal: Carot
	mg gMF1
Controle	1,2 bc	1,1 b	1,5 c	1,1 a	0,7 b	2,1 c
N	1,8 ab	1,8 a	3,1 b	1,0 a	1,1 a	2,8 a
P	1,0 c	1,0 b	1,7 c	1,0 a	0,7 b	2,4 bc
K	1,5 bc	1,5 ab	2,9 bc	1,0 a	0,9 ab	3,2 bc
NPK (04:14:08)	2,3 a	2,0 a	3,8 a	1,1 a	1,3 a	3,0 a
NPK (10:10:10)	2,0 a	1,8 a	3,4 ab	1,1 a	1,1 a	3,1 a

Diferenças também ocorreram nos parâmetros da fluorescência da Clora (figura 1). De maneira geral, o N e P inibiram F_V/F_M de C. echinataenquanto nenhuma diferença ocorreu na adubação fosfatada e nas formas combinadas de NPK em relação ao controle. Os valores de F_V F_M e RC/CS₀ foram menores na adubação fosfatada e maiores nas adubações nitrogenadas e nas duas formas combinadas de NPK em relação ao controle. Foi observado menor valor de PI_total de C. echinata na adubação fosfatada seguido de melhores resultados na adubação nitrogenada e nas formas combinadas de NPK. Contudo, essa diferença não foi significativa. Os parâmetros F_V/F₀, RC/ABS e ET₀/TR₀, que são parâmetros relacionados ao cálculo do PI_total, também não apresentaram diferença significativa (tabela 3).

Figura 1
Parâmetros da fluorescência da clorofila a em relação ao controle aos 450 dias após o início do experimento. Fluorescência inicial (F₀), fluorescência máxima (F_M), fluorescência variável (F_V), rendimento quântico máximo potencial do FSII (F_V/F_M), absorbância de fótons (ABS/CS), transporte de elétrons (ET₀/CS), fluxo de energia capturada (TR₀/CS), dissipação de energia (DI₀/ CS), densidade de centros de reação por seção transversal (RC/ CS₀), índice de desempenho (PI_total), rendimento quântico máximo efetivo do FSII (F_V/F₀), centros de reação ativos por quantidade de luz absorvida (RC/ABS) e probabilidade de um elétron da Q_A reduzida mover para a cadeia transportadora de elétrons (ET₀/TR₀) segundo Chen et al. (2011) e Yusuf et al. (2010). U.R. = Unidade Relativa. N,P, M NPK 04:14:08, NPK 10:10:10.
Figure 1
Parameters of chlorophyll fluorescence as compared to the control at 450 days after the beginning of experiment. Initial fluorescence (F₀), maximum fluorescence (F_M), variable fluorescence (F_V), maximum quantum yield of primary photochemical of PSII (F_v/F_m), photon absorbance (ABS/CS), electron transport (ET₀/ CS), flow of the captured energy (TR₀/CS), energy dissipation (DI₀/ CS), density of reaction centers per cross section (RC/CS0), the performance index (PI_total), effective maximum quantum yield of PSII (F_V/F₀), active reaction centers per amount of light absorbed (RC/ABS), and probability of an electron from reduced Q_A to move the electron transport chain (ET₀/TR₀) according to Chen et al. (2011) and Yusuf et al. (2010). U.R. = Relative unit. N,P, NPK 04:14:08, NPK 10:10:10.

Tabela 3
Média dos parâmetros da fluorescência da clorofila a, coeficiente de variação (CV) e teste de significância P < 0,05 (F) aos 450 dias após o início do experimento (n = 8)
Table 3
Average chlorophyll fluorescence parameters, coefficient of variation (CV) and test of significance of P < 0.05 (F) to 450 days after beginning the experiment (n = 8)

Parâmetros da fluorescência	Média	CV	F
PItotal	281	31%	ns
FV/F0	396	18%	ns
RC/ABS	0,39	21%	ns
ET0/TR0	0,46	17%	ns
ABS/CS	2,88	15%	ns
TR0/CS	1,12	10%	ns
ET0/CS	1048	6%	*
DI0/CS	766	30%	ns
RC/CS0	346	10%	*
F0	1048	15%	ns
FM	3988	1%	*
FV	2941	6%	*
FV/FM	0,74	5%	ns

As concentrações dos fotoassimilados caulinares só diferiram quanto à sacarose da casca que apresentou maiores concentrações na adubação fosfatada seguida de NPK 04:14:08 (tabela 4). Independente do compartimento caulinar (xilema secundário e a casca), a proporção de concentração dos açúcares desse órgão dreno seguiu a ordem decrescente sacarose > glicose > frutose sendo que maior concentração de sacarose ocorreu na casca chegando a representar 6 % de sua massa seca.

Tabela 4
Concentração de carboidratos solúveis no xilema secundário e na casca do caule de plantas de Caesalpinia echinata tratadas com diferentes adubos aos 450 dias após o início do experimento. Valores em mg g^-1 MS. Médias com mesma letra não mostram diferenças significativas pelo teste de Tukey a 5% (n = 8)
Table 4
Concentration of soluble carbohydrates in the secondary xylem and stem bark of Caesalpinia echinata plants at 450 days after the start of the experiment. Values in mg g^-1 DM. Means with same letter within each column do not show significant differences by Tukey test at 5% at 450 days after the beginning of the experiment (n = 4)

Tratamentos	casca			xilema secundário
	glicose	frutose	sacarose	glicose	frutose	sacarose
	mg g-1 MS
Controle	0,5 a	0,2 a	44 c	0,8 a	0,3 a	16 a
N	0,2 a	0,1 a	39 c	0,3 a	0,4 a	11 a
P	0,4 a	0,1 a	62 a	0,2 a	0,1 b	12 a
K	0,3 a	0,1 a	39 c	0,2 a	0,1 a	07 a
NPK (04:14:08)	0,7 a	0,2 a	52 b	0,2 a	0,1 a	12 a
NPK (10:10:10)	0,5 a	0,1 a	35 c	0,2 a	0,1 a	12 a

Discussão

O maior acúmulo de nutrientes foliares nas plantas de C. echinatatratadas com fertilizantes confirma observações recentes de que arbóreas tropicais respondem à adição de N, P e K no solo (Santiagoet al. 2011). A maior proporção do N foliar em plantas de C. echinata tratadas com fertilizantes à base de N (fertilização nitrogenada) também foi observada em algumas arbóreas tropicais da sucessão tardia da flora brasileira como plantas jovens de Swietenia macrophylla adubadas com NPK (Tucciet al. 2007). No entanto, as espécies pioneirasPeltaphon dubin denominada Angico-amarelo (Venturim et al. 1999) eToone cilata, também conhecida como Cedro australiano (Moretti et al. 2011) mostraram maior exigência ao P. Esses resultados apóiam o conceito de que as pioneiras são mais exigentes ao P e K do que as não pioneiras (Duboc, 2005). Nesse sentido, a menor exigência C. echinata por esses dois elementos sustenta sua posição como intermediária da sucessão florestal (Mengardaet al. 2009). A menor concentração de P foliar na forma combinada NPK 10:10:10 em relação à adubação à base de P (fosfatada) nas plantas de C. echinata também foi constatado em algumas arbóreas tropicais em que a concentração foliar de P foi menor quando combinado com N (Lawrence, 2001) sugerindo efeito antagônico do N com o P (Marschner 2012).

Mais uma vez, C. echinata mostrou ser mais responsiva à adubação nitrogenada e às formas combinadas de NPK com efeito na concentração dos pigmentos. Resultados semelhantes foram observados em espécies de Bignoniaceae(Kitajima & Hogan 2003) em que a concentração de Clor_total mostrou correlação positiva com o teor N foliar nas plantas tratadas com adubação nitrogenada (dados não apresentados). EmC. echinata, o teor de N foliar mostrou, também, correlação significativa com a Clor_total (R² = 0,724, P< 0,05) enquanto o P não mostrou nenhuma correlação (R² = 0,032) e o K mostrou menor correlação (R² = 0,499, P < 0,05) em relação ao N (dados das correlações não apresentados). Essas correlações podem ser interpretadas como reflexo da proporção da concentração dos nutrientes foliares em que o N foi o elemento mais representativo seguido pelo P com valores intermediários e pelo K com os mais baixos valores. A falta de influência das fertilizações na razão da Clor a:b não era esperada uma vez que é bem conhecido que essa proporção aumenta em resposta à maior disponibilidade de nutrientes, especialmente o N (Kitajima & Hogan 2003). Por outro lado, menor razão Clor a:b foi observado emFagus sylvatica (espécie de região temperada) sob maior fertilização (Minotta & Pinzauti 1996). Essa falta de padrão na razão de Clor a:b em relação à maior oferta de nutrientes tem sido atribuído à elevada variabilidade genética interespecífica das arbóreas tropicais (Kitajima & Hogan 2003).

A falta de diferença de F_V/F_M na maior oferta de nutrientes (formas combinadas de NPK) em relação ao controle, também, foi constatada em plantas jovens da arbórea tropical Tabebuia rosea submetidas à maior fertilização (Kitajima & Hogan, 2003).

Os resultados de RC/CS₀ refletiram no PI_ABS considerado um indicador da vitalidade da planta permitindo uma análise mais ampla do fotossistema II, em comparação ao F_V/F_M, relacionando a eficiência de absorção de fótons, a captura de energia de excitação, a densidade de centros de reação ativos e a probabilidade da energia de excitação mover um elétron para além de Qa (Gonçalves et al.2001). Segundo Hermans et al. (2003), o PI_total é importante parâmetro para distinguir o comportamento fotossintético de árvores. Nesse sentido, foi observado menor valor de PI_total de C. echinata na adubação fosfatada seguido dos melhores resultados na adubação nitrogenada e nas formas combinadas de NPK, porém, sem diferença significativa. A falta de diferença significativa nos parâmetros da fluorescência da Clor a nas plantas de C. echinata submetidas à maior disponibilidade de nutrientes também foi constatado por Coste et al. (2005) em 14 espécies de arbóreas tropicais. Esses autores demonstram fraca correlação entre a concentração do N foliar com a capacidade fotossintética e concluíram que variações na fotossíntese estão mais relacionadas com o N alocado para esta função do que meramente com sua concentração foliar.

Considerando que o K tem grande participação na fotossíntese e transporte de fotoassimilados no floema (Santiago et al. 2011; Wright et al. 2011) esperava-se encontrar maior concentração de sacarose na casca das plantas de C. echinata adubadas à base de K (fertilização potássica). Todavia, é importante salientar que o transporte ativo da sacarose no floema requer ATP dependente do P em sua estrutura (Marschner 2012). Dessa forma, mesmo que a adubação fosfatada tenha afetado o PI_total de C. echinata em relação ao controle, esse tratamento proporcionou maior concentração da sacarose na casca do caule de C. echinata, sugerindo maior demanda de substrato para a síntese de componentes estruturais da madeira (celulose e as hemiceluloses) conforme postulado por Cuzzuol et al. (2013). Isso poderia resultar em caules mais resistentes e maior sobrevivência das plantas em condições de campo primordial para o reflorestamento com arbóreas nativas tropicais.

Tais resultados sugerem o envolvimento de outros fatores como variações da temperatura e da umidade ambiental que têm profunda influência nas atividades fisiológicas (Lambers et al. 2008). A maior proporção de concentração de sacarose no xilema secundário e na casca de C. echinata confirma informação anterior de que a sacarose é o carboidrato solúvel mais abundante no caule de C. echinata (Geβler et al. 2005).

A falta de diferença significativa de F_V/F_M e PI_total entre os tratamentos demonstra que a maior concentração de sacarose na casca de C. echinata na adubação fosfatada é mais dependente do gasto de ATP do que da atividade fotoquímica. De certa forma, essa hipótese é sustentada pela relação da concentração de P foliar com a sacarose da casca (R² = 0,765, P < 0,05). Quanto ao N e K foliar não se verificou correlação dos teores desses elementos com a concentração da sacarose. A concentração da sacarose na casca das plantas tratadas NPK 04:14:08 inferior à fertilização fosfatada pode ser atribuído à ação antagônica do N ao P (Marschner 2012) na forma combinada como pode ser constatado pela menor concentração foliar do P em NPK 04:14:08 em relação à fertilização fosfatada nas plantas de C. echinata.

Conclusão

Confirmamos a hipótese inicial de que C. echinata é mais responsiva ao N indicado pelas maiores concentrações de N foliar que, por sua vez, mostrou estreita correlação com a concentração de pigmentos fotossintetizantes. Por outro lado, rejeitamos a hipótese de que o N pudesse melhorar a eficiência fotoquímica baseado na falta de diferença significativa de F_V/_FM e PI_total entre os tratamentos.

Agradecimentos

O primeiro autor agradece a CAPES pela concessão de bolsa de estudos; a FAPES Processo-39044823/2007 pelo suporte financeiro; ao Eng. Florestal Dr. José Manoel Lúcio Gomes do DCBIO/CCHN/UFES pela orientação no delineamento experimental.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Jan-Mar 2016

Histórico

• Recebido
  02 Jun 2015
• Aceito
  02 Fev 2016