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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.64.2019.tde-12112021-094732
Document
Author
Full name
Níkolas de Souza Mateus
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Lavres Junior, José (President)
Gonçalves, José Leonardo de Moraes
Habermann, Gustavo
Title in English
Integrated effects of K and Na application on initial growth of eucalyptus seedlings submitted to water stress: water use efficiency, leaf gas exchange and 13C isotopic variation
Keywords in English
abiotic stress
CO2 assimilation rate
drought tolerance
forest nutrition
Abstract in English
In Brazil, fertilizer application is one of the main factors for achieving high productivity in commercial Eucalyptus plantations, since it is frequently carried out in soils with low water availability and low chemical fertility. Potassium (K) is the most required macronutrients by the Eucalyptus plant, while sodium (Na), can partially substitute some physiological functions of K, influencing directly the plants water use efficiency (WUE). Thus, the present study aimed to evaluate, in a greenhouse conditions, the nutritional and physiological responses of three eucalypt genotypes contrasting to drought tolerance under combined effects of different water regimes and partial replacement of K by Na. Plant growth, nutrients concentration, gas exchange parameters (A-CO2 assimilation rate, gs-stomatal conductance, E-transpiration, WUE), chlorohpyl content, absorption and use efficiency (AE and UE, respectively), stomatal density in adaxial and abaxial surfaces (StdAD and StdAB), leaf water potential (w), leaf area (LA) and leaf carbon isotope composition (13C ) were measured. The low replacement of K by Na improved growth of Eucalyptus under different water supply conditions, except for root dry matter, which decreased with any Na supply. Besides that, there was a higher potential of replacement according to raised drought tolerance levels among genotypes. Water supply was the most limiting factor for the growth, characterizing the plants under drought by lower TDM, LA, Std, A, E, gs, WN and UEK, despite higher 13C and long time water use efficiency (WUEL). In general, plants supplied with low Na rate (up to 50 % of K-replacement) reduced the critical level of K without showing symptoms of K deficiency and providing higher growth than those Eucalyptus plants supplied only with K. Also expressed the ability to improve CO2 assimilation, Std, UEK and WUEL, maintaining leaf turgidity by reducing wN, with stomata partially closed, indicated by the higher values of leaf carbon isotope composition (13C ). The exclusive Na supply, which leads to K-deficient plants, besides the lower growth, are mainly characterized by lower values of 13C, WUEL, leaf K content and higher leaf Na content
Title in Portuguese
Efeitos integrados do suprimento de K e Na no crescimento inicial de mudas de eucalipto submetidas ao estresse hídrico: eficiência do uso da água, nas trocas gasosas e na variação isotópica de 13C
Keywords in Portuguese
Estresse abiótico
Nutrição florestal
Taxa de assimilação de CO2
Tolerância à seca
Abstract in Portuguese
No Brasil, a aplicação de fertilizantes é um dos principais fatores para alcançar alta produtividade em plantações comerciais de Eucalyptus, realizadas frequentemente em solos com déficit hídrico e baixa fertilidade química. O potássio (K) é o macronutriente mais exigido pela planta de Eucalyptus, enquanto o sódio (Na) pode substituir parcialmente algumas funções fisiológicas do K, influenciando diretamente a eficiência do uso da água (WUE) das plantas. Com isso, o presente estudo objetivou avaliar, em casa de vegetação, a resposta de três genótipos de eucalipto contrastantes quanto a tolerância ao déficit hídrico à substituição parcial de K por Na em diferentes regimes hídricos. Foram avaliados o crescimento das plantas, o conteúdo de nutrientes, as trocas gasosas (A - taxa de assimilação de CO2, gs condutância estomática, E transpiração, a WUE", o conteúdo de clorofila, a eficiência de absorção (AE) e utilização (UE) de K e Na, a densidade estomática (Std), o potencial hídrico foliar (w), a área foliar (LA) e a composição isotópica de carbono (13C ) nas folhas. A pequena substituição de K por Na aumentou o crescimento das plantas de Eucalyptus sob diferentes condições de água, com exceção da matéria seca de raiz, que diminuiu com o fornecimento de Na. Além disso, houve maior potencial de substituição de acordo com o aumento da tolerância à seca entre os genótipos. O fornecimento de água foi o fator mais limitante para o crescimento, caracterizando as plantas cultivadas em déficit hídrico por menor TDM, LA, Std, A, E, gs, wN e UEK, além do maior 13C e eficiência de uso da água em longo prazo (WUEL). Em geral, plantas supridas com pequenas doses de Na (até 50 % de substituição de K) reduziu o nível crítico de K, sem acarretar em sintomas de deficiência de K e, por sua vez, proporcionou maior crescimento das plântulas de Eucalyptus supridas exclusivamente com K. Também expressaram baixo teor foliar de Na em ambas as condições hídricas expressaram maior assimilação de CO2, Std, UEK e WUEL, mantendo a turgidez foliar e reduzindo o wN, com estômatos parcialmente fechados, indicados pelo maior valor de 13C. O suprimento exclusivo de Na, que infere na nutrição das plantas em K, além do menor crescimento e sintomas de deficiência de K, é caracterizado principalmente por menores valores de 13C, WUEL, concentração foliar de K e maior concentração foliar de Na
 
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Publishing Date
2021-11-16
 
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