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Acompanhamento da fotossíntese líquida e da cinética de emissão de fluorescência da clorofila "a" de plantas de café (Coffea arabica L.) submetidas a um ciclo de suspensão e restabelecimento da irrigação
(Universidade Federal de Viçosa, 1995) Oliveira, Jurandi Gonçalves de; Maestri, Moacyr; Universidade Federal de Viçosa
Foram acompanhadas a taxa fotossintética líquida e a cinética de emissão de fluorescência da clorofila "a", de plantas de café da espécie Coffea arabica cv. Catuaí-vermelho cultivadas em vasos plásticos (PVC) e mantidas, sombreadas, sob casa de vegetação. Foram feitas medições em folhas intactas, em dois períodos de amostragens (8:30 às 9:30 e 13:30 às 14:30 h), correspondentes aos períodos de maior e menor condutância estomática, respectivamente, acompanhando-se o potencial hídrico (Yw) foliar, durante um ciclo de suspensão e restabelecimento da irrigação. O tratamento de suspensão da irrigação reduziu a taxa fotossintética líquida (A) apenas no período de 13:30 às 14:30 h. A queda na taxa fotossintética líquida coincidiu no tempo com o início da queda no valor médio do Yw foliar. Aparentemente, porém, a queda nos valores da taxa fotossintética líquida, a partir da suspensão da irrigação, é uma conseqüência da conjunção de fatores como Yw foliar, condutância estomática (gs) e os níveis de radiação (PAR) predominantes no período da amostragem. Durante o ciclo de restabelecimento da irrigação não se verificou uma recuperação plena da atividade fotossintética para o período de 8:30 às 9:30 h, talvez como conseqüência dos níveis de radiação predominantes quando das amostragens, limitantes para essa espécie. Para o período de 13:30 às 14:30 h, com o restabelecimento da irrigação, foram verificadas as recuperações de A e de gs com taxas constantes ao longo do período de amostragem, atingindo níveis iguais ao controle, próximo ao quinto dia após início do restabelecimento da irrigação. Houve uma associação entre os sinais de fluorescência, Fo, e FM, e a variação do Yw foliar, durante o ciclo de suspensão da irrigação, apenas para o período de medição relativo à maior condutância estomática. Assim sendo, a variação desses sinais não se apresenta consistente o bastante para permitir considerá-los, para Coffea arabica, como um bom indicador do "status" hídrico da planta. Já o tratamento de restabelecimento da irrigação causou pouca variação nos sinais de fluorescência e suas razões, em relação ao controle (irrigado). Como a maioria dos sinais de fluorescência não havia respondido à suspensão da irrigação, não se pode afirmar, com segurança, que o ciclo de restabelecimento da irrigação tenha afetado esses sinais.
Alguns aspectos das relações hídricas em cultivares de Coffea arabica e Coffea canephora
(Universidade Federal de Viçosa, 1991) DaMatta, Fábio Murilo; Maestri, Moacyr; Universidade Federal de Viçosa
Avaliaram-se, em casa-de-vegetação, alguns aspectos das relações hídricas em cinco cultivares de café do grupo arabica e em um do grupo Robusta. Todos os cultivares apresentaram queda significativa na condutância estomática máxima em resposta à seca, o mesmo ocorrendo com a área foliar específica. Em todos os cultivares, o módulo global de elasticidade mostrou-se independente de variações na pressão de turgescência até cerca de 0.2 MPa. Não houve redução no módulo de elasticidade em resposta ao deficit hídrico. Observaram-se incrementos na pressão osmótica em saturação plena e na pressão osmótica em turgescência nula incipiente nas plantas submetidas à tensão hídrica, os quais foram interpretados como verdadeiros ajustamentos osmóticos. Esses ajustes correlacionaram-se positivamente com o acúmulo de prolina e ambos foram dependentes do potencial hídrico de antemanhã. Não se detectou nenhuma relação entre o acúmulo de compostos de amônio quaternário e a amplitude dos ajustes osmóticos.
Crescimento dos botões florais e variações no amido das corolas de café (Coffea arabica L. Mundo Novo ), sob condições naturais
(Universidade Rural do Estado de Minas Gerais, 1969) Frederico, Donato; Maestri, Moacyr; Universidade Rural do Estado de Minas Gerais
O ciclo de crescimento dos botões florais do café, Coffea arabica L. cv. Mundo Novo, foi estudado em Viçosa, Minas Gerais, em condições naturais, no ano de 1967. A iniciação floral verificou-se em fins de maio e princípios de junho, e o estudo começou em julho, prolongando-se até fins de setembro. Nesse período choveu o suficiente para a quebra da dormência dos botões apenas em 14 de setembro, com uma precipitação de 14,3 mm. Trata-se, portanto, de um período nítidamente seco, de ocorrência normal na região. As temperaturas médias semanais variaram de 13 a 20°, com noites frias e dias relativamente quentes. A umidade relativa do ar estêve em média em torno de 80%, e a água disponível no solo, a 25-30 cm de profundidade, foi praticamente nula. O crescimento dos botões foi determinado semanalmente em amostras de 100 botões comumente, com poucas amostras de no mínimo 74 botões.Mediu-se o comprimento do botão, seu pêso fresco e seu peso seco. Os botões não incluíam o ovário da flor. Um estudo químico e histoquímico preliminar do amido na corola foi também realizado. Os botões, em meados de julho, haviam atingido um comprimento de 4-5 mm, não se verificando, posteriormente, nenhum crescimento, até a chuva de 14 de setembro. O período de dormência foi, portanto, no presente caso, de dois meses. Após a chuva, o crescimento reinicia-se, chegando o botão rapidamente a um comprimento médio de 11,5 mm, em onze dias, na véspera da florada. As flôres se abriram no dia 26 de setembro, 12 dias após a chuva que quebrou a dormência. O pêso sêco seguiu um ciclo paralelo ao comprimento do botão, isto é, estabilizou-se de meados de julho até o dia da chuva, somente voltando a aumentar após a quebra da.dormência. Daí até a antese, o aumento de pêso sêco foi rápido. O teor de água, expresso na base de peso fresco caiu ligeiramente de 57,2% no início do estudo a 54,6%, antes da chuva. Após esta, o teor de água passa a aumentar rapidamente, atingindo 77,4% na flor aberta, quando então passa a decrescer até a queda da corola, verificada quatro dias após a antese. O amido acumulou-se no botão durante o crescimento verificado após a quebra da dormência. Seu teor cai abruptamente nas vésperas da antese. Estudo histoquímico mostrou que os grãos de amido, aparentemente aglomerados de grãos de amido, distribuem-se regularmente, em grande quantidade, nas células do mesófilo das pétalas. Na antese, os grãos apresentam-se quase ausentes de pétalas, desaparecendo por completo à medida que a corola fenece. Sugere-se que a quebra da dormência é provocada pela remoção das águas de chuva de um inibidor presente no botão, seguindo-se um processo ativo de crescimento regulado por um hormônio, provavelmente do tipo de giberelina. A antese parece resultar de uma expansão osmótica das células em razão do acúmulo de açúcares solúveis, provenientes da hidrólise do amido. Tendo sido o objetivo do presente trabalho estudar apenas o ciclo de crescimento dos botões florais, reconhece-se que para a elucidação do mecanismo de controle dêsse ciclo requer estudos posteriores, principalmente com relação a variações de açúcares solúveis e de substâncias hormonais, durante a fase de dormência e renovação de crescimento.
Desempenho fotossintético do cafeeiro em resposta a tensões abióticas
(Universidade Federal de Viçosa, 1995) DaMatta, Fábio Murilo; Maestri, Moacyr; Universidade Federal de Viçosa
Foram investigadas respostas fisiológicas decorrentes de tensões luminosa, térmica e hídrica, sobre o aparelho fotossintético de Coffea arabica cv Catuaí Vermelho e C. canephora cv Conillon. Sob alta irradiância, a fotoinibição foi manifestada por decréscimos lineares da eficiência fotoquímica do fotossistema II (FSII). Cloranfenicol (CAP) intensificou a extensão da fotoinibição e bloqueou completamente o seu restabelecimento sob baixa irradiância, sem quaisquer efeitos aparentes de ditiotreitol (DTT). Não foi observada separação de fases na reversão da fotoinibição. A evolução de oxigênio fotossintético, sob condições fotoinibitórias, foi reduzida por CAP e DTT, sendo decrescida apenas marginalmente nas plantas-controles de Catuaí, porém com pronta recuperação após 90min de exposição a baixa irradiância. Com relação à temperatura, o desempenho fotossintético de Conilon e Catuaí foi reduzido em folhas que se desenvolveram no inverno, com decréscimos mais drásticos no primeiro cultivar, principalmente em virtude de fatores não-estomáticos. O teor de amido foliar foi significativamente maior no inverno, Catuaí mostrando teores 70% superiores àqueles observados em Conilon. Foi verificada, naquele cultivar, uma estreita correlação entre a evolução de oxigênio fotossintético e a concentração foliar de amido. Quando os níveis desse carboidrato foram reduzidos à metade, a evolução do oxigênio fotossintético e a eficiência fotoquímica do FSII foram estabelecidas a taxas semelhantes àquelas medidas em folhas desenvolvidas no verão. Conilon acumulou prolina e ascorbato em maior extensão do que Catuaí, no inverno, ocorrendo o oposto com relação a malondialdeído. A constante da taxa de recuperação da fotoinibição, no inverno, foi quatro vezes menor em Catuaí, sendo incrementada no verão, mas a valores inferiores aos mostrados por Conilon. Nesse cultivar, a redução da fotossíntese nas fases iniciais da seca foi governada, principalmente, por fatores não-estomáticos, enquanto em Catuaí, tanto fatores estomáticos quanto não-estomáticos estiveram associados com a redução do seu desempenho fotossintético. Sob défice hídrico severo, limitações não-estomáticas foram as mais importantes, no controle das taxas fotossintéticas, com menores decréscimos em Conilon, que maximizou o ganho de carbono às expensas de conservação de água. Deficiência hídrica moderada, per se, não afetou consistentemente a evolução do oxigênio fotossintético na recuperação da fotoinibição em ambos os cultivares, porém, sob seca severa, a capacidade fotossintética de Catuaí foi drasticamente reduzida. De modo geral, o aparelho fotossintético do Conilon foi menos sensível do que o do Catuaí a altas irradiâncias, à temperatura e ao défice hídrico.
Ecophysiology of coffee growth and production
(Brazilian Journal of Plant Physiology, 2007-12) DaMatta, Fábio M.; Ronchi, Cláudio P.; Maestri, Moacyr; Barros, Raimundo S.
After oil, coffee is the most valuable traded commodity worldwide. In this review we highlighted some aspects of coffee growth and development in addition to focusing our attention on recent advances on the (eco)physiology of production in both Coffea arabica and C. canephora, which together account for 99% of the world coffee bean production. This review is organized into sections dealing with (i) climatic factors and environmental requirements, (ii) root and shoot growth, (iii) blossoming synchronisation, fruiting and cup quality, (iv) competition between vegetative and reproductive growth and branch die-back, (v) photosynthesis and crop yield, (vi) physiological components of crop yield, (vii) shading and agroforestry systems, and (viii) high-density plantings.
Emissão de fluorescência e evolução de oxigênio fotossintético em Coffea arabica L. durante um ciclo de desidratação / reidratação
(Universidade Federal de Viçosa, 1993) Almeida, Alex-Alan Furtado de; Maestri, Moacyr; Universidade Federal de Viçosa
Acompanharam-se a evolução fotossintética de oxigênio e a cinética de indução da fluorescência lenta da clorofila, bem como a curva de resposta da fotossíntese potencial à densidade do fluxo luminoso, em folhas de mudas de café de 8 meses de idade, submetidas a desidratação e reidratação. Foram estudadas a progênie de Catimor UFV-1359, a linhagem de Catuaí Vermelho - LCH 2077-2-5-44 e os híbridos H-421 [UFV 2143-236 EL 7 (Catuaí Amarelo - LCH 2077-2-5-30) x UFV 427-15 (Híbrido de Timor - CIFC 1343/136] e H-430 [UFV 2145-113 EL 7 (Catuaí Vermelho - LCH 2077-2-5-81) x UFV 442-108 (Híbrido de Timor - CIFC 2570)] . De modo geral, com a desidratação, as taxas fotossintéticas potenciais máximas reduziram-se gradualmente para os diversos genótipos, a partir de um potencial hídrico de -1,0 MPa, à exceção da linhagem de Catuaí, em que a redução ocorreu a partir de -0,8 MPa. Durante a desidratação, aparentemente não houve perda de clorofila nas folhas de todos os genótipos, mas o fluxo de elétrons entre os dois fotossistemas sofreu redução, sendo a progênie de Catimor a menos afetada. Em contrapartida, as reações luminosas do fotossistema II e sua capacidade de reduzir o aceptor fotossintético primário de elétrons não foram afetadas pela deficiência hídrica. A recuperação das características da fluorescência da clorofila, para os diversos genótipos, antecedeu a recuperação da fotossíntese potencial, após a reidratação. No híbrido H-430 a fotofosforilação provavelmente recuperou-se mais lentamente. A progênie de Catimor apresentou a mais alta taxa fotossintética potencial máxima, ao contrário do híbrido H-421, cuja taxa foi inferior aos demais genótipos. O híbrido H-430 e a progênie de Catimor apresentaram os maiores rendimentos quâinticos, enquanto o menor valor foi apresentado pela linhagem de Catuaí.
Modificações químicas, fisiológicas e anatômicas na corola de café (Coffea arabica L. Mundo Novo) durante a floração
(Universidade Rural do Estado de Minas Gerais, 1969) Croope, Silvia Maria Santos; Maestri, Moacyr; Universidade Rural do Estado de Minas Gerais
Changes in chemical composition and anatomical structure were followed i n coffee corollas, from break of dormancy of flower buds to anthesis, during the 1968 flowering season i n Viçosa, Minas Gerais. The content of the reducing sugars, soluble sugars and starch increased rapidly in the corollas during the period from the ending of the dormancy of the buds to about four days before the opening of the flower. At this time it was verified that there was a decrease in the starch content and an increase in the content of the sugars. However, there was not a n exact equivalence between the variation of these two groups of organic constituents. The reducing sugars constituted the major part of the soluble sugars present in the corolla during the entire flowering phase after the termination of the dormancy. The activity of alfa-amylase per corolla was greater during the days preceding the anthesis. When expressed i n units of fresh weight the activity decreased, but this can be accredited YO the dilution resulting from the great increase of the amount of water. Histochemical studies confirmed the accentuated disappearance of the starch grains during the final growth. Initially the disappearance was more intense in the external epidermis and the underlying mesophyll, which coincided with the formation of large intercellular spaces in that portion of the mesophyll and with the swelling of the bud. The epidermis showed dense cytoplasm until anthesis.The external epidermis was thicker at first, but become as thick as the internal one toward the opening of the flower. These results suggest that the epidermis have an active function during the swelling phase and during the later anthesis phase. The role of the osmotic force created by the conversion of starch t o sugars in those phases may be only that of a growth stabilizer.
Potencialidade fotossintética de cinco genótipos de Coffea canephora Pierre
(Universidade Federal de Viçosa, 1994) Campostrini, Eliemar; Maestri, Moacyr; Universidade Federal de Viçosa
Empregaram-se plantas de Coffea canephora Pierre de 12 meses de idade crescidas em condições de campo. Utilizaram-se cinco genótipos, escolhidos de matrizes com baixa (clones 12 e 2 5 ), média (clones 4 9 e 1 2 3 ) e alta produtividade (clone 1 2 8 ). Verificou-se que os cinco clones apresentaram o mesmo comportamento quanto ao rendimento quãntico. Houve uma tendência de os clones 4 9 e 1 2 3 apresentarem maiores valores para a fotossíntese líquida potencial mhxima (Pn&, mas sem relação direta com a produtividade. Não foi encontrada nenhuma relação entre as características morfol6gicas da folha com as produtividades. Todos os gen6tipos apresentaram a mesma eficiência do aparelho fotossintetico, avaliada pela emissão de fluorescência.