Relações hídricas, trocas gasosas, anatomia foliar e análises termográficas de duas espécies forrageiras sob aquecimento e deficiência hídrica em condições de campo

Resumo

A Revolução Industrial representou um marco no desenvolvimento de novas tecnologias e no acesso a novas fontes de energia. No entanto, a partir desse período deu-se início a uma intensa transferência de carbono para a atmosfera por meio da queima de combustíveis fósseis ocasionando um aumento na concentração atmosférica de ([CO2]). De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, o incremento da [CO2], junto a emissão de outros gases estufa, ocasionarão um aumento médio na temperatura da superfície terrestre de 2 °C a 5 °C até 2100. De acordo com o cenário climático RCP6, é esperado que o desenvolvimento de novas tecnologias, políticas internacionais e emissões entre 650-750 GtCO2/ano mantenham um aumento médio de 2 °C na temperatura média da Terra até 2100. Junto ao incremento da temperatura é esperado que eventos de climas extremos se tornem mais frequentes, levando ao aumento do estresse hídrico e da intensidade, frequência e duração de ondas de calor. A deficiência hídrica do solo e as altas temperaturas são os principais fatores ambientais que limitam a sobrevivência das plantas e a produtividade das espécies cultivadas. Desse modo, torna-se crucial prever os efeitos dessas mudanças em atividades antrópicas como a agricultura e a pecuária. O Brasil possui o maior rebanho comercial do mundo. Estima-se que a maior parte dos animais sejam alimentados exclusivamente por pastagens, as quais estão submetidas a condições de estresse hídrico diárias e sazonais pois raramente são irrigadas. Espécies forrageiras como Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça (Poaceae) (C4) e Stylosanthes capitata Vogel. (Fabaceae) (C3) são amplamente utilizadas como pastagens na produção agropecuária brasileira. Diante desse cenário, o presente estudo tem como objetivo avaliar de forma integrada os efeitos isolados e combinados do aumento da temperatura (+2 °C) e da deficiência hídrica do solo sobre as relações hídricas, trocas gasosas, anatomia e temperatura foliar de P. maximum e S. capitata. O experimento será realizado em condições de campo no sistema T-FACE (Temperature Free-Air Controlled Enhancement). As relações hídricas serão avaliadas por meio de medições da condutância estomática, taxa transpiratória, taxa de fotossíntese liquida, eficiência no uso da água, potencial hídrico, conteúdo relativo de água, conteúdo de prolina livre e índice de área foliar. As respostas anatômicas serão avaliadas por meio de microscopia óptica, confocal e de transmissão. Serão avaliados a densidade, índice e tamanho dos estômatos, espessura e tamanho dos diferentes tecidos foliares e suas células, o tamanho e número dos cloroplastos e a ultraestrutura de organelas e membranas subcelulares. A temperatura foliar e do dossel serão determinadas por meio de analises termográficas utilizando uma câmara térmica e as variáveis microclimáticas como temperatura, umidade do ar e conteúdo de água do solo serão medidos continuamente por meio de sensores. Será testada a hipótese que o incremento da temperatura sob condições adequadas de umidade do solo terá um efeito benéfico para o crescimento de ambas as espécies, no entanto os efeitos combinados da deficiência hídrica e temperatura elevada serão prejudiciais para o crescimento de ambas as espécies forrageiras em estudo.