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

• Processo: 16/09742-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2016
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Martinez y Huaman
• Beneficiário: Eduardo Habermann
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/01404-4 - Impacto de fatores abióticos na dinâmica de isótopos estáveis de carbono, nitrogênio e oxigênio em quatro espécies forrageiras, BE.EP.DR
• Assunto(s): Secas Ecofisiologia vegetal Mudança climática
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: anatomia ultraestrutural | câmara térmica | Mudanças Climáticas | Seca | status hídrico | temperatura foliar | Ecofisiologia vegetal

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.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO AUGUSTO; CONTIN, DANIELE RIBEIRO; DELVECCHIO, GUSTAVO; VICIEDO, DILIER OLIVERA; DE MORAES, MARCELA APARECIDA; PRADO, RENATO DE MELLO; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; BRAGA, MARCIA REGINA; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Warming and water deficit impact leaf photosynthesis and decrease forage quality and digestibility of a C4 tropical grass. PHYSIOLOGIA PLANTARUM, v. 165, n. 2, SI, p. 383-402, FEB 2019. (08/58075-8, 14/00317-7, 16/09742-8, 16/12853-6)

VICIEDO, DILIER OLIVERA; PRADO, RENATO DE MELLO; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO; HABERMANN, EDUARDO; PICCOLO, MARISA DE CASSIA; HURTADO, ALEXANDER CALERO; BARRETO, RAFAEL FERREIRA; CALZADA, KOLIMA PENA. Changes in soil water availability and air-temperature impact biomass allocation and C:N:P stoichiometry in different organs of Stylosanthes capitata Vogel. Journal of Environmental Management, v. 278, n. 1, JAN 15 2021. (08/58075-8, 16/09742-8)

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VICIEDO, DILIER OLIVERA; PRADO, RENATO DE MELLO; MARTINEZ, CARLOS A.; HABERMANN, EDUARDO; FERRAZ BRANCO, ROBERTO BOTELHO; PICCOLO, MARISA DE CASSIA; HURTADO, ALEXANDER CALERO; CALZADA, KOLIMA PENA; LATA TENESACA, LUIS F.. Water stress and warming impact nutrient use efficiency of Mombasa grass (Megathyrsus maximus) in tropical conditions. JOURNAL OF AGRONOMY AND CROP SCIENCE, v. 207, n. 1, p. 128-138, FEB 2021. (08/58075-8, 16/09742-8)

HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO AUGUSTO; CONTIN, DANIELE RIBEIRO; DELVECCHIO, GUSTAVO; VICIEDO, DILIER OLIVERA; DE MORAES, MARCELA APARECIDA; PRADO, RENATO DE MELLO; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; BRAGA, MARCIA REGINA; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Warming and water deficit impact leaf photosynthesis and decrease forage quality and digestibility of a C4 tropical grass. PHYSIOLOGIA PLANTARUM, v. 165, n. 2, p. 20-pg., 2019-02-01. (08/58075-8, 16/09742-8, 14/00317-7, 16/12853-6)

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HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO A.; DELVECCHIO, GUSTAVO; BELISARIO, RAFAEL; BARRETO, RAFAEL FERREIRA; VICIEDO, DILIER OLIVERA; ROSSINGNOLI, NADIA OLIVEIRA; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; PRADO, RENATO DE MELLO; GONZALEZ-MELER, MIQUEL; et al. How does leaf physiological acclimation impact forage production and quality of a warmed managed pasture of Stylosanthes capitata under different conditions of soil water availability?. Science of The Total Environment, v. 759, MAR 10 2021. (16/12853-6, 16/09742-8, 08/58075-8)

VICIEDO, DILIER OLIVERA; PRADO, RENATO DE MELLO; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO; HABERMANN, EDUARDO; PICCOLO, MARISA DE CASSIA; HURTADO, ALEXANDER CALERO; BARRETO, RAFAEL FERREIRA; CALZADA, KOLIMA PENA. Changes in soil water availability and air-temperature impact biomass allocation and C:N:P stoichiometry in different organs of Stylosanthes capitata Vogel. Journal of Environmental Management, v. 278, p. 9-pg., 2021-01-15. (08/58075-8, 16/09742-8)

HABERMANN, EDUARDO; CONTIN, DANIELE RIBEIRO; AFONSO, LAURA FERNANDES; BAROSELA, JOSE RICARDO; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; VICIEDO, DILIER OLIVERA; GROPPO, MILTON; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Future warming will change the chemical composition and leaf blade structure of tropical C-3 and C-4 forage species depending on soil moisture levels. Science of The Total Environment, v. 821, p. 13-pg., 2022-02-01. (16/09742-8, 08/58075-8)