Substituição parcial de K por Na: fortalecedor ou atenuador da vulnerabilidade à embolia do xilema em Eucalyptus durante o estresse hídrico?

• Processo: 21/14162-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 31 de maio de 2022
• Vigência (Término): 30 de maio de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Recursos Florestais e Engenharia Florestal - Silvicultura
• Pesquisador responsável: José Lavres Junior
• Beneficiário: Nikolas de Souza Mateus
• Supervisor: Brendan Choat
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Western Sydney University, Sydney, Austrália
• Vinculado à bolsa: 19/16168-4 - Substituição parcial do K por Na em genótipos de Eucalyptus cultivados sob restrição hídrica: caracterização dos mecanismos bioquímicos, fisiológicos e morfoanatômicos de tolerância ao estresse osmótico, BP.DR
• Assunto(s): Nutrição mineral de plantas Fisiologia vegetal Estresse hídrico Estômatos Embolia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: drought-induced stress | non-invasive imaging techniques | soil-plant-water relations | stomata functioning | xylem embolism resistance | Nutrição mineral e fisiologia

Resumo

O eucalipto é uma típica lenhosa de rápido crescimento, amplamente cultivada em regiões tropicais e subtropicais onde os solos apresentam baixa disponibilidade de água e nutrientes. Além disso, a crescente severidade e frequência das secas podem fortalecer a mortalidade de árvores em todo o mundo. A embolia do xilema consiste no bloqueio do sistema vascular da planta, sendo considerada a principal causa de morte das plantas durante o estresse hídrico. O potássio (K) é um dos nutrientes mais limitantes para o crescimento do eucalipto em regiões com baixa disponibilidade de água no solo, podendo ser parcialmente substituído por sódio (Na). O uso combinado de K e Na leva o eucalipto a uma estratégia de uso de água mais conservadora e melhora a tolerância à seca ao aumentar a captação e armazenamento de água, além de melhorar os ajustes osmóticos, como redução do potencial hídrico foliar e melhor controle estomático. No entanto, o impacto positivo da substituição parcial de K por Na na resistência à embolia do xilema em plantas de eucalipto sob estresse induzido pela seca ainda não está claro. Assim, o presente trabalho fornecerá novos insights sobre a coordenação entre a regulação estomática e a plasticidade hidráulica e vulnerabilidade de árvores submetidas a diferentes condições de disponibilidade de água e nutrientes. Portanto, este estudo tem como objetivo avaliar a substituição parcial de K por Na na resistência à embolia do xilema e os padrões de disseminação da insuficiência vascular de E. grandis e E. camaldulensis expostos à seca, por meio de técnicas de imagem não invasivas. Avaliaremos a curva de vulnerabilidade e parâmetros de embolia como o ponto potencial da água no fechamento estomático (P50), potencial da água letal a 88% de perda de condutância (P88), margem de segurança hidráulica (HSM) e porcentagem de perda de condutividade hidráulica (PLC). Esperamos que os eucaliptos contrastantes quanto a tolerância à seca variem na vulnerabilidade à embolia, e a substituição parcial de K por Na aumentará a condutância hidráulica, enquanto reduz o limite do potencial de água recuperável que uma planta pode suportar antes da disfunção hidráulica do xilema, permitindo que as plantas operem perto do limite de seu sistema hidráulico. (AU)