Eficiencia fotosintética y de uso del agua por malezas

Eficiencia fotosintética y de uso del agua por malezas

eficiencia fotosintética y eficiencia en el uso del agua en malezas en cultivos de olivos

Cuando las plantas son sometidas a competencia, las características fisiológicas de crecimiento y desarrollo normalmente son alteradas, lo que resulta en diferencias en la utilización de los recursos ambientales, especialmente en el uso del agua, que afecta directamente la disponibilidad de CO2 y la temperatura en el mesofilo de la hoja, consecuentemente, la eficiencia fotosintética de la planta (Loreto & Bongi, 1989).

La eficiencia del uso del agua se define por la relación entre los gramos del agua transpirados por un cultivo, por gramo de materia seca producida. De esta manera, las culturas más eficientes en el uso del agua producen más materia seca por gramo del agua transpirado. En plantas que presentan metabolismo C3 o C4, el uso más eficiente del agua está directamente correlacionado con el tiempo de apertura estomática y resistencia estomática, ya que mientras la planta absorbe el CO2 para la fotosíntesis, el agua se pierde por transpiración, con intensidad variable en función de la conductancia estomática y del gradiente de potencial entre la superficie foliar y la atmósfera, siguiendo una corriente de potenciales hídricos (Pereira-Netto et al., 2002).

Varios son los factores que influyen directa o indirectamente en la fotosíntesis; déficit hídrico, estrés térmico (Loreto & Bongi, 1989), concentración interna y externa de gases (Kirschbaum & Pearcey, 1988) y composición e intensidad de la luz (Sharkey & Raschke, 1981). Aunque la capacidad de conducción e intercambio gaseoso por estomas se considera como la principal limitación de la asimilación de CO2 para el proceso fotosintético (Hutmacher & Krieg, 1983), es poco probable que el intercambio de los gases por si solo pueda limitar la tasa de fotosíntesis cuando en interacción con otros factores. La tasa fotosintética está directamente relacionada con la radiación fotosinteticamente activa (composición de la luz), a los factores de disponibilidad del agua, y al intercambio de los gases (Naves-Barbiero et al., 2000).

El objetivo de este trabajo fue evaluar las características asociadas a la eficiencia fotosintética y de uso del agua de las malezas Bidens pilosa, Commelina benghalensis y Brachiaria plantaginea.

MATERIAL Y MÉTODOS

El experimento se llevó a cabo en un ambiente abierto al final de la temporada de lluvias, en la Universidad Federal de Viçosa, en el campo experimental Diogo Alves de Mello. Las unidades experimentales consistieron de recipientes de fibra de vidrio con una capacidad de 150 dm3, rellenos con el suelo clasificado como Haplustox, previamente fertilizado según Novais et al. (2007).

Los tratamientos fueron compuestos por las especies Bidens pilosa, Commelina benghalensis y Brachiaria plantaginea cultivadas individualmente en las unidades experimentales. Fueron sembradas en cada parcela experimental, tal como el tratamiento especificado, las malezas Bidens pilosa (3 plantas m-2) o Brachiaria plantaginea (6 plantas m-2), donde la Commelina benghalensis trasplantada por plantones (3 plantas m-2). Durante todo el período de realización del experimento se mantuvo la humedad del suelo en torno a 2/3 de capacidad de campo por medio riego regular de acuerdo con la necesidad.

A los 60 días después de la emergencia de Bidens pilosa y Brachiaria plantaginea y trasplante de Commelina benghalensis, las evaluaciones se llevaron a cabo en las tres especies con un analizador de los gases infrarrojo (IRGA), modelo ADC-LCA 4 (Analytical Development Co. Ltd., Hoddesdon, Herts, UK), entre 8 y 10 h de la mañana, siendo evaluadas las características asociadas con el uso del agua - tasa transpiratória (E - H2O mol m-2 s-1), conductancia estomática (Gs - mol m-1 s-1), presión de vapor en la cavidad subestomatal (Ean - mbar), eficiencia del uso del agua (EUA - mol de CO2 mol H2O-1 ) -, bien como las asociadas a la fotosíntesis - concentración interna de CO2 en la hoja (Ci mol mol 1), CO2 consumido durante la evaluación (ΔC - mol mol-1), temperatura media de las hojas en el momento de la evaluación (Tleaf - ºC) y tasa fotosintética (A -mol m-2 s-1 ). Las evaluaciones se llevaron a cabo en el tercio medio de la primera hoja completamente expandida del vástago principal de B. plantaginea, en el trifolio central de la primera hoja completamente expandida de B. pilosa, y en la primera hoja completamente expandida de C. benghalensis.

Los datos fueron sometidos a análisis de varianza por el test F y, en caso de significancia, se compararon las medias a los pares (p < 0.05) por el test de la mínima diferencia significativa (LSD). Todos los análisis fueron ejecutados en el software estadístico SAEG.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La conductancia foliar (Gs) no fue diferente (P > 0,05) entre las especies evaluadas, con valores alrededor de 0,06 mol m-1 s-1. La conductancia foliar es compuesta en parte por la pequeña conductancia cuticular de la epidermis y, cuando los estomas están abiertos, ocurre control de esta por sus células guarda. Por eso, la Gs es proporcional al número y tamaño de estomas y a su diámetro de apertura, características que dependen de otros factores endógenos y ambientales (Brodribb & Holbrook, 2003). La capacidad de intercambio de vapor del agua entre las superficies interior y exterior de la hoja fue similar para todas las especies evaluadas (Tabla 1). El control de apertura y el cierre de estomas depende de varios factores tales como radiación solar, niveles de CO2 en el mesófilo, humedad relativa (déficit de presión de vapor del aire), potencial hídrico, y otros de menor magnitud como el viento, sustancias de crecimiento y ritmos endógenos propios de cada especie.

De manera similar a la Gs, la Ean tampoco fue alterada (P > 0,05) en función de la especie evaluada. La Ean está directamente relacionada al estatus hídrico de la planta y a la dinámica del flujo de vapor del agua. Mismo en una hoja con alta tasa transpiratória, la humedad relativa en la cavidad subestomatal podrá superar un 95 % y el potencial hídrico resultante puede estar cerca de un 0% (cero), incrementando los intercambios con el ambiente, que tiene potencial hídrico muy negativo. Bajo estas condiciones, la presión de vapor es la presión de vapor de la saturación a la temperatura de la hoja. De esta forma, la Ean es controlada por el nivel de humedad y temperatura de la hoja, y actúa sobre la conductancia estomática de vapor del agua (Gs) y la transpiración (E).

La especie B. Pilosa

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