Ecophysiological and growth aspects of Eucalyptus urograndis submitted to water supplementation in clonal plantations

Authors

  • Mayra de Alencar Araujo Costa Universidade Federal de Mato Grosso - Campus Sinop
  • Victor Alexandre Hardt Ferreira dos Santos Universidade Federal de Mato Grosso - Campus Sinop
  • Carlos Vinício Vieira Universidade Federal de Mato Grosso - Campus Sinop
  • Austeclínio Lopes de Farias Neto Embrapa Agrossilvipastoril - Sinop, MT, Brasil
  • João Luiz Palma Menegucci Embrapa Agrossilvipastoril - Sinop, MT, Brasil
  • Cornélio Alberto Zolin Embrapa Agrossilvipastoril - Sinop, MT, Brasil
  • Jorge Lulu Embrapa Agrossilvipastoril - Sinop, MT, Brasil
  • Vanderley Porfírio-da-Silva Embrapa Florestas - Colombo, PR, Brasil.

DOI:

https://doi.org/10.5216/rbn.v1i1.28306

Keywords:

Forest ecophysiology, plant growth, water deficit

Abstract

The aim of this study was to evaluate physiological and dendrometric characteristics in a clone of Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden X E. urophylla S. T. Blake under water supplementation in fieldconditions, from the onset of the dry season to the rainy season. The experiment was carried out in a randomized block design with four replications and four treatments. Each plots consisted of 56 plants and service area of 18 plants. The treatments consisted of four weekly applications of four water levels (0, 9, 18 and 30 mm of water per plant) from the beginning of the dry season, stopping at the beginning of the rainy season. The characteristics evaluated were: net photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, diameter at breast height, diameter at the base of the neck and height. In the dry season, the highest values for physiological variables were observed in the group of plants that received thehighest water level. However, all physiological variables showed significantly superior performance in the rainy season. The dendrometric variables suffered slight influence depending on the water levels,however, they were equal to all treatments at the end of the experiment. Thus, for the studied clone, the water management adopted was not effective in promoting greater plant growth.

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References

ABRAF. Anuário estatístico ABRAF 2013 ano base 2012 / ABRAF. – Brasília: 2013.

Alvarenga, R.C., V. Porfírio-da-Silva, M. M. Gontijo Neto & L. Vilela. 2010. Sistema integração lavoura-pecuária-floresta: condicionamento do solo e intensificação da produção de lavouras. Informe agropecuário 31: 59-67.

Alves, M.E.B., E.C. Mantovani, G.C. Sediyama & J.C.L. Neves. 2013. Estimate of the crop coefficient for Eucalyptus cultivated under irrigation during initial growth. Cerne 19: 247-253.

Andrade, E.N. 1961. O eucalipto. 2a ed., Cia Paulista de Estradas de Ferro.

Bernardino, F.S., R.G. Tonucci, R. Garcia, J.C.L. Neves & G.C. Rocha. 2011. Produção de forragem e desempenho de novilhos de corte em um sistema silvipastoril: efeito de doses de nitrogênio e oferta de forragem. Revista Brasileira de Zootecnia 40: 1412-1419.

Bréda, N., R. Huc, A. Granier & E. Dreyer. 2006. Temperate forest trees and stands under severe drought: a review of ecophysiological responses, adaptation processes and long-term consequences. Annals of Forest Science. 63: 625-644.

Bloch, D., C.M. Hoffmann & B. Märländer. 2006. Impact of water supply on photosynthesis, water use and carbon isotope discrimination of sugar beet genotypes. European Journal of Agronomy. 24: 218-225.

Calbo, M.E.R. & J.A.P.V. Moraes. 1997. Fotossíntese, condutância estomática, transpiração e ajustamento osmótico de plantas de buriti submetidas a estresse hídrico. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal. 9: 117-123.

Chaves, M.M. 1991. Effects of water deficits on carbon assimilation. Journal of Experimental Botany. 42: 1-16.

Chaves, M.M., J. Flexas & C. Pinheiro. 2009. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Annals of Botany. 103: 551-560.

Chaves, M.M. & M.M. Oliveira. 2004. Mechanisms underlying plant resilience to water deficits: prospects for water-saving agriculture. Journal of Experimental Botany. 55: 2365-2384.

Costa e Silva, F., A. Shvaleva, J.P. Maroco, M.H. Almeida, M.M. Chaves & J.S. Pereira. 2004. Responses to water stress in two Eucalyptus globulus clones differing in drought tolerance. Tree Physiology. 24: 1165-1172.

Damour, G., T. Simonneau, H. Cochard & L. Urban. 2010. An overview of models of stomatal conductance at the leaf level. Plant, Cell & Environment. 33: 1419-1438.

Djebbar, R., T. Rzigui, P. Pétriacq, C. Mauve, P. Priault, C. Fresneau, M. Paepe, I. Florez-Sarasa, G. Benhassaine-Kesri, P. Streb, B. Gakière, G. Cornic & R. Paepe. 2012. Respiratory complex I deficiency induces drought tolerance by impacting leaf stomatal and hydraulic condutances. Planta. 235: 603-614.

Egea, G., A. Verhoef & P.L. Vidale. 2011. Towards an improved and more flexible representation of water stress in coupled photosynthesis–stomatal conductance models. Agricultural and Forest Meteorology. 151 (10): 1370-1384.

Ferreira, D.F. 2011. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia. 35: 1039-1042.

Flexas, J., M. Barón, J. Bota, J-M. Ducruet, A. Gallé, J. Galmés, M. Jiménez, A. Pou, M. Ribas-Carbó, C. Sajnani, M. Tomàs & H. Medrano. 2009. Photosynthesis limitations during water stress acclimation and recovery in the drought-adapted Vitis hybrid Richter-110 (V. berlandieri × V. rupestris). Journal of Experimental Botany. 60: 2361-2377.

Florence, R.G. 2004. Ecology and silviculture of eucalypt forests. CSIRO Publishing, Australia.

Freitas, E.C.S., S.M. Oliveira Neto, D.M. Fonseca, M.V. Santos, H.G. Leite & V.D. Machado. 2013. Deposição de serapilheira e de nutrientes no solo em Sistema Agrossilvipastoril com eucalipto e acácia. Revista Árvore. 37: 409-417.

Fontan, I.C.I., G.G. Reis, M.G.F. Reis, H.G. Leite, M.A. Monte, D.C. Ramos & F.C. Souza. 2011. Growth of pruned eucalypt clone in an agroforestry system in southeastern Brazil. Agroforestry Systems. 83: 121-131.

Ghannoum, O. 2009. C4 photosynthesis and water stress. Annals of Botany. 103: 635-644.

Gindaba, J., A. Rozanov & L. Negash. 2005. Photosynthetic gas exchange, growth and biomass allocation of two Eucalyptus and three indigenous tree species of Ethiopia under moisture deficit. Forest Ecology and Management. 205: 127-138.

Giorio, P., G. Sorrentino & R. D’Andria. 1999. Stomatal behaviour, leaf water status and photosynthetic response in field-grown olive trees under water deficit. Environmental and Experimental Botany. 42: 95-104.

Jose, S. 2011. Managing native and non-native plants in agroforestry systems. Agroforestry Systems. 83: 101-105.

Kozlowsky, T.T & S.G. Pallardy. 1997. Growth control in woody plants. Academic Press, San Diego.

Larcher, W. 2004. Ecofisiologia Vegetal. Editora RiMa, São Carlos.

Lima, W. P., P. Jarvis & S. Rhizopoulou. 2003. Stomatal responses of Eucalyptus species to elevated CO2 concentration and drought stress. Scientia Agricola. 60: 231-238.

Macedo, R.L.G., A.B. Vale & N. Venturin. 2010. Eucalipto em sistemas agroflorestais, UFLA, Lavras.

Melotto, A., M.L. Nicodemo, R.A. Bocchese, V.A. Laura, M.M. Gontijo Neto, D.D. Schleder, A. Pott & V. Porfírio-da-Silva. 2009. Sobrevivência e crescimento inicial em campo de espécies florestais nativas do Brasil central indicadas para sistemas silvipastoris. Revista Árvore. 33: 425-432.

Menezes, S.J.M.C., G.C. Sediyama, V.P. Soares, J.M. Gleriani & R.G. Andrade. 2011. Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração em plantios de eucalipto utilizando o algoritmo sebal e imagem landsat 5 – TM. Revista Árvore. 35: 649-657.

Merchant, A., A. Callister, S. Arndt, M. Tausz & M. Adams. 2007. Contrasting physiological responses of six Eucalyptus species to water deficit. Annals of Botany. 100: 1707-1515.

Mora, A.L. & C.H. Garcia. 2000. A cultura do eucalipto no Brasil. Sociedade Brasileira de Silvicultura, São Paulo.

Müller, M.D., G.S. Nogueira, C.R.T. Castro, D.S.C. Paciullo, F.F. Alves, R.V.O. Castro & E.N. Fernandes. 2011. Economic analysis of an agrosilvipastoral system for a mountainous area in Zona da Mata Mineira, Brazil. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 46: 1148-1153.

Novriyanti, E., M. Watanabe, K. Makoto, T. Takeda, Y. Hashidoko & T. Koike. 2012. Photosynthetic nitrogen and water use efficiency of acacia and eucalypt seedlings as afforestation species. Photosynthetica. 50: 273-281.

Oliveira, T.K., R.L.G. Macedo, E.P.A. Santos, E.M. Higashikawa & N. Venturin. 2007. Produtividade de Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf cv. Marandu sob diferentes arranjos estruturais de sistema agrossilvipastoril com eucalipto. Ciência e Agrotecnologia. 31: 748-757.

Oliveira, T.K., R.L.G. Macedo, N. Venturin & E.M. Higashikawa. 2009. Desempenho silvicultural e produtivo de eucalipto sob diferentes arranjos espaciais em sistema agros-silvipastoril. Pesquisa Florestal Brasileira. 60: 01-09.

Otto, M.S.G., A.R. Vergani, A.N. Gonçalves, A. Vrechi, S.R. Silva & J.L. Stape. 2013. Fotossíntese, condutância estomática e produtividade de clones de Eucalyptus sob diferentes condições edafoclimáticas. Revista Árvore. 37: 431-439.

Paciullo, D.S.C.; C.A.M. Gomide, C.R.T. Castro, P.B. Fernandes, M.D. Müller, M.F.A. Pires, E.N. Fernandes & D.F. Xavier. 2011. Características produtivas e nutricionais do pasto em sistema agrossilvipastoril, conforme a distância das árvores. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 46: 1176-1183.

Pallardy, S.G. 2008. Physiology of wood plants. 3rd ed., Academic Press, San Diego.

Pereira, J.C.D., J.A. Sturion, A.R. Higa, R.C.V. Higa & J.Y. Shimizu. 2000. Características da madeira de algumas espécies de eucalipto plantadas no Brasil. Colombo: Embrapa Florestas. (Embrapa Florestas. Documentos, 38).

Porfírio-da-Silva, V., M.J.S. Medrado, M.L.F. Nicodemo & R.M. Dereti. 2009. Arborização de pastagens com espécies florestais madeireiras: implantação e manejo. Colombo: Embrapa Florestas. 48p.

Porfírio-da-Silva, V., A. Moraes, J.L. Moletta, L.S. Pontes, E.B. Oliveira, A. Pelissari & P.C.F. Carvalho. 2012. Danos causados por bovinos em diferentes espécies arbóreas recomendadas para sistemas silvipastoris. Pesquisa Florestal Brasileira. 32: 183-192.

Prasad, J.V.N.S., G.R. Korwar, K.V. Rao, U.K. Mandal, C.A.R. Rao, Y.S. Ramakrishna, B. Venkateswarlu, S.N. Rao, H.D. Kulkarni & M.R. Rao. 2010. Tree row spacing affected agronomic and economic performance of Eucalyptus-based agroforestry in Andhra Pradesh, Southern India. Agroforestry Systems. 78: 253-267.

Pinheiro, C. & M.M. Chaves. 2011. Photosynthesis and drought: can we make metabolic connections from available data? Journal of Experimental Botany. 62: 869-882.

Reis, G.G. & M.G.F. Reis. 1997. Fisiologia da brotação de eucalipto com ênfase nas suas relações hídricas. Série Técnica IPEF. 11: 9-22.

Shao, H., L. Chu, C.A. Jaleel & C. Zhao. 2008. Water-deficit stress-induced anatomical changes in higher plants. Comptes Rendus Biologies. 331: 215-225.

Silva, E.N., R.V. Ribeiro, S.L. Ferreira-Silva, R.A. Viégas & J.A.G. Silveira. 2010. Comparative effects of salinity and water stress on photosynthesis, water relations and growth of Jatropha curcas plants. Journal of Arid Environments. 74: 1130-1137.

Souza, A.P., B.H. Casavecchia & D.M. Vellini, A.L.T.T., N.F. Paula, P.L.C. Alves, L.C. Stangerlin. 2012. Avaliação dos riscos de ocorrência de incêndios florestais nas regiões Norte e Noroeste da Amazônia Matogrossense. Scientia Plena. 8: 1-14.

Souza, M.J.H., A. Ribeiro, H.G. Leite, F.P. Leite & R.B. Minuzzi. 2006. Disponibilidade hídrica do solo e produtividade do eucalipto em três regiões da Bacia do Rio Doce. Revista Árvore. 30: 399-410.

Stoneman, G.L., N.C. Turner & B. Dell. 1994. Leaf growth, photosynthesis and tissue water relations of greenhouse-grown Eucalyptus marginata seedlings in response towater deficits. Tree Physiology 14: 633-646.

Taiz, L. & E. Zeiger. 2004. Fisiologia vegetal. 3 ed., Artmed, Porto Alegre.

Tardieu, F., C. Granier & B. Muller. 2011. Water deficit and growth. Co-ordinating processes without an orchestrator? Current Opinion in Plant Biology. 14: 283-289.

Tatagiba, S.D., J.E.M. Pezzopane, E.F. Reis, M.C.J.D. Dardengo & T.A.M. Effgen. 2007. Comportamento fisiológico de dois clones de Eucalyptus na época seca e chuvosa. Cerne. 13: 149-159.

Valverde, S.R., N.S. Soares, M.L. Silva, L.A.G. Jacovine & S.A. Neiva. 2004. O comportamento do mercado da madeira de eucalipto no Brasil. Biomassa & Energia. 1: 393-403.

Pavani, C.A.V. Bonine, E.A. Scarpinati & R.C. Paula. 2008. Respostas fisiológicas de diferentes clones de eucalipto sob diferentes regimes de irrigação. Revista Árvore. 32: 651-663.

Vilela, L., G.B. Martha Junior, M.C.M. Macedo, R.L. Marchão, R. Guimarães Júnior, K. Pulrolnik & G.A. Maciel. 2011. Sistemas de integração lavoura-pecuária na região do Cerrado. Pesquisa Agropecuária Brasileira. 46: 1127-1138.

Wimmer, R., G.M. Downes & R. Evans. 2002. Temporal variation of microfibril angle in Eucalyptus nitens grown in different irrigation regimes. Tree Physiology. 22: 449-457.

Woodruff, D.R. & F.C. Meinzer. 2011. Water stress, shoot growth and storage of nonstructural carbohydrates along a tree height gradient in a tall conifer. Plant, Cell & Environment. 34: 1920-1930.

Published

2016-02-11

How to Cite

ARAUJO COSTA, M. de A.; HARDT FERREIRA DOS SANTOS, V. A.; VIEIRA, C. V.; DE FARIAS NETO, A. L.; PALMA MENEGUCCI, J. L.; ALBERTO ZOLIN, C.; LULU, J.; PORFÍRIO-DA-SILVA, V. Ecophysiological and growth aspects of Eucalyptus urograndis submitted to water supplementation in clonal plantations. Revista de Biologia Neotropical / Journal of Neotropical Biology, Goiânia, v. 12, n. 1, p. 44–57, 2016. DOI: 10.5216/rbn.v1i1.28306. Disponível em: https://revistas.ufg.br/RBN/article/view/28306. Acesso em: 16 aug. 2024.

Issue

Section

Articles