Growth, photosynthesis and leaf water potential in young plants of Copaifera langsdorffii Desf. (Caesalpiniaceae) under contrasting irradiances

Abstract

Growth and leaf nutrient content were compared in young potted plants of Copaifera langsdorffii in sunny and shaded areas without water stress. Besides, carbon assimilation and leaf water relations were evaluated by net photosynthesis, potential photochemical efficiency and leaf water potential during daily courses in dry and rainy periods under natural conditions in both contrasting irradiances. Higher values of total biomass, height and leaf area occurred in sunny than in shaded area. On the other hand, all young plants survived in shade under natural water stress probably by reason of fast and intense biomass accumulation in favor of roots in early development. There was no significant difference about nutrient concentration in leaves between plants growing in sunny and shaded areas. Net photosynthesis in shade increased occasionally when bunches of direct light reached the leaves. Theses sunflecks took place more frequently and at high intensity in dry period but they were more effective for net photosynthesis in rainy period. The ability of young plants to persist under natural conditions in contrasting irradiance up to 1,230 days after sowing could explain the wide distribution of C. langsdorffii in Cerrado physiognomies and in different types of forest.Key words: Cerrado, biomass partitioning, chlorophyll fluorescence, leaf gas exchange, irradiance, sunflecks. resUMoO crescimento e o conteúdo de nutrientes nas folhas foram comparados em plantas jovens envasadas de Copaifera langsdorffii crescendo em área sob irradiância total e em área sombreada sem estresse hídrico. A assimilação de carbono e as relações hídricas foram avaliadas por meio da fotossíntese líquida, da eficiência fotoquímica potencial e do potencial hídrico foliar durante cursos diários no período seco e chuvoso nas duas áreas com irradiâncias contrastantes. Maiores valores de biomassa total, altura e área foliar ocorreram na área sob irradiância plena. As plantas jovens sobreviveram sob estresse hídrico em condições naturais na área sombreada provavelmente em função do rápido e intenso acúmulo de biomassa nas raízes logo no início do desenvolvimento. Não houve diferença significativa em relação à concentração de nutrientes entre as plantas crescendo sob diferentes regimes de iluminação. A fotossíntese líquida sob sombreamento aumentou ocasionalmente quando feixes de luz que atravessaram as copas atingiram diretamente as folhas de C. langsdorffii. Esses feixes de luz ocorreram com maior intensidade e mais freqüentemente no período seco, mas foram mais efetivos para a assimilação líquida no período chuvoso. A habilidade das plantas jovens persistirem em condições naturais sob os dois regimes contrastantes de irradiância até 1.230 dias após a semeadura pode explicar a vasta distribuição de C. langsdorffii nas diferentes fisionomias do Cerrado e em outras formações florestais. palavras-chave: Cerrado, feixes de irradiância, fluorescência da clorofila, partição da biomassa, sobrevivência, trocas gasosas foliares.

Photosynthetic parameters and growth in seedlings of Bertholletia excelsa and Carapa guianensis in response to pre-acclimation to full sunlight and mild water stress

“…In Tabebuia rosea, a tropical tree, A max values were 8.94 and 3.96 µmol m -2 s -1 in sun and shade plants, respectively (Kitajima and Hogan 2003), which is within the range reported in this study. The benefit of full sunlight acclimation on photosynthesis was also reported by others (Abrams and Mostoller 1995;Ronquim et al 2009). Under similar environmental conditions, thicker leaves (lower SLA) have higher concentrations of Calvin cycle proteins and, consequently, higher photosynthetic rates (Evans and Poorter 2001;Nikolopoulos et al 2002).…”

Combined effects of low light and water stress on Jatropha curcas L. promotes shoot growth and morphological adjustment

“…1, 2). These adjustments enable establishment and growth of J. curcas under low light conditions (Ronquim et al 2009;Sesma et al 2009), thus avoiding the effects of light deficit (Bloom et al 1985). Species that develop in shaded environments have strategies for increasing the area of tissues that can absorb light (Givnish 1988;Almeida et al 2005).…”

“…Shade plants can be more affected by seasonal water deficit than sun plants in function of competition of nutrients by roots and low photochemical efficiency (Valadares & Pearcy 2002). Young plants under dry forest canopy (Khurana & Singh 2001) and in Cerrado vegetation (Ronquim et al 2009) develop adaptive traits such as high biomass allocation to the roots. In this way, these plants under light limitation and soil water stress allocate resources to produce new biomass to the organs that acquire the most strongly limiting resources (Chapin III et al 1987).…”

Biomassa, trocas gasosas e aspectos nutricionais de plantas jovens de pau de balsa (Ochroma pyramidale (Cav. Ex Lamb.) Urb.) submetidas à fertilização fosfatada em ambientes contrastantes de irradiância

“…A concentração de nutrientes foliares em ambientes contrastantes de luminosidade parece depender da espécie, podendo apresentar maiores valores nas plantas com menor irradiância, como para P em Cedrela odorata (GYMAH; NAKAO, 2007), ou mesmo apresentando maiores valores em plantas sob alta irradiância, como observado para N, K, Fe, Mn em mudas de Swietenia macrophylla , ou não apresentando diferenças entre os ambientes lumínicos (RONQUIM et al, 2009;ROSSATO et al, 2010).…”