Enriquecimento e alocação de 13C em plantas de eucalipto

Abstract

RESUMONas últimas décadas, a utilização de isótopos estáveis em várias áreas de pesquisa vem se destacando, como na análise de fluxos e rotas metabólicas, análise de efeitos de estresses em plantas e, em grande escala, no estudo da matéria orgânica do solo (MOS). Estudos de alterações e dinâmica da MOS usando a variação da abundância natural do 13 C requerem mudanças na razão isotópica do C. Quando não existe essa possibilidade, uma das alternativas é enriquecer o material vegetal (planta) com 13 C, via fixação de 13 CO 2 , de modo que a razão isotópica seja distinta daquela da MOS original. O objetivo deste trabalho foi investigar a magnitude e a homogeneidade do enriquecimento em 13 C em diferentes componentes da planta de eucalipto. No processo de marcação, três plantas de eucalipto, com 4 meses de idade, cultivadas em solução nutritiva foram expostas a uma atmosfera enriquecida com 13 CO 2 , em uma câmara de vidro (448 dm 3 ), com temperatura em torno de 24 ºC. A concentração de CO 2 e a razão 13 C/ 12 C foram monitoradas por um espectrômetro de massa de razão isotópica (IRMS) em amostras de ar retiradas ao longo do processo (126 dias com três pulsos de 13 CO 2 semanais). Após o período de marcação, as plantas foram separadas em folha (folha-fonte e folha-dreno), galho, casca, lenho e raiz e analisadas em IRMS. O resultado foi expresso em partes por mil (‰) em relação ao padrão internacional de C denominado Pee-Dee Belemnite (PDB), obtendo-se a δ δ δ δ δ 13 C PDB delas: folha-fonte (828,07 ‰), folha-dreno (645,72 ‰), galho (672,49 ‰), casca (691,86 ‰), lenho (632,02 ‰) e raiz (536,55 ‰). O padrão de alocação e enriquecimento de 13 C entre os componentes das plantas foi homogêneo, embora com diferenças numéricas da ordem de 291 ‰ na δ δ δ δ δ 13 C PDB . As plantas de eucalipto mantiveram alta taxa de absorção de CO 2 e, consequentemente, alta taxa fotossintética em concentrações de CO 2 muito acima (180,4 mmol L -1 -7.934 ppmv) da encontrada na atmosfera (8,64 mmol L -1 -380 ppmv). O 13 C fixado durante o dia foi liberado em menor escala na respiração noturna, em comparação com o 12 C.(1) Recebido para publicação em maio de 2009 e aprovado em março de 2011.

Short‐term carbon emissions: Effect of various tree harvesting, transport, and tillage methods under a eucalyptus plantation

“…The values of δ 13 C–CO 2 reflect the source or substrate from which C was derived (Balesdent & Mariotti, ), that is, less negative values are indicative that C–CO 2 derived from C 4 plants (Alves, Zotarelli, Jantalia, Boddey, & Urquiaga, ; Machado et al, ). Because the eucalyptus stand (C 3 photosynthetic route) was at the end of the first rotation and had formerly been a cultivated pasture ( Brachiaria ; C 4 photosynthetic route), it is evident that much of the CO 2 emitted post‐subsoiling was from carbon preserved within the aggregates and came from an older SOC that was derived from the pasture.…”

Carbon Isotope Discrimination in Mango Leaves Under Salt Stress

“…As values are very small, it was agreed to express them in parts per thousand (‰). The result is expressed in terms of the isotopic composition difference (δ 13 CPDB) in relation to PDB, usually generating a negative value, since the 13 C / 12 C molar ratio of plants is lower than PDB (O'LEARY, 1981;MACHADO et al, 2011). According to SMITH and EPSTEIN (1970), δ 13 C PDB values of CO 2 in the atmosphere are around -8 ‰, and in plants are from -9 to -34 ‰.…”