Growth, photosynthesis and stress indicators in young rosewood plants (Aniba rosaeodora Ducke) under different light intensities

Abstract

Aniba rosaeodora is an Amazonian tree species that belongs to the family Lauraceae. Due to intense exploitation for extraction of essential oils (mainly linalol), A. rosaeodora is now considered an endangered species. On the other hand, there is little information about its ecophysiology which would be useful to support future forest planting programs. Hence, the effect of different light intensities on the growth and photosynthetic characteristics of young plants of A. rosaeodora was studied. Nine-month-old plants were subjected to four light treatments (T1= 10 a 250 µmol.m-2.s-1 / control; T2=500 to 800, T3=700 to 1000 and T4=1300 to 1800 µmol.m-2.s-1 / full sunlight). Allometric variables, gas exchange, contents of pigments and chlorophyll a fluorescence were analysed. As to the relative growth rates, it was found that plants of A. rosaeodora showed higher biomass accumulation when grown under intermediary irradiance conditions (T2). The best photosynthetic performance was achieved under conditions of T3. When growth was correlated with photosynthesis, it was found that plants under treatments T2 and T3 presented better responses in comparison with the lowest (T1) and highest (T4) light extremes. The highest pigment contents were obtained for plants in the shade (T1) and the lowest for those exposed to full sunlight (T4). The photochemical efficiency of photosystem II (Fv/Fm) was found that only plants in the shade treatment (T1) presented no stress from high irradiance. These findings suggest that both treatments (T1 and T4) altered the function of the A. rosaeodora plants, inhibiting photosynthesis and growth. Plants of A. rosaeodora developed photo-protection mechanisms under full sunlight. However, the species presented better photosynthetic response and biomass gain under intermediary irradiance conditions, displaying relative physiological plasticity, during the seedling phase.

Fotossíntese de espécies de Anibae em resposta à exposição a ambientes contrastantes de luz

“…Por outro lado, o aumento da capacidade fotossintética sob sombra pode ser atribuído além da recuperação de F V /F M e PI ABS , pela retomada dos valores de condutância estomática (gs). Resultados semelhantes foram verificados em plantas jovens de Aniba rosaeodora submetidas a níveis crescentes de irradiância (Gonçalves et al 2005). Os autores observaram que a capacidade fotossintética dessa espécie foi inversamente proporcional à intensidade de irradiância, sendo gs e F V /F M as principais variáveis que contribuíram para esses resultados.…”

“…O pior desempenho fotoquímico (menores valores de F V /F M e PI ABS ) indica redução na produção de ATP e NADPH, podendo comprometer a assimilação de CO 2 (Wong et al 2012;Janka et al 2015). À semelhança dos resultados alcançados neste estudo, a fotoinibição também foi considerada a principal causa da redução nas taxas fotossintéticas de A. rosaeodora quando exposta a elevados níveis de irradiância (Gonçalves et al 2005) e a redução da eficiência fotoquímica também influenciou as repostas fotossintéticas de Euterpe edulis Mart. crescendo sob condições contrastantes de irradiância (sub-bosque e clareira) (Lavinsky et al 2014).…”

“…Os dados foram coletados entre 8 e 12 h. As medições foram realizadas nas mesmas folhas utilizadas para a determinação das trocas gasosas. As folhas foram inicialmente aclimatadas ao escuro durante 30 minutos, em seguida foram submetidas a um pulso de luz saturante de intensidade de 3.000 μmol m -2 s -1 e comprimento de onda de 650 nm por 1 segundo (Gonçalves et al 2005). As respostas relacionadas aos transientes da fluorescência da clorofila a foram obtidas a partir de software específico (Handy PEA software -v 1,30) de acordo com as equações do teste JIP (Strasser et al 1995).…”

“…Quanto ao estabelecimento dos plantios de espécies arbóreas nativas, de maneira geral, as informações limitadas e/ou inconsistentes relacionadas às respostas ecofisiológicas destas espécies quanto à disponibilidade de recursos primários constitui fator limitante para a seleção de espécies e para estimular o aumento das áreas de plantios florestais (Gonçalves et al 2005;Ribeiro et al 2005;Goldstein et al 2016). Essas informações são fundamentais para planejar diferentes sistemas de plantios, sejam aqueles voltados para produção florestal, sistemas agroflorestais ou mesmo plantios de enriquecimento em florestas secundárias (Tanaka & Vieira 2006).…”

“…Na literatura já existem evidências que Aniba canelilla e A. rosaeodora, quando submetidas à alta irradiância, desenvolvem estratégias de fotoproteção, porém diminuem o desempenho fotossintético (Gonçalves et al 2005;Atroch 2008 (Köppen 1948), com temperatura e precipitação anual média de 27 °C e 2.500 mm, respectivamente (Instituto Nacional de Meteorologia 2017). A área foi utilizada para plantios agrícolas até 2007 e em seguida foi abandonada.…”