Bases morfo-fisiológicas da resistência à seca do amendoim: um contributo

Abstract

"Sem resumo feito pelo autor"; Em Angola, a "seca" é uma dura realidade com pesados reflexos sociais na agricultura e em todas actividades humanas, exigindo intervenção urgente. A seca limita a produção agrícolo-alimentar pelos seus efeitos nos processos fisiológicos, com destaque para a fotossíntese, via pela qual as plantas, primeiro elo das cadeias agrícolas e ecológicas, obtêm cerca de 95% da biomassa e praticamente 100% da bio-energia. Para além disso, impede a conveniente utilização dos solos, pois mesmo na zonas "húmidas" há a contar com a quadra (ou quadras) do "cacimbo" e com as interrupções (kiangalas) e irregularidades da estação chuvosa. Embora a diversidade de situações seja grande, da floresta densa húmida, quase equatorial, ao deserto, onde quase não chove, as paisagens, as gentes e a hidrologia mostram eloquentemente, através do território, a dureza da "seca". A própria guerra intensificando o êxodo rural para o litoral mais árido tem agravado a seca. Por seu turno a "Global Climate Change" acarretando maior irregularidade pluvial, tem vindo a trazer um contributo também negativo. O mesmo podemos dizer da desertificação pelo homem, por reduzir a capacidade de armazenamento de água do solo e a fertilidade deste, fertilidade que é factor essencial da eficiência da água. Claro que numa guerra violenta que parece eternizar-se a paz e a reconstrução constituem a nossa mais almejada finalidade. Mas a luta contra a fome, de que a via agrícola é elevada expressão, na paz e na guerra, tem alta prioridade. Nesse sentido a cultura do amendoim é uma senda muito válida, dado o seu valor alimentar e os seus pesos tradicional e potencial. Trata-se porém do "amendoim social" e não do amendoim dos excessos industriais vigorosamente denunciados por Renê Dumont. Resistência à seca e amendoim constituem o núcleo da nossa temática. E cremos que pertinentemente. Na perspectiva integrante que procuramos cultivar, a água disponível não serve apenas para fins agrícolo-alimentares mas tem também um objectivo doméstico-artesanal da ruralidade (ou urbano-industrial onde o povoamento é concentrado) e uma finalidade ecológica, nomeadamente para manter e/ou melhorar os ecosistemas e os Iifesupport systems" em geral, incluindo o caudal mínimo dos rios e o reabastecimento dos aquíferos. Não se tratará isoladamente de maximizar a eficiência agrícolo-alimentar da água, mas sim de optimizar conjuntamente a eficiência das três metas. Cada uma dessas metas tem as suas sub-componentes, às quais são atribuídas prioridades hídricas em cada conjuntura. Nos climas cálidos e luminosos, a secura acarreta três tipos de "stress": um "stress" Houve desde logo que reduzir a frente nesse e noutros aspectos, para garantir a exequibilidade do trabalho. Retomemos a seca no amendoim; a resistência à seca é determinada por um conjunto de características morfológicas, anatómicas, fisiológicas e bioquímicas. Uma das vias para ultrapassar os problemas decorrentes deste constrangimento ambiental, consiste precisamente em utilizar cultivares resistentes. O presente trabalho, realizado no Departamento de Fisiologia Vegetal da Estação Agronómica Nacional, e que constituiu a participação portuguesa no projecto internacional "Amelioration génétique de l'adaptation à Ia sécheresse de 1'árachide, TS3-CT-0216", teve como objectivo contribuir para o entendimento das bases morto-fisiológicas da resistência à seca de algumas cvs. de amendoim (Arachis hypogaea L.), tendo em vista a sua utilização em programas de selecção e de melhoramento genético . A análise incidiu sobre plantas de três cvs. de amendoim, 57422, 73-30 e GC 8-35, com aproximadamente dois meses de idade. Estas três cvs. resultaram de duas crivagens sucessivas. As cvs. Fleur 11, 55-437 e 73-33 não puderam entrar no estudo. As plantas desenvolveram-se, numa estufa, com redes laterais, de forma a permitir uma melhor circulação do ar. Assim não houve esgotamento do CO2, nem efeito de estufa marcado. Semanalmente era-lhes fornecida uma solução nutritiva (Hoagland e Snyder 1933), sendo regadas sempre que necessário, para que se mantivessem em boas condições hídricas, isto é, próximo de 90% da "CC". Para o teste de Hygen (Capítulo 3), a seca foi imposta em folhas destacadas por desidratação progressiva na bancada. Nas demais situações (salvo as referidas no Capítulo 8), a seca foi imposta por supressão da rega durante um período de 8-12 dias e as plantas deixadas a desidratar progressivamente. - ABSTRACT - In Angola drought is a crude reality with strong impacts on agriculture and all human activities, therefore demanding an urgent solution. Drought restricts agriculture) production through its effects on physiological processes and prevents a suitable use of soils, since even in humid regions drought periods ("cacimbo") as well as interruptions ("kiangalas") and. irregularity during rainy season may occur. Drought resistance depends on morphological, anatomical, physiological and biochemical characteristics. The use of resistant genotypes is one of the ways to overcome drought. This work was carried out in the Department of Plant Physiology of Estação Agronómica Nacional (Portugal) and constitutes the portuguese participation in the international project "Amelioration génétique de l’adaptation à Ia sécheresse de l'arachide, TST3-CT-0216". The aim of the work is to contribute to the understanding of the morpho-anatomo-physiological basis of drought resistance in peanut (Arachis hypogaea L.). The effects of drought were evaluated in two months old plants (cvs. 57-422, 73-30 and GC 8-35) growing in a glasshouse. In general water stress was imposed by withholding irrigation. For the test of Hygen (Chapter 3), measurements were carried out in detached leaves. For membrane stability and photosynthetic capacity evaluation (Chapter 8) drought was imposed with polyethylene glycol PEG 600 (c.a. between -0.9 to -1 MPa). In Chapter 2, we analysed the ontogenetic transformation of the studied cvs. in order to infer about some aspects related to the ability to withstand drought. Plants were kept well-watered. Leaf weight ratio (L"), specific leaf area (SLA), leaf area ratio (LAR), net assimilation ratio (NAR), relative growth ratio (RGR), leaf area duration (LAD), total dry matter (TDM), ratio root/shoot and the ratio leaves/stems were measured at 30, 40 and 70 days after seedlings transfer to pots. Additionally, stomatal density, grain density, photosynthetic capacity (Amax), stomatal conductance (gs,), net photosynthesis (Pn), transpiration (Tr,), long-term water use efficiency (WUE) and pod production were measured. In general, during the first stage of their life cycle, plants favoured root and leaf growth. Thus changes in the ratio root/shoot and leaves/stems were observed during the agricultural cycle. Cv. 57-422 presented the highest grain density, as well the highest production of root, stem leaf and total biomass. Cvs. 73-30 and particularly GC 8-35 reached maturity earlier than cv. 57-422. In all studied cvs. it was observed that adaxial surface presented higher stomatal density than abaxial surface. Not always the higher stomatal density correspond to a higher rate of transpiration. Cv. 73-30 combined compacts mesophyll, higher stomatal density and low rates of transpiration. The aim of Chapter 3 was to evaluate differences among peanut cvs. in what concerns drought tolerance and drought avoidance responses, by a combination of different characteristics and. criteria, such as, for example, tissue dehydration speed, the extent of y decline and accumulation of soluble sugars and proline under drought conditions. During the dehydration period, field pot capacity ("CC"), leaf water potential (ψw) and its components were evaluated, as well as stomatal conductance (g,), water pressure deficit between leaves and air (Ϫe), transpiration (T,), proline and root and leaves soluble sugars content. The following parameters were determined by the Hygen test: relative water content at stomatal closure considering only the hydraulic forces (RWC,, %) and the relative importance of stomatal (% TS) and cuticular transpiration (% TC). Due to initial lowest values of water consumption (as reflected by g, and. T,), cv. 73-30 conserves water better than the other two cvs., reaching the drying cycle better hydrated than the other two cvs. Such a drought avoidance ability is reinforced by the lowest transpiration accumulated rate, highest RWC at stomatal closure and a greater slope of the curves which establish the relationship between leaf water potential and relative water content. The drought tolerance of cvs. 57-422 and. GC 8-35 is related to a greater decline of (ψw) and leaf osmotic potential (ψs).