Nome do Projeto
DINÂMICA DA ÁGUA E FISIOLOGIA EM PORTA-ENXERTOS DE MACIEIRAS COM POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO NO SUL DO BRASIL
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
29/03/2022 - 28/03/2029
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
A relação hídrica entre porta-enxertos e cultivares é uma questão chave na cultura da macieira. Estudos sugerem que o fluxo de água da planta pode estar relacionado ao maior ou menor vigor da planta enxertada, onde um aumento na resistência hidráulica causado pela união do enxerto levaria a plantas com menor vigor. O aparelho Xyl'em-Plus foi desenvolvido para medir a condutância hidráulica dos vasos do xilema e a embolia no sistema vascular de plantas lenhosas, que através de pequenos segmentos do caule das plantas, mede a porcentagem de perda de condutância (PLC) no xilema devido ao bloqueio do ar. A partir desse parâmetro, juntamente com uma variável relacionada ao vigor da planta, como o aumento da área da seção transversal do tronco (TCSA), podemos inferir se a condutância hidráulica causada pelo porta-enxerto está interferindo no desenvolvimento da planta.
Objetivo Geral
4.1. Objetivo geral
Objetiva-se com este projeto estudar a ecofisiologia da fase de repouso hibernal em macieira, visando determinar a influência das condições climatológicas sobre processos bioquímicos e fisiológicos envolvidos na produtividade de macieiras na região sul do Brasil, buscando o aumento do potencial produtivo desta espécie.
4.2. Objetivos específicos
• Determinar a dinâmica da água em ramos e gemas de macieira e sua influência na superação da dormência e brotação na cultivare ‘Monalisa’ em porta-enxertos da série Cornell - Geneva;
• Avaliar a funcionalidade dos vasos do xilema em macieira, considerando-se as diferentes fases do ciclo fisiológico, principalmente as etapas do período de repouso hibernal;
• Relacionar as respostas obtidas às condições climatológicas de cultivares com alto, médio e baixo requerimento de frio cultivadas no sul do Brasil.
Objetiva-se com este projeto estudar a ecofisiologia da fase de repouso hibernal em macieira, visando determinar a influência das condições climatológicas sobre processos bioquímicos e fisiológicos envolvidos na produtividade de macieiras na região sul do Brasil, buscando o aumento do potencial produtivo desta espécie.
4.2. Objetivos específicos
• Determinar a dinâmica da água em ramos e gemas de macieira e sua influência na superação da dormência e brotação na cultivare ‘Monalisa’ em porta-enxertos da série Cornell - Geneva;
• Avaliar a funcionalidade dos vasos do xilema em macieira, considerando-se as diferentes fases do ciclo fisiológico, principalmente as etapas do período de repouso hibernal;
• Relacionar as respostas obtidas às condições climatológicas de cultivares com alto, médio e baixo requerimento de frio cultivadas no sul do Brasil.
Justificativa
A Região do Sul do Brasil é a principal região nacional produtora de maçã, totalizando hoje 99% (ABPM, 2018). Em relação aos Estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, os três grandes pólos de produção da maçã estão localizados nos Municípios de São Joaquim e Fraiburgo (SC) e Vacaria (RS). A cadeia produtiva da maçã gera cerca de 195 mil empregos diretos e indiretos e movimenta ao redor de R$ 6 bilhões anuais. No ano de 2017, a maçã ocupou o sexto lugar no ranking das frutas exportadas pelo Brasil, com mais de 55 toneladas exportadas (ANUÁRIO BRASILEIRO DE HORTI & FRUTI, 2021).
A ABPM associa a a aceitação da maçã brasileira ao consumo (é a terceira fruta mais consumida no país), ao preço pago pelo cliente e à busca por hábitos saudáveis, que tem se tornado um comportamento a nível mudial, inclusive (ANUÁRIO BRASILEIRO DA MAÇÃ, 2019). Estudos científicos mencionados mostram concentração de vitaminas, fibras, antioxidantes e outras substâncias na maçã, que auxiliam na prevenção de doenças e outros problemas. Os compostos atuam no fortalecimento do sistema imunológico e dos ossos, desintoxicação do corpo, redução do colesterol e regulação do intestino. Assim, contribuem para evitar e prevenir desde problemas dentários, visuais e de peso, até diabetes, Alzheimer, Parkinson, osteoporose, vários tipos de câncer e complicações cardiovasculares (BRAGA; BARLETA, 2007). Juntamente com essa busca por hábitos de vida saudáveis, desenvolveu-se uma consciência a respeito do uso adequado dos recursos naturais e da qualidade dos alimentos especialmente, das frutas. Isso reflete em uma mudança conceitual relativa à ocupação do espaço rural e à escolha da tecnologia empregada na produção.
O cultivo da macieira demanda altos custos. Por ser uma fruteira típica de clima temperado, exige um período de inverno frio (temperaturas iguais ou inferiores a 7,2 °C) e um período primaveril quente e com boa luminosidade para adequado desenvolvimento vegetativo e satisfatório desempenho produtivo; justificando a maior parte da produção brasileira concentrada no sul do país. A partir do outono a planta entra em dormência, tendo seu crescimento paralisado. Em caso de insuficiência de frio, ocorre o erratismo, caracterizado por brotação e florescimento irregulares. A macieira é uma planta extremamente exigente em frio hibernal. Ressalta-se que a necessidade de horas de frio varia de acordo com cada cultivar (PETRI et al., 1996). As condições climáticas são fatores que afetam intensamente o volume e a qualidade da produção frutícola anual. Em regiões com altitude inferior a 1200 metros, onde não ocorre frio por tempo suficiente (temperaturas abaixo de 7,2°C), se faz necessário a superação da dormência com tratamento químico para uniformizar a brotação e a floração (EMBRAPA, 2003).
Desta forma, é uma espécie que requer cuidados, pois um descuido durante o manejo dos tratos culturais pode acarretar problemas e comprometer o trabalho anual. Destaca-se que a não observância de diversos parâmetros de qualidade pode levar a degeneração precoce dos frutos e problemas de pós-colheita, comprometendo a qualidade dos frutos e, consequentemente, seu preço de mercado, bem como os critérios exigidos para a exportação (BRACKMANN et al., 2002).
A ABPM associa a a aceitação da maçã brasileira ao consumo (é a terceira fruta mais consumida no país), ao preço pago pelo cliente e à busca por hábitos saudáveis, que tem se tornado um comportamento a nível mudial, inclusive (ANUÁRIO BRASILEIRO DA MAÇÃ, 2019). Estudos científicos mencionados mostram concentração de vitaminas, fibras, antioxidantes e outras substâncias na maçã, que auxiliam na prevenção de doenças e outros problemas. Os compostos atuam no fortalecimento do sistema imunológico e dos ossos, desintoxicação do corpo, redução do colesterol e regulação do intestino. Assim, contribuem para evitar e prevenir desde problemas dentários, visuais e de peso, até diabetes, Alzheimer, Parkinson, osteoporose, vários tipos de câncer e complicações cardiovasculares (BRAGA; BARLETA, 2007). Juntamente com essa busca por hábitos de vida saudáveis, desenvolveu-se uma consciência a respeito do uso adequado dos recursos naturais e da qualidade dos alimentos especialmente, das frutas. Isso reflete em uma mudança conceitual relativa à ocupação do espaço rural e à escolha da tecnologia empregada na produção.
O cultivo da macieira demanda altos custos. Por ser uma fruteira típica de clima temperado, exige um período de inverno frio (temperaturas iguais ou inferiores a 7,2 °C) e um período primaveril quente e com boa luminosidade para adequado desenvolvimento vegetativo e satisfatório desempenho produtivo; justificando a maior parte da produção brasileira concentrada no sul do país. A partir do outono a planta entra em dormência, tendo seu crescimento paralisado. Em caso de insuficiência de frio, ocorre o erratismo, caracterizado por brotação e florescimento irregulares. A macieira é uma planta extremamente exigente em frio hibernal. Ressalta-se que a necessidade de horas de frio varia de acordo com cada cultivar (PETRI et al., 1996). As condições climáticas são fatores que afetam intensamente o volume e a qualidade da produção frutícola anual. Em regiões com altitude inferior a 1200 metros, onde não ocorre frio por tempo suficiente (temperaturas abaixo de 7,2°C), se faz necessário a superação da dormência com tratamento químico para uniformizar a brotação e a floração (EMBRAPA, 2003).
Desta forma, é uma espécie que requer cuidados, pois um descuido durante o manejo dos tratos culturais pode acarretar problemas e comprometer o trabalho anual. Destaca-se que a não observância de diversos parâmetros de qualidade pode levar a degeneração precoce dos frutos e problemas de pós-colheita, comprometendo a qualidade dos frutos e, consequentemente, seu preço de mercado, bem como os critérios exigidos para a exportação (BRACKMANN et al., 2002).
Metodologia
O material vegetal será proveniente de plantas de macieiras adultas, cultivadas na região do INIA (Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria) – Las Brujas (420 HF), Uruguai. Serão utilizados os porta-enxertos da série Cornell – Geneva, CG 041, CG 202, CG 213 e CG 814, todos eles enxertados com a cultivar copa Monalisa. Considerando-se as horas de frio abaixo de 7,2 °C (HF<7,2) acumuladas no período de julho a setembro, as coletas serão feitas durante estes meses, para que se avalie, através do material estudado, a hipótese a respeito de que a condição hídrica está relacionada à brotação de gemas no término do período de repouso hibernal.
Serão coletadas quatro subamostras de gemas e quatro subamostras de ramos por planta, cada planta compreendendo uma unidade amostral, resultando em dez unidades amostrais para cada cultivar a ser estudada. Após a coleta, as amostras serão levadas para laboratório, onde será avaliado o conteúdo de água e a funcionalidade dos vasos do xilema.
Para determinação da umidade ponderal (UP) serão selecionados, ao acaso, quatro ramos por planta de cada repetição, sendo suas gemas retiradas e separadas por tipo e posição ao longo do ramo (basal, mediana e apical). A massa fresca (MF) total das gemas de cada ramo será obtida em balança analítica, e em seguida, para que se obtenha a massa seca (MS), as amostras serão submetidas à secagem em estufa a 80 °C até que se obtenha peso constante. A umidade ponderal será calculada conforme fórmula a seguir:
UP= (MS-MS)/MS
O delineamento experimental será inteiramente casualizado, trifatorial, constituído dos fatores posição da gema no ramo x quatro porta-enxertos x época de coleta, com quatro repetições para cada unidade amostral. Será realizada a análise de variância (ANOVA; p0,05), e quando o efeito for significativo, realizar-se-á teste de comparação de médias ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Durante os meses de maio, junho, julho, agosto e setembro, serão coletadas amostras para as análises da funcionalidade dos vasos do xilema. As plantas serão divididas em três porções: basal, mediana e apical.
Após a colheita dos frutos, sete ramos por unidade amostral de cada genótipo serão coletados no dia anterior à avaliação, e dispostos em bancada para que ocorra a desidratação e indução ao embolismo, a temperatura de 21ºC. Quatro segmentos de 5 cm de cada ramo serão colocados no aparelho XYL’EM-Plus (Liquiflow, Bronkhorst France) e realizadas as mensurações de perda da condutância hidráulica (PLC) conforme o manual do aparelho. A cada 0, 30, 60, 120, 180, 240 e 480 minutos será feita uma avaliação, e a partir destas variáveis, será possível traçar um gráfico com as variáveis PLC e condutância estomática no eixo y, e potencial hídrico no eixo x.
O delineamento experimental será inteiramente casualizado, trifatorial, constituído dos fatores sete tempos de bancada x três cultivares x época de coleta, com quatro repetições para cada unidade amostral. Será realizada a análise de variância (ANOVA; p0,05), e quando o efeito for significativo, realizar-se-á teste de comparação de médias ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Serão coletadas quatro subamostras de gemas e quatro subamostras de ramos por planta, cada planta compreendendo uma unidade amostral, resultando em dez unidades amostrais para cada cultivar a ser estudada. Após a coleta, as amostras serão levadas para laboratório, onde será avaliado o conteúdo de água e a funcionalidade dos vasos do xilema.
Para determinação da umidade ponderal (UP) serão selecionados, ao acaso, quatro ramos por planta de cada repetição, sendo suas gemas retiradas e separadas por tipo e posição ao longo do ramo (basal, mediana e apical). A massa fresca (MF) total das gemas de cada ramo será obtida em balança analítica, e em seguida, para que se obtenha a massa seca (MS), as amostras serão submetidas à secagem em estufa a 80 °C até que se obtenha peso constante. A umidade ponderal será calculada conforme fórmula a seguir:
UP= (MS-MS)/MS
O delineamento experimental será inteiramente casualizado, trifatorial, constituído dos fatores posição da gema no ramo x quatro porta-enxertos x época de coleta, com quatro repetições para cada unidade amostral. Será realizada a análise de variância (ANOVA; p0,05), e quando o efeito for significativo, realizar-se-á teste de comparação de médias ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Durante os meses de maio, junho, julho, agosto e setembro, serão coletadas amostras para as análises da funcionalidade dos vasos do xilema. As plantas serão divididas em três porções: basal, mediana e apical.
Após a colheita dos frutos, sete ramos por unidade amostral de cada genótipo serão coletados no dia anterior à avaliação, e dispostos em bancada para que ocorra a desidratação e indução ao embolismo, a temperatura de 21ºC. Quatro segmentos de 5 cm de cada ramo serão colocados no aparelho XYL’EM-Plus (Liquiflow, Bronkhorst France) e realizadas as mensurações de perda da condutância hidráulica (PLC) conforme o manual do aparelho. A cada 0, 30, 60, 120, 180, 240 e 480 minutos será feita uma avaliação, e a partir destas variáveis, será possível traçar um gráfico com as variáveis PLC e condutância estomática no eixo y, e potencial hídrico no eixo x.
O delineamento experimental será inteiramente casualizado, trifatorial, constituído dos fatores sete tempos de bancada x três cultivares x época de coleta, com quatro repetições para cada unidade amostral. Será realizada a análise de variância (ANOVA; p0,05), e quando o efeito for significativo, realizar-se-á teste de comparação de médias ao nível de 5% de probabilidade de erro.
Indicadores, Metas e Resultados
Metas:
• Avaliar e quantificar a presença de água em gemas e ramos da cultivar de macieira Monalisa, cultivadas no Uruguai, nos porta-enxertos da série Cornell – Geneva, CG 041, CG 202, CG 213 e CG 814;
• Relacionar fatores climatológicos ocorrentes durante o período do estudo com as respostas fisiológicas para melhor compreender a dinâmica da água nos tecidos e sua influência sobre o desenvolvimento das plantas estudadas;
• Submeter pelo menos duas publicações, resultados deste trabalho, a periódicos científicos de considerável fator de impacto.
Resultados esperados:
Com este estudo espera-se conhecer melhor os aspectos fisiológicos envolvidos na dinâmica da água em macieira e relacioná-los às condições climatológicas do sul do continente; possibilitando assim determinar cultivares adaptadas à região, capazes de expressar seu máximo potencial produtivo.
• Avaliar e quantificar a presença de água em gemas e ramos da cultivar de macieira Monalisa, cultivadas no Uruguai, nos porta-enxertos da série Cornell – Geneva, CG 041, CG 202, CG 213 e CG 814;
• Relacionar fatores climatológicos ocorrentes durante o período do estudo com as respostas fisiológicas para melhor compreender a dinâmica da água nos tecidos e sua influência sobre o desenvolvimento das plantas estudadas;
• Submeter pelo menos duas publicações, resultados deste trabalho, a periódicos científicos de considerável fator de impacto.
Resultados esperados:
Com este estudo espera-se conhecer melhor os aspectos fisiológicos envolvidos na dinâmica da água em macieira e relacioná-los às condições climatológicas do sul do continente; possibilitando assim determinar cultivares adaptadas à região, capazes de expressar seu máximo potencial produtivo.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
BRUNO CARRA | |||
FLAVIO GILBERTO HERTER | |||
JULIANA APARECIDA FERNANDO | 1 | ||
MARCELO BARBOSA MALGARIM | 1 | ||
OTÁVIO ALVES SIMÕES | |||
PAULO CELSO DE MELLO FARIAS | 2 | ||
Robson Ryu Yamamoto | |||
TÂMARA FOSTER ACOSTA | |||
VAGNER BRASIL COSTA | 1 | ||
VANESSA MARIA REIS BÜTTOW | |||
VILSON LUÍS REVEILLEAU JÚNIOR |
Recursos Arrecadados
Fonte | Valor | Administrador |
---|---|---|
PROAP - CAPES | R$ 12.790,00 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
Descrição | Valor |
---|---|
339030 - Material de Consumo | R$ 12.790,00 |