Nome do Projeto
Determinação das Margens de Segurança Hidráulica da Oliveira na Região Sul do Brasil
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
20/02/2025 - 19/02/2029
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
As variações climáticas exercem um papel significativo na redefinição da distribuição geográfica das espécies. Resultados de pesquisas relatam mudanças ecológicas provenientes das ações antrópicas, as quais ocasionam alterações na distribuição das espécies, devido às modificações na fenologia. Tanto as mudanças climáticas como a variabilidade climática impulsionam uma crescente necessidade de pesquisas relacionadas à vulnerabilidade das espécies ao estresse abiótico, principalmente vinculado às limitações hídricas. A introdução de espécies vegetais em ambientes distintos de sua origem, como no caso da oliveira no Brasil, tornou-se uma atividade significativa na cadeia agrícola brasileira. A oliveira (Olea europaea L.) é uma das culturas arbóreas mais características do Mediterrâneo. Atualmente, a área plantada no Rio Grande do Sul abrange cerca de 6.200 hectares, dos quais 31% encontram-se em idade produtiva, conforme dados de 2023 da PRO-OLIVA. Em comparação, na Espanha, onde a cultura está adaptada, a área de produção atinge a marca de 2 milhões e seiscentos mil hectares, conforme informações da FAO em 2022. Este contraste, destaca-se o potencial de expansão da atividade oleícola no Brasil, sinalizando uma oportunidade para o setor agrícola nacional. Embora tradicionalmente cultivada em condições de sequeiro, a crescente demanda por seus produtos incentivou a adoção da irrigação em muitas áreas, pois a oliveira é reconhecida como uma planta tolerante à seca. Em estudos de campo que abordam o déficit hídrico, as trocas gasosas desempenham papel essencial na avaliação da eficiência do uso da água diante de recursos hídricos limitados. Um dos principais desafios associados ao estresse hídrico abiótico, que impacta a produtividade das culturas globalmente, é a seca. Projeções indicam que a intensidade e a frequência desses eventos de seca devem aumentar em várias regiões do mundo, como resultado das mudanças climáticas tendo projeções de agravamento ao longo dos próximos 50 anos. Essa perspectiva reforça a importância de compreender as respostas da oliveira ao estresse hídrico, especialmente diante do contexto de evolução climática em curso. Objetiva-se com este projeto determinar os limites de segurança hidráulica do xilema, de diferentes variedades de oliveira na região Sul do Brasil.
Objetivo Geral
Determinar os limites de segurança hidráulica do xilema, de diferentes variedades de
oliveira na Região Sul do RS.
oliveira na Região Sul do RS.
Justificativa
Há a necessidade de otimizar e maximizar os sistemas produtivos por meio da seleção de materiais que apresentem resposta eficiente ao consumo hídrico, aliando alta produtividade. Essas escolhas desempenham um papel crucial no êxito das cadeias produtivas, dependendo, principalmente, de pesquisas que ampliem o entendimento do fluxo de seiva e da resistência à limitação sazonal de disponibilidade hídrica.
Metodologia
O experimento será executado em casa de vegetação e no laboratório de fruticultura da Faculdade Eliseu Maciel -FAEM em Capão do Leão/RS, na Universidade Federal de Pelotas - UFPel, no período de fevereiro de 2025 a fevereiro de 2029.
- Experimento 1 - Determinação da curva de vulnerabilidade
Serão utilizadas plantas de oliveiras (Olea europaea) das variedades Arbequina, Coratina e Picual, provenientes do pomar didático da Universidade Federal de Pelotas, plantadas no ano de 2017 e transplantadas em fevereiro de 2022, para vasos de 90 litros com solo do local de
origem. Após o transplante, estas plantas foram conduzidas em casa de vegetação em condições controladas de suplementação hídrica e nutricional. As curvas de vulnerabilidade (CVs) serão determinadas usando o método de colar de pressão de dupla extremidade (double-ended pressure), conforme Cochard et al. (1992a) e Sperry, e Saliendra (1994). A técnica consiste em inserir e fixar um segmento de ramo elevando a
pressão no interior da câmara com o auxílio de um cilindro com gás pressurizado, com o intuito de medir o efeito da pressão sobre a condutividade hidráulica do xilema.
Para este estudo, será construída uma câmara de pressão com comprimento de 7,5 cm, feitas com tubos de aço de 2,5 cm de diâmetro. Conexões de compressão serão colocadas em ambas as extremidades dos tubos, e rolhas de borracha serão usadas para selar as extremidades. A porção do segmento de ramo em contato com o ar comprimido dentro das câmaras terão comprimentos 5 cm.
De acordo com Cochard et al. (1992a), a condutância hidráulica da amostra será medida conectando uma extremidade da amostra a uma mangueira de silicone preenchida com uma solução de perfusão, de água ultrapura, filtrada e desgaseificada (0,2 μm), com a adição de 10
mM KCl e 1 mM CaCl2. A pressão da solução para fluxo no interior do xilema será de 35 kPa. A mangueira de silicone terá diâmetro grande o suficiente para permitir que as bolhas, resultantes da injeção de gás, tenham saída livre durante o ensaio. O sistema possibilitará a
medição contínua do fluxo da solução, através do segmento do ramo, enquanto a pressão é aumentada gradativamente dentro da câmara.
O fluxo da solução através da amostra será medido gravimetricamente, coletando na extremidade oposta à entrada da solução, em algodão coletor (pesado previamente) em balança de pressão, em intervalos de 1 minuto.
- Experimento 2 - Condução das plantas em casa de vegetação
Apenas as variedades arbequina e coratina serão conduzidas em casa de vegetação, com plantas de dois anos, ambientadas em vasos de 3,6 litros, com irrigação. Com as curvas de vulnerabilidade definidas, os limites de disponibilidade hídrica serão ajustados na faixas de
segurança hidráulica, ou seja, em valores que as variedades suportem a deficiência sem entrar no nível de perda de 50% da condutividade hidráulica total. As avaliações serão compostas de três níveis de disponibilidade hídrica. Os valores serão relacionados à pressão de medição encontrada nas curvas de vulnerabilidade nos valores de 12%, 25% e 45% de perda da condutividade hidráulica.
A manutenção da quantidade de água será monitorada por tensiômetro e balança de pesagem, comparada com potencial hídrico que será feita com o uso da câmara de pressão tipo Scholander. A frequência de medições será composta de quatro avaliações anuais, no período de 15 dias consecutivos cada, sendo retomado a irrigação ao nível de 100% da demanda evapotranspirativa, pela capacidade de campo.
Variáveis a serem avaliados
7.3.1 Densidade da madeira (D)
De acordo com Awad et al. (2010), segmentos de cada uma das variedades utilizadas,
com tamanha de 2cm será cortada e retirada a casca, ficando apenas o lenho. Seu volume fresco (Vf) será medido em balança analítica pelo princípio de Arquimedes de deslocamento da água. A massa seca (MS) será determinada após 72 horas em estufa a 65ºC.
A densidade da madeira será definida pela equação 3, a seguir:
D= MS/VF (3)
Onde: D- densidade da madeira; MS- Massa seca e VF- Volume fresco.
7.3.2 Caracterizações morfológicas
As caracterizações morfológicas serão feitas com os materiais no tamanho de 5cm, serão excisadas em micrótomo em seções transversais. Após tingida com corante de safranina. Feito tal etapa, cada amostra será preparada em lâminas para visualização microscópica.
De forma aleatória por seção, serão separadas cinco imagens que serão capturadas em câmera digital ao microscópio. Com as imagens, as análises para as mensurações anatômicas serão feitas usando o software ImageJ (RASBAND, 1997-2023).
Serão analisados e medidos o diâmetro dos vasos (μm), contagem do número de vasos por área (μm2), distribuição dos vasos em relação ao seu diâmetro e a área total que os vasos ocupam na imagem (μm2).
7.3.3 Variáveis ambientais
Os dados de temperatura e umidade relativa serão coletados a partir de sensores automáticos (datalogger), instalados em abrigo dentro da casa de vegetação.
7.4 Delineamento estatístico e Análise Estatística
A pesquisa será realizada através do desenvolvimento de dois experimentos, sendo um conduzido em casa de vegetação e em laboratório.
Experimento 1: Determinação da curva de vulnerabilidade serão três variedades (tratamentos), com 5 repetições por variedade.
Experimento 2: Condução das plantas em casa de vegetação, as plantas em vaso, tem por objetivo medir a perda de água pela planta através da medida com auxílio de balança. O delineamento experimental será blocos casualizados, com quatro repetições e três tratamentos. Cada bloco experimental será constituído por um tratamento distribuído CV - P12, CV - P25 e CV - P45. Onde CV é a curva de vulnerabilidade e o “P” é nível da perda da condutividade hidráulica do xilema, determinado em laboratório. Para todas as variáveis em ambos os experimentos será feita a análise de variância (ANOVA) pelo teste F e, quando o efeito de tratamento for significativo, será realizado teste de comparação de médias (Tukey) ao nível de 5% de probabilidade.
- Experimento 1 - Determinação da curva de vulnerabilidade
Serão utilizadas plantas de oliveiras (Olea europaea) das variedades Arbequina, Coratina e Picual, provenientes do pomar didático da Universidade Federal de Pelotas, plantadas no ano de 2017 e transplantadas em fevereiro de 2022, para vasos de 90 litros com solo do local de
origem. Após o transplante, estas plantas foram conduzidas em casa de vegetação em condições controladas de suplementação hídrica e nutricional. As curvas de vulnerabilidade (CVs) serão determinadas usando o método de colar de pressão de dupla extremidade (double-ended pressure), conforme Cochard et al. (1992a) e Sperry, e Saliendra (1994). A técnica consiste em inserir e fixar um segmento de ramo elevando a
pressão no interior da câmara com o auxílio de um cilindro com gás pressurizado, com o intuito de medir o efeito da pressão sobre a condutividade hidráulica do xilema.
Para este estudo, será construída uma câmara de pressão com comprimento de 7,5 cm, feitas com tubos de aço de 2,5 cm de diâmetro. Conexões de compressão serão colocadas em ambas as extremidades dos tubos, e rolhas de borracha serão usadas para selar as extremidades. A porção do segmento de ramo em contato com o ar comprimido dentro das câmaras terão comprimentos 5 cm.
De acordo com Cochard et al. (1992a), a condutância hidráulica da amostra será medida conectando uma extremidade da amostra a uma mangueira de silicone preenchida com uma solução de perfusão, de água ultrapura, filtrada e desgaseificada (0,2 μm), com a adição de 10
mM KCl e 1 mM CaCl2. A pressão da solução para fluxo no interior do xilema será de 35 kPa. A mangueira de silicone terá diâmetro grande o suficiente para permitir que as bolhas, resultantes da injeção de gás, tenham saída livre durante o ensaio. O sistema possibilitará a
medição contínua do fluxo da solução, através do segmento do ramo, enquanto a pressão é aumentada gradativamente dentro da câmara.
O fluxo da solução através da amostra será medido gravimetricamente, coletando na extremidade oposta à entrada da solução, em algodão coletor (pesado previamente) em balança de pressão, em intervalos de 1 minuto.
- Experimento 2 - Condução das plantas em casa de vegetação
Apenas as variedades arbequina e coratina serão conduzidas em casa de vegetação, com plantas de dois anos, ambientadas em vasos de 3,6 litros, com irrigação. Com as curvas de vulnerabilidade definidas, os limites de disponibilidade hídrica serão ajustados na faixas de
segurança hidráulica, ou seja, em valores que as variedades suportem a deficiência sem entrar no nível de perda de 50% da condutividade hidráulica total. As avaliações serão compostas de três níveis de disponibilidade hídrica. Os valores serão relacionados à pressão de medição encontrada nas curvas de vulnerabilidade nos valores de 12%, 25% e 45% de perda da condutividade hidráulica.
A manutenção da quantidade de água será monitorada por tensiômetro e balança de pesagem, comparada com potencial hídrico que será feita com o uso da câmara de pressão tipo Scholander. A frequência de medições será composta de quatro avaliações anuais, no período de 15 dias consecutivos cada, sendo retomado a irrigação ao nível de 100% da demanda evapotranspirativa, pela capacidade de campo.
Variáveis a serem avaliados
7.3.1 Densidade da madeira (D)
De acordo com Awad et al. (2010), segmentos de cada uma das variedades utilizadas,
com tamanha de 2cm será cortada e retirada a casca, ficando apenas o lenho. Seu volume fresco (Vf) será medido em balança analítica pelo princípio de Arquimedes de deslocamento da água. A massa seca (MS) será determinada após 72 horas em estufa a 65ºC.
A densidade da madeira será definida pela equação 3, a seguir:
D= MS/VF (3)
Onde: D- densidade da madeira; MS- Massa seca e VF- Volume fresco.
7.3.2 Caracterizações morfológicas
As caracterizações morfológicas serão feitas com os materiais no tamanho de 5cm, serão excisadas em micrótomo em seções transversais. Após tingida com corante de safranina. Feito tal etapa, cada amostra será preparada em lâminas para visualização microscópica.
De forma aleatória por seção, serão separadas cinco imagens que serão capturadas em câmera digital ao microscópio. Com as imagens, as análises para as mensurações anatômicas serão feitas usando o software ImageJ (RASBAND, 1997-2023).
Serão analisados e medidos o diâmetro dos vasos (μm), contagem do número de vasos por área (μm2), distribuição dos vasos em relação ao seu diâmetro e a área total que os vasos ocupam na imagem (μm2).
7.3.3 Variáveis ambientais
Os dados de temperatura e umidade relativa serão coletados a partir de sensores automáticos (datalogger), instalados em abrigo dentro da casa de vegetação.
7.4 Delineamento estatístico e Análise Estatística
A pesquisa será realizada através do desenvolvimento de dois experimentos, sendo um conduzido em casa de vegetação e em laboratório.
Experimento 1: Determinação da curva de vulnerabilidade serão três variedades (tratamentos), com 5 repetições por variedade.
Experimento 2: Condução das plantas em casa de vegetação, as plantas em vaso, tem por objetivo medir a perda de água pela planta através da medida com auxílio de balança. O delineamento experimental será blocos casualizados, com quatro repetições e três tratamentos. Cada bloco experimental será constituído por um tratamento distribuído CV - P12, CV - P25 e CV - P45. Onde CV é a curva de vulnerabilidade e o “P” é nível da perda da condutividade hidráulica do xilema, determinado em laboratório. Para todas as variáveis em ambos os experimentos será feita a análise de variância (ANOVA) pelo teste F e, quando o efeito de tratamento for significativo, será realizado teste de comparação de médias (Tukey) ao nível de 5% de probabilidade.
Indicadores, Metas e Resultados
Ao término do trabalho proposto no projeto propõem-se coletar informações sobre a dinâmica do processo do fluxo de seiva versos a cavitação e embolia, do xilema, com o propósito de obter maior eficiência no uso da água pela variedade analisada.
Com os resultados obtidos, pretende-se propiciar o acesso às informações ao sistema produtivo e que sirvam como base para futuros trabalhos de pesquisa. A obtenção de informações através da execução deste projeto podem aportar conhecimentos relacionados a fisiologia hídrica das oliveiras. A aplicação dessas informações no manejo cultural dos olivais podem também ser de grande relevância, possibilitando o aumento produtivo da cultura. O presente projeto visa motivar o interesse as práticas nesta linha de pesquisa, além de aumentar a visibilidade técnica e econômica da cultura.
Ao final do projeto busca-se como meta a publicação dos resultados obtidos na forma de artigos científicos em revistas especializadas e tese.
Com os resultados obtidos, pretende-se propiciar o acesso às informações ao sistema produtivo e que sirvam como base para futuros trabalhos de pesquisa. A obtenção de informações através da execução deste projeto podem aportar conhecimentos relacionados a fisiologia hídrica das oliveiras. A aplicação dessas informações no manejo cultural dos olivais podem também ser de grande relevância, possibilitando o aumento produtivo da cultura. O presente projeto visa motivar o interesse as práticas nesta linha de pesquisa, além de aumentar a visibilidade técnica e econômica da cultura.
Ao final do projeto busca-se como meta a publicação dos resultados obtidos na forma de artigos científicos em revistas especializadas e tese.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| DELIVÉLTON DE ALEXANDRE LONGARAY | |||
| EVA JUIMARA RICARDO ANTUNES | |||
| FLAVIO GILBERTO HERTER | 3 | ||
| PAULO CELSO DE MELLO FARIAS | 3 | ||
| Paula Conde | |||
| RAFAELA DA SILVA GRACA | |||
| VILSON LUÍS REVEILLEAU JÚNIOR |
Fontes Financiadoras
| Sigla / Nome | Valor | Administrador |
|---|---|---|
| PROAP/CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível Superior | R$ 1.450,00 | Coordenador |
Plano de Aplicação de Despesas
| Descrição | Valor |
|---|---|
| 339030 - Material de Consumo | R$ 1.450,00 |