Ecophysiology of caatinga tree species as a function of drought stress and rehydration

Abstract

Erythrina velutina, Mimosa tenuiflora, Piptadenia stipulacea e Poincianella pyramidalis são árvores pioneiras nativas do bioma Caatinga, floresta tropical seca cuja composição está ameaçada por secas cada vez mais frequentes e duradouras. No entanto, há informações limitadas sobre a recuperação dessas espécies quando da normalização da disponibilidade de água. Portanto, a ecofisiologia das mesmas foi estudada em função do estresse pela seca e da reidratação. Quatro experimentos simultâneos, mas independentes, foram conduzidos em casa de vegetação, em esquema de parcelas subdivididas com dois regimes hídricos nas parcelas (1 – controle; 2 – seca seguida de reidratação) e épocas de amostragem nas subparcelas (em períodos variados de seca e reidratação). Foram avaliados o estado hídrico das plantas, parâmetros de trocas gasosas, atributos bioquímicos e o crescimento subsequente. E. velutina diminuiu rapidamente a fotossíntese, reduzindo as trocas gasosas foliares e melhorando a eficiência do uso da água para compensar a perda temporária do transporte de água do xilema, e recuperou-se lentamente após um alto consumo de carboidratos não estruturais. Em contraste, a atividade fotossintética de P. pyramidalis foi gradualmente reduzida com o aumento da seca, mas rapidamente recuperada quando reidratada, e o potencial hídrico foliar foi efetivamente reduzido pelo acúmulo de prolina. Apesar de apresentarem diferentes mecanismos por trás de suas tolerâncias à seca, em ambas as espécies, a recuperação total da fotossíntese na reidratação está possivelmente relacionada à fotoproteção melhorada por carotenoides. M. tenuiflora e P. stipulacea mantiveram um baixo potencial hídrico foliar ao longo do dia através do acúmulo de solutos compatíveis, permitindo assim uma recuperação rápida e completa do estado hídrico quando reidratadas. Embora essas plantas minimizaram a perda de água fechando seus estômatos, nenhuma apresentou limitações estomáticas à fotossíntese. A inibição desse processo durante a seca está possivelmente relacionada a limitações do mesofilo bem como a uma regulação negativa reversível dos fotossistemas, juntamente com ajustes na estequiometria dos mesmos. O estresse pela seca também desencadeou adaptações morfológicas em toda a planta, levando à redução do crescimento, principalmente da parte aérea em M. tenuiflora e das raízes em P. stipulacea