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Relações hídricas, trocas gasosas, anatomia foliar e análises termográficas de duas espécies forrageiras sob aquecimento e deficiência hídrica em condições de campo

Processo: 16/09742-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
Vigência (Término): 27 de fevereiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
Pesquisador responsável:Carlos Alberto Martinez y Huaman
Beneficiário:Eduardo Habermann
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/01404-4 - Impacto de fatores abióticos na dinâmica de isótopos estáveis de carbono, nitrogênio e oxigênio em quatro espécies forrageiras, BE.EP.DR
Assunto(s):Secas   Ecofisiologia vegetal   Mudança climática

Resumo

A Revolução Industrial representou um marco no desenvolvimento de novas tecnologias e no acesso a novas fontes de energia. No entanto, a partir desse período deu-se início a uma intensa transferência de carbono para a atmosfera por meio da queima de combustíveis fósseis ocasionando um aumento na concentração atmosférica de ([CO2]). De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, o incremento da [CO2], junto a emissão de outros gases estufa, ocasionarão um aumento médio na temperatura da superfície terrestre de 2 °C a 5 °C até 2100. De acordo com o cenário climático RCP6, é esperado que o desenvolvimento de novas tecnologias, políticas internacionais e emissões entre 650-750 GtCO2/ano mantenham um aumento médio de 2 °C na temperatura média da Terra até 2100. Junto ao incremento da temperatura é esperado que eventos de climas extremos se tornem mais frequentes, levando ao aumento do estresse hídrico e da intensidade, frequência e duração de ondas de calor. A deficiência hídrica do solo e as altas temperaturas são os principais fatores ambientais que limitam a sobrevivência das plantas e a produtividade das espécies cultivadas. Desse modo, torna-se crucial prever os efeitos dessas mudanças em atividades antrópicas como a agricultura e a pecuária. O Brasil possui o maior rebanho comercial do mundo. Estima-se que a maior parte dos animais sejam alimentados exclusivamente por pastagens, as quais estão submetidas a condições de estresse hídrico diárias e sazonais pois raramente são irrigadas. Espécies forrageiras como Panicum maximum Jacq. cv. Mombaça (Poaceae) (C4) e Stylosanthes capitata Vogel. (Fabaceae) (C3) são amplamente utilizadas como pastagens na produção agropecuária brasileira. Diante desse cenário, o presente estudo tem como objetivo avaliar de forma integrada os efeitos isolados e combinados do aumento da temperatura (+2 °C) e da deficiência hídrica do solo sobre as relações hídricas, trocas gasosas, anatomia e temperatura foliar de P. maximum e S. capitata. O experimento será realizado em condições de campo no sistema T-FACE (Temperature Free-Air Controlled Enhancement). As relações hídricas serão avaliadas por meio de medições da condutância estomática, taxa transpiratória, taxa de fotossíntese liquida, eficiência no uso da água, potencial hídrico, conteúdo relativo de água, conteúdo de prolina livre e índice de área foliar. As respostas anatômicas serão avaliadas por meio de microscopia óptica, confocal e de transmissão. Serão avaliados a densidade, índice e tamanho dos estômatos, espessura e tamanho dos diferentes tecidos foliares e suas células, o tamanho e número dos cloroplastos e a ultraestrutura de organelas e membranas subcelulares. A temperatura foliar e do dossel serão determinadas por meio de analises termográficas utilizando uma câmara térmica e as variáveis microclimáticas como temperatura, umidade do ar e conteúdo de água do solo serão medidos continuamente por meio de sensores. Será testada a hipótese que o incremento da temperatura sob condições adequadas de umidade do solo terá um efeito benéfico para o crescimento de ambas as espécies, no entanto os efeitos combinados da deficiência hídrica e temperatura elevada serão prejudiciais para o crescimento de ambas as espécies forrageiras em estudo.

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO A.; DELVECCHIO, GUSTAVO; BELISARIO, RAFAEL; BARRETO, RAFAEL FERREIRA; VICIEDO, DILIER OLIVERA; ROSSINGNOLI, NADIA OLIVEIRA; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; PRADO, RENATO DE MELLO; GONZALEZ-MELER, MIQUEL; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. How does leaf physiological acclimation impact forage production and quality of a warmed managed pasture of Stylosanthes capitata under different conditions of soil water availability?. Science of The Total Environment, v. 759, MAR 10 2021. Citações Web of Science: 0.
VICIEDO, DILIER OLIVERA; PRADO, RENATO DE MELLO; MARTINEZ, CARLOS A.; HABERMANN, EDUARDO; FERRAZ BRANCO, ROBERTO BOTELHO; PICCOLO, MARISA DE CASSIA; HURTADO, ALEXANDER CALERO; CALZADA, KOLIMA PENA; LATA TENESACA, LUIS F. Water stress and warming impact nutrient use efficiency of Mombasa grass (Megathyrsus maximus) in tropical conditions. JOURNAL OF AGRONOMY AND CROP SCIENCE, v. 207, n. 1, p. 128-138, FEB 2021. Citações Web of Science: 0.
VICIEDO, DILIER OLIVERA; PRADO, RENATO DE MELLO; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO; HABERMANN, EDUARDO; PICCOLO, MARISA DE CASSIA; HURTADO, ALEXANDER CALERO; BARRETO, RAFAEL FERREIRA; CALZADA, KOLIMA PENA. Changes in soil water availability and air-temperature impact biomass allocation and C:N:P stoichiometry in different organs of Stylosanthes capitata Vogel. Journal of Environmental Management, v. 278, n. 1 JAN 15 2021. Citações Web of Science: 0.
BARRETO, RAFAEL FERREIRA; PRADO, RENATO DE MELLO; HABERMANN, EDUARDO; VICIEDO, DILLER OLIVERA; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Warming Change Nutritional Status and Improve Stylosanthes capitata Vogel Growth Only Under Well-Watered Conditions. JOURNAL OF SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION, v. 20, n. 4 MAY 2020. Citações Web of Science: 3.
HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO A.; CONTIN, DANIELE RIBEIRO; SAN MARTIN, JUCA A. B.; CURTARELLI, LUCAS; GONZALEZ-MELER, MIQUEL A.; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Stomatal Development and Conductance of a Tropical Forage Legume Are Regulated by Elevated [CO2] Under Moderate Warming. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 10, MAY 31 2019. Citações Web of Science: 0.
HABERMANN, EDUARDO; DIAS DE OLIVEIRA, EDUARDO AUGUSTO; CONTIN, DANIELE RIBEIRO; DELVECCHIO, GUSTAVO; VICIEDO, DILIER OLIVERA; DE MORAES, MARCELA APARECIDA; PRADO, RENATO DE MELLO; DE PINHO COSTA, KATIA APARECIDA; BRAGA, MARCIA REGINA; MARTINEZ, CARLOS ALBERTO. Warming and water deficit impact leaf photosynthesis and decrease forage quality and digestibility of a C4 tropical grass. PHYSIOLOGIA PLANTARUM, v. 165, n. 2, SI, p. 383-402, FEB 2019. Citações Web of Science: 3.

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