Survival strategies of Centrosema molle and C. macrocarpum in response to drought

Spanish; Castilian. Resumen Entre 2011 y 2013 en un ambiente de trópico estacional seco de Maracay, Venezuela, fueron evaluados por su sobrevivencia a la sequía (baja disponibilidad de agua en el suelo) sendos genotipos de Centrosema molle y C. macrocarpum. Para el efecto en campo se determinaron los cambios en la humedad del suelo, las relaciones hídricas, el intercambio gaseoso de la hoja, la fluorescencia de la clorofila, el rendimiento del forraje y el índice de área foliar (IAF) en plantas bajo riego y con estrés por sequía. El agotamiento de la humedad en el suelo ocurrió principalmente entre 0 y 20 cm. En las plantas bajo condiciones de sequía, los valores mínimos foliares del contenido relativo de humedad, potencial hídrico (Pl) y fotosíntesis neta variaron, respectivamente, dentro de los rangos siguientes: 68 (C. molle) a 70% (C. macrocarpum), -1.6 (C. molle) a -0.9 MPa (C. macrocarpum), y 8 (C. molle) a 10 (imol/m2 por segundo (C. macrocarpum). Los movimientos foliares contribuyeron a la reducción de la alta incidencia de la radiación solar, aunque en las hojas estresadas de C. molle la eficiencia del Fotosistema II del cloroplasto fue disminuida. La biomasa aérea y el IAF fueron afectados solo en C. macrocarpum (45-50% de reducción). Las hojas de ambas especies se comportaron como isohídricas, aunque la caída más pronunciada del Pi en C. molle posiblemente es debida a un control menos efectivo de la pérdida de agua, induciendo así una mayor senescencia foliar. Los resultados sugieren que la sobrevivencia de estas especies ante la sequía está basada en la combinación de estrategias de evasión y tolerancia, donde la importancia relativa de ambas dependerá de la especie y la intensidad y duración del déficit hídrico. Se requieren más estudios con un número mayor de accesiones/genotipos para corroborar los resultados obtenidos.

English. Abstract The response of a genotype each of C. molle and C. macrocarpum to drought (low soil moisture availability) was studied in a seasonally dry tropical environment throughout 3 consecutive years. Changes in soil water content, leaf water relations and gas exchange, chlorophyll fluorescence, forage yield and leaf area index (LAI) were compared in well-watered and draughted plots. Soil water depletion during the study occurred mostly at 0-20 cm depth. Minimum values of leaf relative water content, water potential (Pi) and net photosynthesis in unwatered plants were within the ranges: 68 (C. molle) to 70% (C. macrocarpum); -1.6 (C. molle) to -0.9 MPa (C. macrocarpum); and 8 (C. molle) to 10 (imol/m2/s (C. macrocarpum), respectively. Leaf movements helped to avoid excessive solar radiation incidence, yet efficiency of chloroplast Photosystem II in stressed leaves of C. molle was negatively affected. Above-ground biomass and LAI were reduced only in C. macrocarpum (45-50% reduction) as a result of moisture stress. Leaves of both species behaved as isohydric, though larger declines in Pi in C. molle may suggest a less effective control of water loss; this promoted more leaf senescence. Drought survival in these species depends on a combination of avoidance and tolerance strategies; the relative importance of both mechanisms depends on species and the duration and intensity of water deficit. Further studies with a higher number of accessions/ecotypes of each species are suggested in order to corroborate our findings.