Características morfoanatômicas e fisiológicas de mudas de erva-mate cultivadas em níveis de sombreamento e volumes de recipientes

Orientadora: Dagma Kratz

Coorientadores: Prof. Dr. Alessandro Camargo Ângelo, Prof. Dr. Carlos André Stuepp e Prof. Dr. Nelson Luiz Cosmo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 28/02/2024

Inclui referências

Área de concentração: Silvicultura

Resumo: A erva-mate pode ser considerada um dos principais produtos florestais não madeireiro (PFNM) do Brasil. Conforme o setor ervateiro cresce também aumenta a demanda por mudas de qualidade superior. A avaliação da qualidade das mudas pode envolver características tanto morfológicas quanto anatômicas e fisiológicas. A estrutura anatômica das folhas, por exemplo, desempenha um papel vital na capacidade fotossintética das plantas, a qual afeta diretamente o crescimento do vegetal. Nesse sentido também se torna importante estudar os fatores que alteram a qualidade da muda e geram repostas estruturais no vegetal. A luminosidade é um fator fundamental para a sobrevivência, crescimento e desenvolvimento das plantas. Além da intensidade luminosa, o tamanho dos recipientes também exerce influência sobre o desenvolvimento das espécies. Esses fatores podem gerar diferentes tipos de resposta nas mudas, e uma melhor compreensão dos componentes individuais da plasticidade fenotípica, pode ajudar a prever o desempenho e a adequação das plantas em ambientes futuros. Diante disto, o objetivo central deste trabalho foi avaliar a influência da luminosidade e do volume dos recipientes nas características morfológicas, anatômicas e fisiológicas de mudas de erva-mate. O experimento foi realizado no Viveiro Florestal da Universidade Federal do Paraná, durante o período de julho de 2022 a março de 2023. Foram testados dois fatores de produção, volume do tubete (55 cm³ e 110 cm³) e sombreamento (sombreamento de 50% e sem sombreamento). Foram obtidas as seguintes variáveis: massa seca da parte área, massa seca de raiz, massa seca total, volume de raiz, área foliar, comprimento e largura foliar, Índice de Qualidade de Dickson, espessura da epiderme adaxial e abaxial, do parênquima paliçádico e do esponjoso, espessura total das folhas, taxa de assimilação fotossintética, condutância estomática, taxa de transpiração, concentração intercelular de CO2, Índice de Plasticidade da Distância Relativa e Índice de Plasticidade Fenotípica. A capacidade adaptativa demonstrada pelas mudas de erva-mate neste experimento pode influenciar positivamente no seu desenvolvimento. Os valores de crescimento, em altura e diâmetro do colo, foram favorecidos em condição de maior recipiente e luminosidade, apresentando maiores valores. Já para as variáveis anatômicas foi observado que a luminosidade teve um efeito maior, alterando significativamente a espessura dos parênquimas paliçádico e esponjoso. Para as variáveis fisiológicas houve diferença significativa apenas para a concentração intercelular de CO2, a qual teve maior valor para os tratamentos com disponibilidade luminosa. A análise de correlação de Pearson, indicou que as variáveis de crescimento apresentam correlação entre si e entre os índices de qualidade. As variáveis concentração intercelular de CO2, espessura de parênquima paliçádico e esponjoso e largura total também demonstraram correlação. Dessa forma, podemos concluir que a produção de mudas de erva-mate é afetada pela variação do volume do recipiente e pelo gradiente de luz, gerando mudas com características distintas.

Abstract: Yerba mate can be considered one of the main non-timber forest products (NTFP) in Brazil. As the herbal sector grows, the demand for higher quality seedlings also increases. Assessment of the quality of seedlings can involve both morphological and anatomical and physiological characteristics. The anatomical structure of leaves, for example, plays a vital role in the photosynthetic capacity of plants, which directly affects plant growth. In this sense, it is also important to study the factors that alter the quality of the seedling and generate structural responses in the plant. Light is a fundamental factor for the survival, growth and development of plants. In addition to light intensity, the size of the containers also influences the development of the species. These factors can generate different types of responses in seedlings, and a better understanding of the individual components of phenotypic plasticity can help predict plant performance and fitness in future environments. Given this, the central objective of this work was to evaluate the influence of luminosity and container volume on the morphological, anatomical and physiological characteristics of yerba mate seedlings. The experiment was carried out at the Forest Nursery of the Federal University of Paraná, during the period from July 2022 to March 2023. Two production factors were tested, tube volume (55 cm³ and 110 cm³) and shading (50% shading and without shading). The following variables were obtained: dry mass of the area, dry mass of root, total dry mass, root volume, leaf area, leaf length and width, Dickson Quality Index, thickness of the adaxial and abaxial epidermis, palisade parenchyma and of spongy, total leaf thickness, photosynthetic assimilation rate, stomatal conductance, transpiration rate, intercellular CO2 concentration, Relative Distance Plasticity Index and Phenotypic Plasticity Index. The adaptive capacity demonstrated by yerba mate seedlings in this experiment can positively influence their development. The growth values, in height and diameter of the neck, were favored in conditions of greater container and luminosity, presenting higher values. Regarding anatomical variables, it was observed that luminosity had a greater effect, significantly altering the thickness of the palisade and spongy parenchyma. For physiological variables, there was a significant difference only for the intercellular concentration of CO2, which had a greater value for treatments with light availability. Pearson's correlation analysis indicated that the growth variables are correlated with each other and between the quality indices. The variables intercellular CO2 concentration, palisade and spongy parenchyma thickness and total width also demonstrated a correlation. Therefore, we can conclude that the production of yerba mate seedlings is affected by the variation in container volume and the light gradient, generating seedlings with different characteristics.