Disponibilidade hídrica e sazonalidade sobre a fitomassa, anatomia foliar e produção de óleo essencial de cidró | Hydrical availability and seasonality on phytomass, foliar anatomy and essential oil production of cidró

Seasonality and water availability are environmental factors that directly influence the growth, development and production of secondary metabolites in aromatic plants. The objective of the study was to evaluate phytomass production, photosynthetic pigments, stomatal and trichome density, yield, content and characterization of the essential oil composition of Aloysia triphylla plants in response to different water availability and seasonality. The research was developed in the period of 2015 and 2017, in protected environment in the experimental area of the Federal University of Santa Maria, Campus Frederico Westphalen. The experimental design was a randomized complete block design in a 4x4 factorial scheme, consisting of four levels of water availability: 25%, 50%, 75% and 100% of field capacity during the autumn, winter, spring and summer seasons. The water availability control was carried out by means of the daily weighing of the pots, and the irrigations with different water availability were started in the middle of each season. They were evaluated at the end of each season: plant height, phytomass (fresh and dry mass of branches, fresh and dry leaf mass and leaf area), photosynthetic pigments (Chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids), stomatal density and glandular trichomes, yield, content and characterization of the chemical composition of the essential oil. It was observed that phytomass was significantly higher during spring cultivation and with higher water availability, while autumn and winter seasons, as well as lower water availability, negatively affected plant growth. The highest content of photosynthetic pigments and stomatal density were also higher in the spring season. The highest densities of glandular trichomes were found in the abaxial portion of the leaves during winter and summer. In addition, higher yields of essential oil were observed in the spring season with higher water availability, followed by summer, while higher content was observed during the winter with low water availability. The chemical characterization of the essential oil made it possible to identify more components in the summer. However, higher concentrations of the major components were obtained with low water availability in the winter. It is concluded that in spring there is a higher content of photosynthetic pigments and higher stomatal density, indicating better responses by plants. In addition, the spring season with higher water availability is indicated for higher phytomass production and yield of essential oil. The density of glandular trichomes increases in the winter and summer seasons. The increase in the content and concentration of the major components α-citral and β-citral occur in winter under low water availability. In the summer crop, a greater quantity of chemical components occurs, and less water availability reduces the concentration of α-citral and β-citral components, significantly increasing the concentration of caryophyllene oxide.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A sazonalidade e a disponibilidade hídrica são fatores ambientais que influenciam diretamente sobre o crescimento, desenvolvimento e produção de metabólitos secundários em plantas aromáticas. Diante disso, o objetivo do estudo foi avaliar a produção de fitomassa, pigmentos fotossintéticos, densidade estomática e de tricomas, rendimento, teor e caracterização da composição química do óleo essencial de plantas de Aloysia triphylla em resposta à diferentes disponibilidades hídricas e sazonalidade. A pesquisa foi desenvolvida no período de 2015 e 2017, em ambiente protegido, na área experimental da Universidade Federal de Santa Maria, Campus Frederico Westphalen. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 4x4, composto por quatro níveis de disponibilidade hídrica, sendo 25%, 50%, 75% e 100% da capacidade de campo durante as estações do ano do outono, inverno, primavera e verão. O controle da disponibilidade hídrica foi realizado por meio da pesagem diária dos vasos, sendo que as irrigações com diferentes disponibilidades hídricas foram iniciadas na metade de cada estação. Foram avaliados ao final de cada estação: altura de plantas, fitomassa (massa fresca e seca de ramos, massa fresca e seca de folhas e área foliar), pigmentos fotossintéticos (clorofila a, clorofila b e carotenoides), densidade estomática e de tricomas glandulares, rendimento, teor e caracterização da composição química do óleo essencial. Observou-se que a fitomassa foi significativamente superior durante o cultivo na primavera e com maiores disponibilidades hídricas, enquanto que as estações de outono e inverno, assim como as menores disponibilidades hídricas afetaram negativamente o crescimento das plantas. Os maiores conteúdos de pigmentos fotossintéticos e densidade estomática também foram superiores na estação de primavera. As maiores densidades de tricomas glandulares foram encontradas na porção abaxial das folhas durante o inverno e verão. Além disso, observou-se maior rendimento do óleo essencial na estação da primavera com maiores disponibilidades hídricas, seguida pelo verão, enquanto que maior teor foi observado durante o inverno com baixas disponibilidades hídricas. A caracterização química do óleo essencial possibilitou identificar maior quantidade de componentes no verão. No entanto, maior concentração dos componentes majoritários foram obtidas com baixa disponibilidade hídrica no inverno. Conclui-se que na primavera ocorre maior conteúdo de pigmentos fotossintéticos e maior densidade estomática, indicando melhores respostas pelas plantas. Além disso, a estação da primavera com maior disponibilidade hídrica é indicada para maior produção de fitomassa e rendimento do óleo essencial. A densidade de tricomas glandulares aumentam nas estações de inverno e verão. O aumento no teor e concentração dos componentes majoritários α-citral e β-citral ocorrem no inverno sob baixas disponibilidades hídricas. No cultivo de verão ocorre maior quantidade de componentes químicos, sendo que menor disponibilidade hídrica reduz a concentração dos componentes α-citral e β-citral, aumentando significativamente a concentração de óxido de cariofileno.