Water deficit affects photosynthetic induction in Bauhinia forficata Link (Fabaceae) and Esenbeckia leiocarpa Engl. (Rutaceae) growing in understorey and gap conditions

Abstract

Em florestas tropicais, a luz é considerada o recurso mais limitante para o crescimento e reprodução das plantas. Além da luz, o déficit hídrico leva invariavelmente à diminuição da fotossíntese. Assim, apesar do indiscutível papel da luz na assimilação de CO2 (A), espera-se que o déficit hídrico afete e limite a utilização da luz pelas plantas. Neste estudo, investigou-se como o déficit hídrico influenciou a indução fotossintética de uma espécie pioneira arbórea, Bauhinia forficata (Fabaceae), e de uma secundária, Esenbeckia leiocarpa (Rutaceae), no sub-bosque e na clareira. As medidas foram feitas em junho e agosto de 2006 em plantas com aproximadamente dois anos. em agosto, as plantas foram sujeitas a um período de 45 d sem chuva, caracterizando uma situação de déficit hídrico. O potencial hídrico foliar foi significativamente menor em agosto, na clareira e no sub-bosque (-2,5 e -3,8 MPa, respectivamente), do que em junho (-0,6 and -1,6 MPa, respectivamente). em junho, ambas espécies apresentaram um rápido aumento em A após o pulso de luz saturante na clareira. Contudo, no sub-bosque, o aumento em A foi mais lento em B. forficata do que em E. leiocarpa. em agosto, o déficit hídrico limitou o aumento em Amax em ambas espécies, indicando que a utilização potencial do aumento da irradiância foi reduzida por condições de déficit hídrico. A restrição em Amax foi menos pronunciada no sub-bosque, onde as plantas ao menos atingiram a irradiância de compensação, enquanto o ganho de carbono pela fotossíntese das plantas desenvolvidas na clareira não compensou a perda de carbono pela respiração.

In tropical forests, light is considered the most limiting resource for plant growth and reproduction. Besides light, water deficit leads invariably to a decrease in photosynthesis. Thus, despite of the unquestionable role of light in CO2 assimilation (A), it is expected that water deficit affects and limits the light utilization by plants. In this study, we investigated how water deficit influenced the photosynthetic induction of the early successional tree Bauhinia forficata (Fabaceae) and the late successional Esenbeckia leiocarpa (Rutaceae) in the understorey and in the forest gap. Field measurements were carried out in June and August 2006 in plants of approximately two-years-old. In August, the plants were subjected to a period of 45 d without rain characterizing a water deficit situation. Leaf water potential was significantly lower in August, both in forest gap and understorey (-2.5 and -3.8 MPa, respectively), than in June (-0.6 and -1.6 MPa, respectively). In June, both species presented a rapid increase in A after a saturating light pulse under gap conditions. However, in the understorey the increase in A was slower in B. forficata than in E. leiocarpa. In August water deficit limited the increase in Amax in both species, indicating that potential utilization of increasing irradiance was reduced by water deficit conditions. The constrain in Amax was less pronounced in the understorey where plants at least reached the irradiance compensation point, whereas carbon gain by photosynthesis of the plants grown in the gap did not compensate the carbon loss by respiration.