Non-destructive determination of photosynthetic pigments in the leaves of castor oil plants

Abstract

Objetivou-se com o presente trabalho, estabelecer a relação entre os pigmentos fotossintéticos extraídos em DMSO e as leituras obtidas no clorofilômetro portátil ClorofiLOG® 1030, gerando modelos matemáticos capazes de predizer os teores de clorofila e de carotenóides em folhas de mamoneira. O trabalho foi conduzido na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Algodão, situada em Campina Grande, Estado da Paraíba, em outubro de 2010. Para a análise indireta, foi utilizado um equipamento portátil, sendo realizada a leitura em discos foliares com diferentes tonalidades de verde, sendo feita, nesses mesmos discos, a determinação da clorofila pelo método clássico. Para a extração da clorofila, utilizaram-se 5 mL de dimetilsulfóxido (DMSO), a qual foi mantida em banho-maria a 70ºC, por 30 minutos, e retirou-se 3 mL da alíquota para leitura em espectrofotômetro nos comprimentos de onda de 470, 646 e 663 nm. Os dados foram submetidos à análise da variância e regressão polinomial. A leitura obtida no clorofilômetro portátil foi a variável dependente, e os pigmentos fotossintéticos determinados pelo método clássico foi a variável independente. Os resultados indicaram que o clorofilômetro portátil ClorofiLOG® 1030, associado a modelos matemáticos, permitiu estimar a concentração dos pigmentos fotossintéticos, exceto a clorofila b, com alta precisão, com economia de tempo e com reagentes normalmente utilizados nos procedimentos convencionais.

The aim of the present work was to determine the relationship between photosynthetic pigments extracted in dimethyl sulfoxide (DMSO) and readings obtained by the portable chlorophyll meter, ClorofiLOG® 1030, to generate mathematical models that are able to report the contents of chlorophyll and carotenoids in the leaves of the castor oil plant. This work was conducted at Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Cotton, located in the city of Campina Grande, state of Paraíba, Brazil, in October 2010. For the indirect analysis, portable equipment was used to read leaf discs of different shades of green. The chlorophyll in these discs was then determined using a classical method: 5 mL of DMSO was added, the samples were incubated in a water bath at 70ºC for 30 minutes, and a 3 mL aliquot was removed for spectrophotometric measurements at 470, 646 and 663 nm. The data were subjected to analysis of variance and regression analyses in which the readings obtained using the portable chlorophyll meter were the dependent variable and the photosynthetic pigments that were determined by the classical method were the independent variable. The results indicated that, with the exception of chlorophyll b, the ClorofiLOG® 1030 portable chlorophyll meter estimated the concentration of photosynthetic pigments with high precision, thus saving time and the chemical reagents that are typically used in conventional procedures.