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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.59.2009.tde-10072013-115819
Document
Author
Full name
Daniele Ribeiro Contin
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2009
Supervisor
Committee
Huaman, Carlos Alberto Martinez y (President)
Conforto, Elenice de Cássia
Pereira, Ana Maria Soares
Title in Portuguese
Alterações anatômicas e fisiológicas em plantas de Mikania glomerata Sprengel e Mikania laevigata Schultz Bip. ex Baker, sob diferentes condições luminosas e nutricionais
Keywords in Portuguese
adubação
anatomia foliar
biomassa
fluorescência da clorofila
fotossintese
interferência da radiação
Abstract in Portuguese
Plantas medicinais (fitoterápicos) têm uma longa história nos tratamentos de várias desordens de saúde. Nos últimos anos, por suas propriedades medicinais, o interesse no uso de Mikania, um gênero da família Asteraceae, como alternativa ou terapia complementar tem crescido notavelmente. Especificamente, duas espécies de Mikania, M. glomerata e M. laevigata, amplamente conhecidas como "guaco" são utilizados para tratar febre, asma, bronquite e outras doenças respiratórias, devido ao seu teor de cumarina, o principal componente desta planta. No entanto, devido à excessiva exploração humana, estas espécies de Mikania se tornaram espécies ameaçadas. O objetivo do presente estudo foi determinar o melhor ambiente para o crescimento de M. glomerata e M. laevigata, quantificando os efeitos de quatro tratamentos de radiação, pleno sol e 25, 50 e 75% de interferência da radiação e de duas condições nutricionais do solo, fertilizado e não fertilizado, sobre o teor de clorofila, fluorescência da clorofila, trocas gasosas, anatomia foliar e produção de biomassa vegetal. Os níveis de irradiância e as condições nutricionais do solo afetaram significativamente o crescimento e as respostas fisiológicas das plantas de ambas as espécies Mikania. As plantas que cresceram à sombra apresentaram menores taxas fotossintéticas, enquanto as plantas sob maior radiação apresentaram maiores taxas fotossintéticas e condutância estomática. A redução da intensidade luminosa em 75% resultou em irradiação insuficiente para manter a fotossíntese, influenciando o balanço de carbono e, conseqüentemente, causando um declínio no crescimento e produtividade das plantas. A fotoinibição, avaliada como a razão Fv/Fm, ocorreu somente em plantas crescidas sob pleno sol e 25% da radiação interferência durante o pico mais alto de radiação e temperatura. As maiores concentrações de clorofila, independentemente da adubação, ocorreram em plantas sob 75% da radiação interferência. A espessura da lâmina foliar diminuiu com o aumento da interferência da radiação. As folhas de M. glomerata que não receberam adubação apresentaram, no final do experimento, maior espessura do limbo do que as plantas adubadas nas condições 0 e 25% de interferência da radiação, enquanto que M. laevigata não adubadas apresentaram maior espessura do limbo sob 25 e 50% de interferência da radiação. A densidade estomática aumentou com baixa radiação interferências, e em M. glomerata foi maior em plantas sem adubação. A massa seca total foi maior em plantas sob maior intensidade luminosa, e em plantas adubadas. O uso de fertilizantes e pouco sombreamento é a melhor recomendação para uma maior produção de massa seca, especialmente de folhas, que é o material utilizado na fitoterapia. Em virtude da baixa capacidade de aclimatação a elevado sombreamento destas espécies de Mikania, áreas cultivadas com intensidade luminosa menor do que 50% de luz ambiente irão diminuir a produtividade. Assim, para fins agrícolas, a fim de obter rendimentos elevados, a partir dos resultados desta pesquisa se recomenda o uso de aproximadamente 25% da interferência da radiação para M. laevigata e indistintamente, o cultivo em pleno sol ou interferência da radiação de 25% para M. glomerata.
Title in English
Anatomical and physiological changes in plants of Mikania glomerata Sprengel and Mikania laevigata Schultz Bip. ex Baker under different light conditions and nutritional
Keywords in English
biomass
chlorophyll fluorescence
fertilization
leaf anatomy
Photosynthesis
radiation interference
Abstract in English
Medicinal plants (phytotherapics) have a long history as treatments for several health disorders. In recent years, interest in the use of Mikania, a genus of the Asteraceae family, as alternative or complementary therapies for its medicinal properties has grown notably. Specifically, two Mikania species, M. glomerata e M. laevigata, widely know as guaco are used to treat fever, asthma, bronchitis and other respiratory diseases due to its content in coumarin, the main constituent of this plant. However, due to human overexploitation these Mikania species have become endangered species. The objective of the present study was to determine the optimum environment for the growth of M, glomerata and M, laevigata, by quantifying the effects of four light treatments, full sun and 25, 50 and 75% light interference and two soil nutrient conditions, fertilized and unfertilized, on the chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, gas exchange, leaf anatomy and plant biomass production. Light irradiance levels and soil nutrient conditions significantly affected the growth and physiological responses of both Mikania species. The plants that grew in the shade presented lower photosynthetic levels, while the plants under higher radiation had larger photosynthetic rates and stomatal conductance. Light intensity reductions greater than that of 75% shade resulted in insufficient irradiation to maintain photosynthesis, influencing carbon balance and consequently leading to a decline in plant growth and productivity. The photoinhibition, evaluated at the rate Fv/Fm, occurred only in plants grown under full sun and 25% of radiation interference during the highest peak of radiation and temperature. The larger concentrations of chlorophyll, regardless fertilizing, occurred in plants under 75% of radiation interference. The thickness of the leaf blade decreased significantly with the increase of radiation interference. However, the M. glomerata leaves that were no fertilized presented, at the end of the experiment, bigger leaf blade thickness than the fertilized plants under 0 and 25% interference radiation conditions, while unfertilized M. laevigata had bigger leaf blade thickness under 25 and 50% interference radiation. The stomatal density enlarged under lower radiation interference, and in M. glomerata it was bigger in unfertilized plants. The total dry mass was bigger in plants under higher light intensity and in fertilized plants. The use of fertilizing and little protection to radiation is the best recommendation to a bigger production of dry mass, especially of leaves, that is the material used in phytotherapie. In view of the low shade acclimation capacity of these Mikania species, light intensity of cultivated areas with less than that of 50% ambient light will decrease the productivity. Thus, for agricultural purposes, in order to obtain high yields, the results of this study suggest trying to achieve approximately 25% ambient light interference with a shade net for M laevigata and indistinctively, the cultivation under full sun or 25% ambient light interference for M. glomerata.
 
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Publishing Date
2013-07-22
 
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