Scientia Forestalis, volume 44, n. 112
dezembro de 2016
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v44n112.11

Carbon isotope discrimination and differential drought tolerance in eucalypt clones

Discriminação isotópica de carbono e tolerância diferencial de clones de eucalipto à seca

Flancer Novais Nunes1
Nairam Félix Barros2
Roberto Ferrera de Novais2
Ivo Ribeiro da Silva2
José Luiz Stape3

1Doctor Resarcher. Copener - Bahia Specialty Cellulose, Dr. José Tiago, s/n 48030-480 -  Alagoinhas, BA, Brazil. E-mail: flancer_nunes@bahiaspeccell.com.
2PhD Professor at Department of Soil Science. UFV - Universidade Federal de Viçosa - 36570-000 - Viçosa, MG, Brazil. E.mail: nfbarros@ufv.br; rfnovais@ufv.br; ivosilva@ufv.br.
3Doctor Resarcher. Suzano Celulose e Papel. Salvador, BA, Brazil. E-mail: stape@suzano.com.br.

Recebido em 03/05/2015 - Aceito para publicação em 27/04/2016

Resumo

Uma estratégia utilizada para superar a limitação por água é o uso de materiais genéticos tolerantes à seca, com maior eficiência de utilização da água (EUA). A EUA está associada à discriminação isotópica do 13C (δ13C), que pode refletir resposta integrada das árvores ao estresse hídrico durante seu ciclo de vida. O objetivo desse trabalho foi verificar a relação entre δ13C e a tolerância ao déficit hídrico de dois clones de eucalipto, cultivados na região do cerrado. Plantios com espaçamento entre plantas de 3x3 m, de duas regiões do norte de Minas Gerais, Brasil, com quatro anos de idade, com clones de eucalipto sensível ou tolerante ao déficit hídrico, foram amostrados no fim da estação seca de 2007. Foi determinado o potencial hídrico foliar (Ψwf) e δ13C para os dois clones, nas duas regiões. Passados dois anos, nos mesmos locais, foram determinados o índice de sobrevivência de plantas e o volume de madeira das plantas vivas e das mortas, em parcelas com espaçamento 3x3 m (espaçamento original), 3x4 e 4x6 m em uma das regiões, e 3x3, 3x6 e 4x6 m na outra região. O clone tolerante ao déficit hídrico apresentou menor δ13C (-26.3 ‰ versus -27.4 ‰) e Ψwf (-1.7 MPa versus -1.3 MPa), que o sensível. O clone tolerante também apresentou maior índice de sobrevivência e maior produtividade. Os resultados sugerem que o uso da δ13C, como indicador de clones de eucalipto tolerantes ao déficit hídrico, requer melhor entendimento dos processos que controlam esta característica.
Palavras-chave: déficit hídrico, Eucalyptus urophylla, produtividade florestal.

Abstract

Water stress is the main constraint to Eucalyptus growth in the Brazilian cerrado - a savannah type of vegetation. A strategy to overcome this constraint is the use of drought tolerance genotypes, with higher water use efficiency (WUE). WUE has been linked to isotopic discrimination of 13C (δ13C) which may reflect the time-integrated tree responses to drought stress during its lifespan. The relationship between δ13C and water stress tolerance of two contrasting Eucalyptus clones cultivated in the cerrado region was investigated. Sites with four-year-old trees of a drought-sensitive and a drought-tolerant clone, planted in a 3 x 3 m spacing, in two regions of Minas Gerais State, Brazil, were sampled in 2007 in the end of an extreme dry season. Leaf water potentials (Ψwf) and δ13C were determined for both clones in both regions. Two years later, in the same location, assessments of survival rates and stem volumes of dead and living trees were performed in plots with 3x3 m (the original spacing), 3x4 m and 4x6 m in one region, and 3x3 m, 3x6 m and 4x6 m in the other region. The drought-tolerant clone showed a slightly lower δ13C (-26.3 ‰ versus -27.4 ‰) and Ψwf (-1.7 MPa versus -1.3 MPa) than the sensitive one. The tolerant clone also had a higher survival rate and yield. The results suggest that the use of δ13C as an indicator of drought tolerance for Eucalypt clones requires a better understanding of the underlying processes that control its expression and how the different traits can affect its expression.
Keywords: water stress, Eucalyptus urophylla, forest productivity.





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