The role of silicon in the mitigation of water stress in Eugenia myrcianthes Nied. seedlings

• Published in: Brazilian journal of biology Vol. 82; p. e260420
• Main Authors: Santos, C. C., Scalon, S. P. Q., Foresti, A. C., Reis, L. C., Dresch, D. M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Instituto Internacional de Ecologia 2022
• Subjects: BIOLOGY; flooding; gas exchange; photosystem II; physiological plasticity; water deficit; photosystem II; physiological plasticity; fotossistema II; water deficit; flooding; trocas gasosas; gas exchange; alagamento; plasticidade fisiológica; déficit hídrico
• ISSN: 1519-6984; 1678-4375; 1678-4375
• DOI: 10.1590/1519-6984.260420

Abstract Silicon (Si) is a beneficial element that can mitigate effects of water stress on photosynthetic metabolism and plant growth. Thus, the aimed was to evaluate the effect of Si in mitigating the stressful effect of water deficit and flooding in Eugenia myrcianthes Nied. seedlings. The seedlings received three silicon doses (0, 2, and 4 mmol) and were subjected to two water regimes (I – continuous irrigation and S – water fluctuation, characterized as water stress obtained by two cycles of water regimes: irrigation suspension and flooding). Each cycle was ended when the seedlings had a photosynthetic rate close to zero (P0) when the stressful irrigation condition was normalized until the photosynthetic rate reached the values of the control seedlings (REC). The evaluations were carried out in five periods: T0 – initial seedling condition; 1st and 2nd P0; and 1st and 2nd REC. The E. myrcianthes seedlings reached P0 at 22 and 50 days under water deficit and flooding, respectively. Water stress caused damage to photochemical activities in photosystem II. E. myrcianthes is a species sensitive to water stress, but capable of adjusting to water fluctuation, and the application of 2 mmol Si contributed to the regulation of gas exchange, photochemical yields, and growth of this species at the deficit and flooding phases. We emphasize that E. myrcianthes seedlings have potential for resilience due to physiological plasticity, regardless of the silicon application. Resumo O silício (Si) é um elemento benéfico que pode mitigar os efeitos do estresse hídrico sobre o metabolismo fotossintético e crescimento das plantas. Assim, objetivou-se avaliar o potencial do Si na mitigação do efeito estressante do déficit hídrico e alagamento em mudas de Eugenia myrcianthes Nied. As mudas receberam aplicação de três doses de silício: 0, 2 e 4 mmol e foram submetidas a dois regimes hídricos: (I) - irrigação contínua e (E) flutuação hídrica, caracterizada como estresse hídrico obtido por dois ciclos de regimes hídricos: suspensão da irrigação e alagamento. Cada ciclo foi encerrado quando as mudas apresentaram taxa fotossintética próxima de zero (F0), momento que a condição de irrigação estressante foi normalizada até que a taxa fotossintética alcançasse os valores das mudas controle (REC). As avaliações foram realizadas em cinco períodos: T0 – condição inicial das mudas; 1ª e 2ª F0; 1ª e 2ª REC. As mudas de E. myrcianthes atingiram F0 aos 22 e 50 dias sob déficit hídrico e alagamento, respectivamente. O estresse hídrico promoveu danos nas atividades fotoquímicas no fotossistema II. E. myrcianthes é uma espécie sensível ao estresse hídrico, mas capaz de se ajustar à flutuação hídrica e a aplicação de 2 mmol de Si contribuiu na regulação das trocas gasosas, rendimentos fotoquímicos e crescimento dessa espécie na fase de déficit e alagamento. Ressaltamos que mudas de E. myrcianthes apresentam potencial de resiliência por plasticidade fisiológica independente da aplicação de silício.