Transpiração e respostas fisiológicas de plantas jovens de Eucalyptus sob diferentes níveis de restrição hídrica

dc.contributor.advisor-co1Aline Ramalho dos Santos
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1560-3555
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6556857615537768
dc.contributor.advisor-co2Toledo, João Vitor
dc.contributor.advisor-co2IDhttps://orcid.org/0000-0002-9712-4776
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2007347247031334
dc.contributor.advisor1Pezzopane, José Eduardo Macedo
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0024-4016
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3640768649683482
dc.contributor.authorBenevides, Aline Besteti Salucci
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-6699-7881
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2007347247031334
dc.contributor.referee1Nóia Júnior, Rogério de Souza
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4096-7588
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0320435408307252
dc.contributor.referee2Pezzopane, José Ricardo Macedo
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5462-6090
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.date.accessioned2025-08-08T17:10:15Z
dc.date.available2025-08-08T17:10:15Z
dc.date.issued2025-07-25
dc.description.abstractIn Brazil, eucalyptus plantations have been expanding rapidly, accounting for approximately 76% of planted forest areas. However, forest plantations are highly water-sensitive, especially in the early stages of field establishment. This characteristic highlights the importance of accurately quantifying actual water consumption by plants, not only to optimize water management but, more importantly, to understand physiological thresholds under environmental stress conditions. Therefore, the present study aimed to evaluate the performance of a transpiration estimation method and investigate the effects of water restriction on young eucalyptus plants. The research was divided into two phases. In the first phase, seedlings of the hybrid Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis (clone I144) were transplanted into 120-liter pots filled with commercial substrate enriched with controlled-release fertilizer. For 147 days, substrate moisture was maintained at 90% of maximum water holding capacity (MRWC), and plant transpiration was monitored using a lysimetric platform system. In parallel, an adaptation of the Penman-Monteith equation was tested to estimate transpiration based on periodic leaf area measurements and meteorological data from an automatic station installed at the experimental center. In the second stage, five months after transplanting—when the plants had an average leaf area of 8.45 m², diameter of 3.61 cm, and height of 2.85 m—three levels of substrate water availability were applied: 100% (Treatment 1), 60% (Treatment 2), and 40% of MRWC (Treatment 3). During the water restriction period, physiological parameters such as net photosynthesis, transpiration, stomatal conductance, photosystem II quantum yield (Fv/Fm), leaf water potential, and leaf temperature were evaluated. After five days of restriction, irrigation was reestablished for all treatments, and the same parameters were reevaluated to assess plant recovery. The results of the first stage demonstrated that the proposed model for estimating daily and hourly transpiration performed well when adjusted for leaf area, as evidenced by high coefficient of determination (R²) values and low root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE). Including leaf area as an independent variable was essential for accurate modeling of transpiration, especially in young trees, a critical stage of field development where reliable estimates are often scarce. From a physiological perspective, analyzed in the second stage, water restriction caused progressively deleterious effects on the young plants of the clone evaluated, compromising water consumption, transpiration, stomatal conductance, net photosynthesis, and the efficiency of photosystem II. These changes culminated in morphological damage, such as increased basal leaf abscission and increased leaf temperature, especially under severe water restriction. Overall, the results reinforce the importance of considering structural variables, such as leaf area, when modeling transpiration. Furthermore, they demonstrate the physiological vulnerability of young eucalyptus plants to water limitation, highlighting the need for more effective management strategies to ensure functional performance under stress conditions
dc.description.resumoNo Brasil, as plantações de eucalipto vêm se expandindo rapidamente, representando aproximadamente 76% das áreas de florestas plantadas. No entanto, os plantios florestais apresentam elevada sensibilidade hídrica, especialmente nas fases iniciais de estabelecimento no campo. Essa característica evidencia a importância de quantificar com precisão o consumo real de água pelas plantas, não apenas para otimizar o manejo hídrico, mas, principalmente, para compreender os limiares fisiológicos frente às condições de estresse ambiental. Diante disso, o presente estudo teve como objetivos avaliar o desempenho de um método de estimativa da transpiração e investigar os efeitos da restrição hídrica em plantas jovens de eucalipto. Para isso, a pesquisa foi dividida em duas etapas. Na primeira etapa, mudas do hídrido Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis (clone I144) foram transplantadas para vasos de 120 litros, preenchidos com substrato comercial enriquecido com fertilizante de liberação controlada. Durante 147 dias, a umidade do substrato foi mantida em 90% da capacidade máxima de retenção de água (CMRA), e a transpiração das plantas foi monitorada por meio de um sistema de plataformas lisimétricas. Paralelamente, foi testada uma adaptação da equação de Penman-Monteith para estimar a transpiração com base em medições periódicas da área foliar e em dados meteorológicos provenientes de uma estação automática instalada no centro do experimento. Na segunda etapa, cinco meses após o transplantio — quando as plantas apresentavam, em média, área foliar de 8,45 m², diâmetro de 3,61 cm e altura de 2,85 m —, foram aplicados três níveis de disponibilidade hídrica no substrato: 100% (Tratamento 1), 60% (Tratamento 2) e 40% da CMRA (Tratamento 3). Durante o período de restrição hídrica, foram avaliados parâmetros fisiológicos como fotossíntese líquida, transpiração, condutância estomática, rendimento quântico do fotossistema II (Fv/Fm), potencial hídrico foliar e temperatura da folha. Após cinco dias de restrição, a irrigação foi restabelecida para todos os tratamentos, e os mesmos parâmetros foram novamente avaliados para verificar a recuperação das plantas. Os resultados da primeira etapa demonstraram que o modelo proposto para estimativa da transpiração diária e horária apresentou bom desempenho quando ajustado pela área foliar, evidenciado pelos altos valores de coeficiente de determinação (R²) e baixos valores de erro quadrático médio (RMSE) e erro absoluto médio (MAE). A inclusão da área foliar como variável independente foi essencial para uma modelagem precisa da transpiração, especialmente em árvores jovens, fase crítica do desenvolvimento em campo e na qual geralmente há escassez de estimativas confiáveis. No aspecto fisiológico, analisado na segunda etapa, a restrição hídrica causou efeitos deletérios progressivos nas plantas jovens do clone avaliado, comprometendo o consumo hídrico, a transpiração, a condutância estomática, a fotossíntese líquida e a eficiência do fotossistema II. Tais alterações culminaram em danos morfológicos, como intensificação da abscisão de folhas basais e aumento da temperatura das folhas, sobretudo sob restrição severa. De forma geral, os resultados reforçam a importância de considerar variáveis estruturais, como a área foliar, na modelagem da transpiração. Além disso, evidenciam a vulnerabilidade fisiológica de plantas jovens de eucalipto frente à limitação hídrica, destacando a necessidade de estratégias de manejo mais eficazes para garantir o desempenho funcional em condições de estresse
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/20058
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectClone I144
dc.subjectConsumo de água
dc.subjectFatores de influência
dc.subjectDéficit hídrico
dc.subjectModelagem
dc.subjectWater consumption
dc.subjectInfluencing factors
dc.subjectWater deficit
dc.subjectModeling
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleTranspiração e respostas fisiológicas de plantas jovens de Eucalyptus sob diferentes níveis de restrição hídrica
dc.title.alternativeTranspiration and physiological responses of young Eucalyptus plants under different levels of water restriction
dc.typemasterThesis
foaf.mboxalinebestetisalucci@gmail.com

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