Tolerance to drought of coffee trees produced by cuttings and somatic embryogenesis

Authors

  • Anderson William Dominghetti Universidade Federal de Lavras/Departamento de Agricultura
  • Antônio Jackson de Jesus Souza
  • Helbert Rezende de Oliveira Silveira
  • José Antônio do Vale Sant’Ana
  • Kamila Rezende Dázio de Souza
  • Rubens José Guimarães
  • Jordana Reis Lacerda

DOI:

https://doi.org/10.25186/cs.v11i1.1010

Keywords:

Coffea arabica, coffee planting, irrigation, field capacity

Abstract

The irrigation in coffee plantations is the focus of research for many years, but the new seedling production technologies (somatic embryogenesis and cuttings) have demanded new behavioral studies of these in the field and their water needs. An experiment was carried out in a greenhouse at the Federal University of Lavras, Lavras - MG, Brazil, aiming at to evaluate the tolerance to drought of coffee coming from seedlings produced by somatic embryogenesis and cutting, the culture of the deployment phase. The experimental design was a randomized complete block design with five replicates, factorial 2 x 5 with two types of seedlings produced by somatic embryogenesis and cuttings, and five levels of irrigation, based on the maintenance of soil field capacity 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. At 153 days after beginning of the experiment were evaluated foliar contents proline, leaf water potential, plant height, stem diameter, leaf area, dry weight of roots and shoots. It was found that coffee originated from cuttings and somatic embryogenesis positively and increasingly respond to irrigation. It was also found that the field capacity maintained below 74.6% to 100% coffee derived somatic embryogenesis of seedlings and cuttings, respectively, harm the growth and initials development of plants.

References

ALMEIDA, G. R. R. et al. Comportamento de cafeeiros propagados por embriogênese somática e por sementes em diferentes níveis de água no solo. Coffee Science, Lavras, v. 6, p. 114 - 119, 2011.

ANDRADE, R. S.; STONE, L. F. Estimativa da umidade na capacidade de campo em solos sob cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 15, p. 111 – 116, 2011.

BATES, L. S.; WALDREN, R.P.; TEARE I. D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, Crawley, Austrália, v. 39, p. 205 – 207, 1973.

BRUM, C. N.; MELO, F. E. et al. Modifications in the metabolism of carbohydrates in (Coffea arabica L. cv. siriema) seedlings under drought conditions. Coffee Science, Lavras, v. 8, p. 140-147, 2013.

CASTANHEIRA, D. T. et al. Floração e potencial hídrico foliar de cafeeiros sob regimes hídricos e densidades de plantio. Coffee Science, Lavras, v. 4, p. 126-135, 2009.

CAVATTE, P. C. et al. Could shading reduce the negative impacts of drought on coffee? A morphophysiological analysis. Physiologia Plantarum, v. 144, p. 111 – 122, 2012.

Da MATTA, F. M.; RAMALHO, J. D. C. Impacts of drought and temperature stress on coffee physiology and production: a review. Brazilian Journal of Plant Physiology, Campos dos Goytacazes, v. 18, n. 1, p. 55-81, 2006.

Da MATTA, F. M. et al. Ecophysiology of coffee growth and production. Brazilian Journal of Plant Physiology, Campos dos Goytacazes v. 19, p. 485-510, 2007.

FERREIRA, D. F. Sisvar: A computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v.35, p.1039-1042, 2011.

GOMES, N. M.; LIMA, L. A.; CUSTÓDIO, A. A. P. Crescimento vegetativo e produtividade do cafeeiro irrigado no sul do Estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.11, p. 564 – 570, 2007.

GOMIDE, M. G. et al. Comparação entre métodos de determinação de área foliar em cafeeiros de mundo novo e catuaí. Ciência e Prática, Lavras, v. 1, p. 118-123, 1977.

JESUS, A. M. S.; CARVALHO, S. P.; SOARES, A. M. Comparação entre sistemas radiculares de mudas de Coffea arabica L. obtidas por estaquia e por sementes. Coffee Science, Lavras, v. 1, p. 14-20, 2006.

MALAVOLTA, E. Manual de química agrícola: adubos e adubação. 3.ed. São Paulo: Editora Agronômica Ceres, 1981. 594p.

MARRACCINI, P. et al. RBCS1 expression in coffee: Coffea orthologs, Coffea arabica homeologs, and expression variability between genotypes and under drought stress. BMC Plant Biology, v. 11, p. 1471-2229, 2011.

MARTINS, S. C. V. et al. In high-light-acclimated coffee plants the metabolic machinery is adjusted to avoid oxidative stress rather than to benefit from extra light enhancement in photosynthetic yield. Plos One, v. 9, 2014. DOI:10.1371/journal.pone.0094862

NASCIMENTO, M. N. et al. Alterações bioquímicas de plantas e morfológicas de gemas de cafeeiro associadas a eventos do florescimento em resposta a elementos meteorológicos. Ciência Rural, Santa Maria, v. 38, p. 1300 – 1307, 2008.

OLIVEIRA, A. L. et al. Desenvolvimento de cafeeiros (Coffea arabica L.) enxertados submetidos a diferentes níveis de reposição de água. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 28, p. 1291-1298, 2004.

PEREIRA, V. A. Adequação de níveis de reposição de água para cafeeiros provenientes de embriogênese somática e sementes. 2014. 64 p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.

REZENDE, F. C.; FARIA, M. A. de; LISMAR, W. Efeitos do potencial de água da folha na indução da floração e produção do cafeeiro (Coffea arabica, L.). Coffee Science, Lavras, v. 4, n. 2, p. 126-135, jul./dez. 2009.

SANTOS, A. B.; MAZZAFERA, P. Dehydrins are highly expressed in water stressed

plants of two coffee species. Tropical Plant Biology, v 5, n 3, p 218 – 232, 2012.

SERRA, R.; SINCLAIR, R. T. Osmolyte accumulation: can it really help increase crop yield under drought conditions? Plant Cell Environmental, v. 25, p. 333 – 341, 2002.

SILVA, E. A. et al. Influência de déficits hídricos controlados na uniformização do florescimento e produção do cafeeiro em três diferentes condições edafoclimáticas do estado de São Paulo. Bragantia, Campinas, v. 68, p. 493-501, 2009.

SILVA, V.A. et al. Resposta fisiológica de clone de café Conilon sensível à deficiência hídrica enxertado em porta enxerto tolerante. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v 45, n 5, p. 457– 464, 2010.

SZABADOS, L.; SAVOURÉ, A. Proline: a multifunctional amino acid. Trends in Plant Science, v. 15, p. 89–97, 2010.

VAN GENUCHTEN, M. T. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal, v.44, p.892-898, l980.

Published

2016-03-22

How to Cite

DOMINGHETTI, A. W.; SOUZA, A. J. DE J.; SILVEIRA, H. R. DE O.; SANT’ANA, J. A. DO V.; DE SOUZA, K. R. D.; GUIMARÃES, R. J.; LACERDA, J. R. Tolerance to drought of coffee trees produced by cuttings and somatic embryogenesis. Coffee Science - ISSN 1984-3909, v. 11, n. 1, p. 117 - 126, 22 Mar. 2016.

Issue

Section

Articles