Cultura do algodão

Alterações morfológicas e fisiológicas no algodoeiro causadas pela alta temperatura

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A cultura do algodão é originária de regiões quentes e áridas. Logo, a temperatura é um dos principais fatores ambientais que regulam o crescimento e desenvolvimento do algodoeiro. Apesar da cultura possuir mecanismos de resistência que possibilitem o seu cultivo em regiões com temperaturas entre 18 e 40 ^oC, a faixa considerada ideal ocorre entre 20 a 30 ^oC (Reddy et al., 1992).

      À medida que a temperatura avança além da faixa considerada ideal, o estresse por alta temperatura afeta o processo fotossintético das plantas. Em particular, o fotossistema II é considerado o local mais sensível aos efeitos causados pela alta temperatura (Salvucci et al., 2004). Para o algodoeiro tem sido relatado reduções nos teores de pigmentos fotossintéticos, inflorescência da clorofila a e atividade da Rubisco (Law et al., 2001; Bibi et al., 2004; Salvucci et al., 2004, Mohamed et al., 2013). Como resultado, é esperado menor alongamento do caule, expansão foliar e taxa de acúmulo de biomassa durante a fase vegetativa. Reddy et al. (1992) observaram tais efeitos, sendo identificado maior sensibilidade do algodoeiro à alta temperatura logo no início do desenvolvimento, por volta de 21 dias após a emergência (DAE).

      O estresse por alta temperatura também pode impactar negativamente a fase reprodutiva do algodoeiro. Nesse caso, uma maior porcentagem de abscisão de estruturas reprodutivas tem sido observada, uma vez que este período apresenta grande sensibilidade a estresses abióticos. Ekinci et al. (2017) observaram tais efeitos ao avaliar a variação genotípica de 160 materiais, durante 2 anos. Os autores observaram menor número de ramos simpodiais e maior porcentagem de abscisão de estruturas reprodutivas de primeira posição.

      Em particular ao florescimento, a viabilidade e o processo de germinação do pólen são altamente sensíveis à temperatura. Ao avaliar 6 cultivares de algodão, Burke et al. (2004) observaram que a germinação do pólen e o rápido alongamento do tubo polínico ocorreram entre 28 e 31 ^oC. Por outro lado, temperaturas acima de 37 ^oC reduziram a germinação do pólen, enquanto houve redução do alongamento do tubo acima de 32 ^oC. Esses resultados estão de acordo com um estudo realizado por Lokhande e Reddy (2014). Esses autores quantificaram os efeitos da temperatura na eficiência reprodutiva sob temperaturas dia/noite de 22/14, 26/18, 30/22 e 34/26 ^oC. Como resultado, foi observado maior número de cápsulas e massa do capulho por unidade de peso total a 30/22 ^oC. Por outro lado, estes parâmetros diminuíram acentuadamente sob temperatura de 34/26 ^oC.  Outros estudos também observaram uma redução na produtividade do algodão sob alta temperatura (Ekinci et al. (2017).

      Na Figura 1, estão compilados efeitos do estresse por alta temperatura sob diversos parâmetros cultura do algodão, observados por diversos autores.

Figura 1. Visão geral dos estudos analisados ​​nesse informativo técnico em relação aos efeitos da alta temperatura sob parâmetros  morfológicos e fisiológicos da cultura do algodão em diferentes estádios de desenvolvimento. Adaptado de Zafar et al. (2018) e outros autores.

      Fornecer nutrientes, elementos benéficos e compostos atenuadores de estresse têm sido uma estratégia adicional para estimular o metabolismo antioxidante e combater os efeitos negativos dos estresses abióticos, como alta temperatura. Nesse sentido, a Bience possui em seu portfólio Previse e Recovery, duas tecnologias voltadas para o manejo mitigador de estresses abióticos.

REFÊRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bibi, A. C., Oosterhuis, D. M., Gonias, E. D., & Bourland, F. M. (2004). Screening a diverse set of cotton cultivars for high temperature tolerance. Summaries of Arkansas Cotton Research, 533, 39-43.

Burke, J. J., Velten, J., & Oliver, M. J. (2004). In vitro analysis of cotton pollen germination. Agronomy journal, 96(2), 359-368.

Ekinci, R., Başbağ, S., Karademir, E., & Karademir, C. (2017). The effects of high temperature stress on some agronomic characters in cotton.

Law DR, Crafts-Brandner SJ, Salvucci ME. Heat stress induces the synthesis of a new form of ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase activase in cotton leaves. Planta. 2001;214(1):117-125

Lokhande, S., & Reddy, K. R. (2014). Quantifying temperature effects on cotton reproductive efficiency and fiber quality. Agronomy Journal, 106(4), 1275-1282.

Mohamed H, Abdel-Hamid A. Molecular and biochemical studies for heat tolerance on four cotton genotypes. Romanian Biotechnological Letters. 2013;18(6):8823-8831.

Reddy, K. R., Reddy, V. R., & Hodges, H. F. (1992). Temperature effects on early season cotton growth and development. Agronomy Journal, 84(2), 229-237.

Salvucci ME, Crafts-Brandner SJ. Mechanism for deactivation of Rubisco under moderate heat stress. Physiologia Plantarum. 2004;122(4):513-519

Zafar, S. A., Noor, M. A., Waqas, M. A., Wang, X., Shaheen, T., Raza, M., & Rahman, M. U. (2018). Temperature extremes in cotton production and mitigation strategies. Past, present and future trends in cotton breeding, 4, 65-91.