Influência da combinação de estresse hídrico e térmico na germinação e desenvolvimento inicial de Solanum viarum e Solanum capsicoides

Abstract

As mudanças climáticas representam um desafio crítico à conversação da biodiversidade, com previsões de impactos substanciais de estresses abióticos sobre os ecossistemas. No entanto, a compreensão das respostas de plantas a estresses combinados, como deficiência hídrica (DH) e aumento de temperatura (AT), ainda é limitada, principalmente em plantas não cultivadas. Nesse contexto, destaca-se o potencial de espécies vegetais invasoras, especialmente aquelas com alta capacidade adaptativa, em expressar elevada plasticidade fenotípica, garantindo o estabelecimento e a persistência dessas plantas sob estresses hídricos e térmicos. Em meio a essas condições, Solanum viarum (Joá-bravo), nativa do Brasil, Paraguai e Argentina, destaca-se como uma espécie tóxica e invasora, representa um problema potencial para ecossistemas naturais e agroecossistemas, com visibilidade internacional. De forma semelhante, Solanum capsicoides (Joá-vermelho), natural do sul da América do Sul e já amplamente dispersa, ocupa áreas abertas e degradadas, contudo seu potencial invasor ainda é pouco explorado. Baseado nestas informações, o presente estudo visa compreender os efeitos combinados de DH e AT na germinação e estabelecimento de plântulas dessas espécies. Para tanto, foram realizados experimentos de germinação em papel filtro sob diferentes potenciais osmóticos e temperatura, bem como experimento do desenvolvimento inicial onde plântulas foram submetidas a 100% ou 30% da evapotranspiração (ET) determinadas pelo método gravimétrico, alocadas em câmaras BOD a 25 °C ou 35 °C (±2 °C). Foram avaliados, em experimentos distintos para cada espécie, a porcentagem, tempo médio e índice de velocidade de germinação; trocas gasosas, conteúdo relativo de água, medidas biométricas e biomassa e índice de vigor de plântulas. Assim, os resultados indicam que as espécies apresentaram tolerâncias contrastantes aos estresses avaliados. Na germinação, S. capsicoides é tolerante à condição de estresse hídrico moderado (-0,1 MPa), enquanto S. viarum apresenta relativa tolerância a temperaturas até 35°C. No desenvolvimento inicial S. viarum é mais tolerante à DH, favorecendo seu estabelecimento em condição de seca. Tais respostas fisiológicas podem modular o potencial invasivo sob mudanças climáticas.

Climate change poses a significant challenge to biodiversity conservation, with predictions indicating substantial impacts of abiotic stresses on ecosystems. However, our understanding of how plants respond to combined stresses, such as water deficit (WD) and high temperature (HT), remains limited, particularly in non-cultivated plants. In this context, invasive plant species, especially those with high adaptive capacity, are noteworthy for their significant phenotypic plasticity, which ensures their establishment and persistence under water and heat stresses. Among these, Solanum viarum (joá-bravo), native to Brazil, Paraguay, and Argentina, emerges as a toxic and invasive species, posing a potential threat to natural ecosystems and agroecosystems, with international recognition. Similarly, Solanum capsicoides (Joá-vermelho), native to southern South America and already widely dispersed, occupies open and degraded areas; however, its invasive potential remains underexplored. Based on this information, the present study aims to understand the combined effects of WD and HT on the germination and establishment of seedlings of these species. To this end, germination experiments were conducted on filter paper under varying osmotic potentials and temperatures, along with an initial development experiment where seedlings were subjected to either 100% or 30% evapotranspiration (ET) as determined by the gravimetric method, and placed in BOD chambers at 25 °C or 35 °C (±2 °C). For each species, separate experiments evaluated germination percentage, mean germination time, and germination speed index; gas exchange, relative water content, biometric measurements and biomass, and seedling vigor index. The results indicate that the species exhibited contrasting tolerances to the evaluated stresses. In terms of germination, S. capsicoides is tolerant to moderate water stress conditions (-0.1 MPa), while S. viarum shows relative tolerance to temperatures up to 35°C. In early development, S. viarum is more tolerant to WD, favoring its establishment under drought conditions. Such physiological responses may modulate invasive potential under climate change.