Implicações da anatomia da madeira para condutividade hidráulica em genótipos comerciais de Eucalyptus spp. no Brasil

Abstract

Melhorar a compreensão sobre as características anatômicas e hidráulicas do xilema é de extrema importância para a gestão das florestas plantadas frente as mudanças climáticas. Espécies do gênero Eucalyptus são amplamente utilizadas em plantações comerciais no Brasil em dois sistemas de manejo: alto fuste e talhadia. No entanto, características anatômicas, fisiológicas e genéticas das plantas ainda não são totalmente compreendidas, visto a diversidade de genótipos comerciais utilizados na silvicultura brasileira. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a anatomia e a densidade do xilema em 21 genótipos comerciais de Eucalyptus em sistema de manejo alto fuste e dois genótipos em manejo de talhadia. O experimento de campo foi implementado em fevereiro de 2018 no município de Itatinga, São Paulo, Brasil. Seções transversais dos discos de três árvores por genótipo (aos três anos de idade) foram amostradas. As amostras foram cortadas em micrótomo de deslize, desidratadas em concentrações de etanol (30 a 100%), coradas e montadas em resina sintética e observadas em microscópio óptico. Para microscopia eletrônica de varredura as amostras foram divididas em plano tangencial e fixadas em stubs de alumínio e revestidas com ouro. Quanto as análises estatísticas, utilizou-se Análise de Variância (ANOVA), comparando os valores obtidos entre os genótipos (em alto fuste), seguido do teste de Scoot-Knott (p<0.05). E o Teste t (p<0.05) para comparações entre os sistemas de manejo (alto fuste x talhadia). Correlações de Pearson e Spearman foram aplicados entre as características anatômicas e de condutância hidráulica. Como resultados, o diâmetro ponderado hidraulicamente dos vasos variou entre os genótipos em sistemas de alto fuste, 112 a 158,3 µm (caule) e de 74 a 91,8 µm (galho). Diferenças significativas também foram observadas para a densidade de vasos. Não foram encontradas diferenças significativas na área da pontoação. Raios comumente seriados (1-2 células), com altura dos raios entre 107 a 150 µm. A densidade da madeira não exerceu grande influência para as variações anatômicas do xilema. Somente diferenças significativas para a espessura da parede do vaso em galhos, uma diferença de 0,19 µm foram encontradas entre os sistemas de alto fuste x talhadia. De forma geral, o manejo não influenciou as características anatômicas e hidráulicas do xilema, possivelmente as variações observadas são decorrentes de um efeito/característica genética de cada genótipo. O diâmetro do vaso ponderado hidraulicamente, aparenta ser um traço importante para o entendimento da condutividade hidráulica dos genótipos estudados.

Improving understanding of the anatomical and hydraulic characteristics of the xylem is crucial for managing planted forests in the face of climate change. Species of the Eucalyptus genus are widely used in commercial plantations in Brazil under two management systems: tall stem and coppice. However, the anatomical, physiological, and genetic characteristics of these plants are not yet fully understood, given the diversity of commercial genotypes used in Brazilian forestry. In this context, the objective of this study was to evaluate xylem anatomy and density in 21 commercial Eucalyptus genotypes under high-stem management and two genotypes under coppice management. The field experiment was implemented in February 2018 in the municipality of Itatinga, São Paulo, Brazil. Cross sections of the discs of three trees per genotype (at three years of age) were sampled. The samples were cut with a sliding microtome, dehydrated in ethanol concentrations (30 to 100%), stained and mounted in synthetic resin, and observed under an optical microscope. For scanning electron microscopy, the samples were divided in a tangential plane and fixed in aluminum stubs and coated with gold. For statistical analyses, Analysis of Variance (ANOVA) was used to compare the values obtained between genotypes (in high stem), followed by the Scoot-Knott test (p<0.05). The t-test (p<0.05) was used for comparisons between management systems (high stem vs. coppice). Pearson's and Spearman's correlations were applied between anatomical and hydraulic conductance characteristics. As results, the hydraulically weighted vessel diameter varied among genotypes in high-stem systems, from 112 to 158.3 µm (stem) and from 74 to 91.8 µm (branch). Significant differences were also observed for vessel density. No significant differences were found in pit area. Rays were commonly serial (1-2 cells), with ray heights between 107 and 150 µm. Wood density did not exert a great influence on xylem anatomical variations. Only significant differences for vessel wall thickness in branches, a difference of 0.19 µm, were found between high-stem and coppice systems. In general, management did not influence the anatomical and hydraulic characteristics of the xylem; the observed variations are possibly due to a genetic effect/characteristic of each genotype. The hydraulically weighted vessel diameter appears to be an important trait for understanding the hydraulic conductivity of the studied genotypes.