Effect of nitrogen of leaf development and its consequences in the canopy vertical structure in Senna alata (L.) Roxb. (Leguminosae)

O tempo de vida e o desenvolvimento foliar sempre foram questões que intrigaram a humanidade, para além da questão científica, há um interesse até mesmo estético, uma vez que as folhas senescentes do hemisfério Norte e algumas do hemisfério Sul mudam sua coloração de verde para vermelho ou para um amarelo vistoso. Do ponto de vista científico o tempo de vida foliar está associado à produtividade das plantas, bem como às características estruturais das folhas. No entanto, a maioria dos trabalhos enfoca apenas a folha individualmente e não aborda o ponto que o tempo de vida foliar é, na verdade, um produto das taxas de nascimento e de mortalidade que ocorrem no nível da copa. Este é provavelmente o fator que faz com que haja um grande contraste na literatura sobre o tempo de vida foliar. Do ponto de vista ecológico analisam-se apenas as consequências do tempo de vida foliar, sem levar em consideração os mecanismos fisiológicos responsáveis pela mortalidade. Os trabalhos fisiológicos, por outro lado, enfocam em causas da mortalidade - o aumento na quantidade de hexoses e/ou mudanças nos reguladores de crescimento - sem levar em consideração as conseqüências do tempo de vida foliar. Este trabalho visa integrar estas duas visões. Como o nitrogênio é um dos minerais que possuem um efeito profundo no tempo de vida foliar, este foi usado como ferramenta para modificar o tempo de vida foliar de plantas de Senna alata, uma planta pioneira da família Leguminosae, que apresenta crescimento rápido. Foram realizados dois experimentos. No primeiro foi definida a melhor fonte de nitrogênio para o desenvolvimento da planta usando concentrações iguais de NO3, NH4 e NH4NO3. E no segundo experimento foi estudado o efeito de diferentes concentrações da melhor fonte. Em ambos os casos, a expansão, a biomassa, a fotossíntese (somente no segundo experimento) e teores e composição de carboidratos não estruturais, foram acompanhados para cada folha da planta. No primeiro experimento observou-se que ocorreu um aumento na taxa de mortalidade sem efeito na taxa de iniciação foliar, este fato levou a uma diminuição na longevidade das folhas, o que diminuiu o número de folhas na copa, mas não alterou a estrutura vertical da copa. A quantidade de hexoses na fase de senescência parece estar envolvida com o aumento na taxa de mortalidade através do mecanismo sensor de açúcares e como atuou diminuindo o tempo de senescência das folhas, levou a uma mudança no desenvolvimento foliar. No segundo experimento não houve diferença na mortalidade, mas um aumento na iniciação foliar, assim, conforme a concentração de nitrogênio aumentou, a longevidade das folhas tendeu a aumentar e o número de folhas na copa aumentou, mudando a estrutura vertical desta. Como obervado no primeiro experimento, a baixa concentração de hexoses durante a fase de maturidade pareceu ser o mecanismo que impediu a senescência foliar e que, portanto, modificou o desenvolvimento foliar por aumentar a sua fase de maturidadeLeaf life and development have always been intriguing aspects of nature. Even beyond the scientific scope, the aesthetics of such natural processes, illustrated in many different cases, such as when senescent northern hemisphere leaves (as well as some leaves found in the southern hemisphere) change colors from Green to re dor bright yellow. From a scientific standpoint, leaf life span is related to the plants′ productivity, as well as the structural characteristics of the leave themselves. Unfortunately, most current academic studies focus specifically on leaves, neglecting the fact that leaf life span is intimately related to birth and mortality rates at the canopy. This is possibly the greatest issue surrounding academic controversies and discussions regarding leaf life span. From na ecologic perspective, only the consequences deriving from leaf life are analyzed, while all mortality-related physiological mechanisms are not considered. Physiological studies, on the other hand, focus on causes of mortality - increased amount of hexoses and/or changes in growth regulators - but fail to consider the consequences of leaf life span. This article attempts to integrate both standpoints. As one of the minerals with greatest effect on leaf life span, nitrogen Will be used as a way to alter leaf life span during the experiments. In the first experiment we Will establish the most adequate nitrogen source, using the same NO3, NH4 and NH4NO3 concentrations. In the second experiment, we Will assess the effect of different concentrations in such nitrogen source. The first experiment indicated na increase in the mortality rate with no impact over the leaf initiation process, which decreased leaf life span and the amount of leaves in the canopy, but did not change the canopy vertical structure. The amount of hexoses in the senescence phase is responsible for the mortality rate increase and, by shortening the leaves′ senescence process, ultimately changed the leaves′ development. The second experiment did not indicate changes in the mortality rate, but prompted the leaf initiation process. Therefore, as the nitrogen concentratio increased, so did the leaves′ life span and the amount of leaves in the canopy, altering its vertical structure. During the maturity phase, the low hexose concentration seemed to be the mecanism responsible for hidering the leaf senescence process and, therefore, modified the leaves′ development by the increasing the maturity phase