Concentração de pigmentos fotossintéticos e fluorescência da clorofila em mogno e cumaru sob dois ambientes de luz

This study was carried out in a plantation of a degraded area in Central Amazon, Brazil, in order to assess environmental light effects on leaf pigment concentrations and chlorophyll a fluorescence in mahogany (Swietenia macrophylla King) and tonka bean (Dipteryx odorata Aubl. Willd). Three-year old saplings were grown in an open site (sun) with maximum radiation of approximately 2000 mumol m-2 s-1 and under the shade of a Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam. Urb) canopy. A leaf area index of 2.46 was optically determined for the Ochroma foliage with 13% of full sunlight (maximum radiation about 260 mumol m-2 s-1). Carotenoid and chlorophyll concentrations were spectrophotometrically determined. Initial (Fo), maximum (Fm) and variable fluorescence (Fv) were determined with a portable fluorometer. Chlorophyll concentrations (Chl a, Chl b and Chl tot) on a fresh mass basis were greater in shade leaves than in sun acclimated leaves in both species. On the other hand, when comparisons were made on a per area basis, Chl a concentrations were greater in the sun than in shade leaves of tonka bean. In contrast, Chl b concentrations were higher in the shade environment for this species. No differences were observed in Chl concentrations per unit area in mahogany leaves. Carotenoid concentrations were higher for sun-acclimated leaves of mahogany, both on a per unit area and on a fresh mass basis. In tonka bean, higher carotenoid concentrations in shade leaves were only observed on a fresh weight basis. No differences were found between environments when carotenoid concentrations were expressed as a function of leaf area. Fluorescence variables (Fo, Fm, and Fv) were greater in sun leaves than in shade leaves of mahogany. In contrast, Fv and Fm, but not Fo, values were higher in shade acclimated leaves than in full sunlight-adapted leaves of tonka bean. However, there was a higher Fv/Fm ratio value for tonka bean in sunlight environments. We conclude that these species, classified as mid and late successional species, differ markedly regarding the utilization of photosynthetic pigments, increasing either light harvesting efficiency at low irradiance or protection against photosynthetic machinery damage in higher solar radiation environments.Estudou-se o efeito do ambiente de luz sobre as concentraçõesdos pigmentos fotossintéticos e a fluorescência da clorofila a em plantas de mogno (Swietenia macrophylla King) e de cumaru (Dipteryx odorata Aubl. Willd), com o objetivo de analisar a eficiência fotossintética dessas espécies sob dois ambientes de luz em plantio sob área degradada, na Amazônia Central, Brasil. Utilizaram-se plantas jovens, com 3 anos de idade, em plantio a céu aberto (sol) com cerca de 2000 mimol m-2 s-1 e sob cobertura natural do dossel de plantas (sombra) de pau-de-balsa (Ochroma pyramidale Cav. Ex Lam. Urb) com índice de área foliar de 2,46 e sombreamento de 13% da luz no ambiente aberto com cerca de 260 µmol m-2 s-1. As concentrações dos carotenóides e das clorofilas foram determinadAs por espectrofotometria, e a fluorescência, utilizando-se um fluorômetro portátil. Analisando-se as variáveis: fluorescência inicial (Fo), fluorescência máxima (Fm), fluorescência variável (Fv) e a razão Fv/Fm,, constatou-se que as concentrações de clorofila (Chl) a, b e total em µmol. g-1 MF, nas duas espécies, foram maiores no ambiente de sombra quando comparadAs com o ambiente de sol. Por outro lado, no mogno, essas mesmas concentrações, por unidade de área, não foram diferentes para os ambientes sol ou sombra. Porém, no caso do cumaru, as Chl a e total foram maiores no ambiente de sol, enquanto a Chl b continuou maior no ambiente de sombra. Para os carotenóides, tanto por unidade de massa quanto de área, verificaram-se diferenças para o mogno, ou seja, as concentrações de carotenóides foram sempre maiores no ambiente de sol. Por outro lado, no cumaru, por unidade de massa, as concentrações desses pigmentos foram maiores na sombra e por unidade de área não se observaram diferenças entre os ambientes. Quanto à fluorescência, verificou-se que, no mogno, os valores de Fo, Fm e Fv foram sempre maiores no ambiente de sol. Já no cumaru, não verificou-se diferença para Fo, entre os ambientes. Os valores de Fm e Fv foram maiores no ambiente de sombra. No ambiente de sol, a razão Fv/Fm foi maior nas folhas de cumaru, quando comparada com o mogno. Concluiu-se que essas espécies, classificadas como espécies intermediárias e sucessional tardia, usam estratégias diferentes quanto ao acúmulo e ao uso dos pigmentos fotossintéticos no que se refere à captação de luz em ambientes de menor luminosidade e à proteção contra a fotodestruição em ambientes de maior luminosidade