Root moisture saturation as a stress factor in zucchini (Cucurbita pepo)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.5197

Keywords:

Flowering; Ecophysiology; Flooding; Drainage time.

Abstract

The Summer squash, is another vegetable used for hydroponics exploration. Also, little is known about its behavior under conditions of saturation of the root system that impose hypoxia or anoxia, a factor recognized by the high potential stressor. Thus, the responses of the Caserta cultivar to the flooding of the root in a 50% shade in Teresina/PI between September and November 2018 were evaluated. The experimental design was randomized blocks with 3 replicates, with plots constituted of a vase with 02 plants, and the treatments represented by times of flood of the root: 00; 24; 48 and 72 hours, applied at the true leaf stage, 14 days after emergence. The flood showed to be an impressive stress factor, which in 24 hours caused wilt of the plant, affected the weight of the fresh matter of the root, of the aerial part and relation aerial part/root; Anticipated the closure of the male flowers, compromising the anthesis of female flowers, reducing the number of male and female flowers. Despite the occasional lenticella differentiation the summer squash can withstand a maximum of 24 hours of flooding, so that exposure to longer times will lead to irreparable damage.

References

Abreu, T. B., Nunes, G. H. S., Dantas, M. S. M., Costa Filho, J. H., Costa, G. G., & Aragão, F. A. Z. (2008). Denologia, viabilidade do grão de pólen e receptividade do estigma no meloeiro. Proc. Interamer. Soc. Trop. Hort. 52-46.

Andrade, A. C. S., Ramos, F. N., Souza, A. F., Loureiro, M. B., & Bastos, R. (1999). Flooding effects in seedlings of Cytharexyllum myrianthum Cham. In addition,Genipa americana L.: responses of two neotropical lowland tree species. Revista Brasileira de Botânica 22, 281-285.

Armstrong, W., Braendle, R., & Jackson, M. B. (1994). Mechanisms of flood tolerance in plants. Acta Botanica Neerlandica 43, 307-358.

Arruda, G. M.T., & Calbo, M. E, R. (2004). Efeitos da inundação no crescimento, trocas gasosas e porosidade radicular da carnaúba (Copernicia prunifera (Mill.) H.E. Moore). Acta bot. bras. São Paulo, 18(2), 219-224.

Atwell, B. J., & Steer, B. T. (1990). The effect of oxigen deficiency on uptake and distribuition of nutrients in maize plant. Plant and Soil, 122(1), 1-8.

Avila, C. J. et al. (1989). Polinização e polinizadores na produção de frutos e sementes híbridas de abóbora (Cucurbita pepo var. melopepo). Anais Soc. Entomol. Bras, Londrina, 18(1), 13-9.

Baruch, Z., & Mérida, T. (1995). Effects of drought and flooding on rood anatomy in four tropical forage grasses. International Journal Plant Science, Chicago, 156(4), 514-21.

Batista, C. U. N., Medri, M. E., Bianchini, E., Medri, C., & Pimenta, J. A. (2008). Tolerância a inundação de Cecropia pachystachya Trec. (Cecropiaceae): aspectos ecofisiológicos e morfoanatômicos. Acta bot. bras. 22(1), 91-98.

Bradford, K. J., & Yang, S. F. (1981). Physiological responses of plants to waterlogging. HortScience 16: 25-30.

Calbo, M. E. R., & Moraes, J. A. P. V. (2000). Efeitos da deficiência hídrica em plantas de Euterpe oleracea (açaí). Rev. Braz. Bot. 23, 225–230.

Calbo, M. E. R., Moraes, J. P. V. & Calbo, A. G. (1998). Crescimento, condutância estomática, fotossíntese e porosidade do buriti sob inundação. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, 10(1), 51-8.

Carvalho, C. J. R., et al. (2002). Respostas de pupunheiras (Bactris gasipaes Kunth) jovens ao alagamento. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, 37(9), 1231-37.

Chen, X., et al. (2011). Fitness consequences of natural variation in flooding induced shoot elongation in Rumex palustris. New Phytologist, 190(1), 409-20.

Coelho, C. C. R., Neves, M. G., Oliveira, L. M., Conceição, A. G. C., Okumura, R. S., & Oliveira Neto, C. F. (2013). Biometria em plantas de milho submetidas ao alagamento. Agroecossistemas, 5(1), 32-38.

Colmer, T. D., et al. (2009). Flooding tolerance: suites of plant traits in variable environments. Functional Plant Biology, 36(1), 665-681.

Couto, R. H. N., et al. (1990). Estudo da polinização entomófila em Cucurbita pepo (abóbora italiana). Científica, São Paulo, 18(1), 21-27.

Cruciani, D. E., & Minami, K. (1982). Suscetibilidade do pimentão (Capsicum annuum L.) a inundações temporárias do sistema radicular. Anais da E.S.A. “Luis de Queiroz”, 34, 137-150.

Damasceno-Junior, G. A., et al. (2004). Tree mortality in a riparian forest at Rio Paraguai, Pantanal, Brazil, after an extreme flooding. Acta botânica brasilica, São Paulo, 18(4), 839-846.

Danka, R. G., & Rinderer, T. E. (1996). Africanized bees and pollination. Am. Bee J. Hamilton, 126(1), 680-682.

Davies, F. S., et al (1986). Flooding, gas exchange and root hydraulic conductivity of highbush blueberry. Physiologia Plantarum, 67(1), 545-551.

Drew, M. V. (1997). Oxigem deficiency and root metabolism: injury and acclimatation under hypoxia and anoxia. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, Palo Alto, 48(1), 223-250.

Fant, C. A., Alves, J. D., Goulart, P. F. P., Deuner, S., & Silveira, N. M. (2010). Respostas fisiológicas em cultivares de soja submetidas ao alagamento em diferentes estádios. Bragantia, Campinas, 69(2), 253-261.

Ferrer, J. L. R., Castro, E. M., Alvez, J. D., Aleancar, M. A., Silva, S., Vieira, C. V., & Magalhães, P. C. (2004). Efeito do cálcio sobre as características anatômicas de raizes de milho (Zea mays L.) “Saracura” BRS-4154 submetido ao alagamento em casa de vegetação. Revista brasileira de milho e sorgo. 3(2), 172-181.

Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, 35(6), 1039-1042.

Filgueira, F. A. R. (2000). Novo manual de olericultura: agrotecnologia moderna na produção e comercialização de hortaliças. Viçosa: UFV.

Gill, C. J. (1970). The flooding tolerance of woody species – A review. Forestry Abstract, Oxford, 31(4), 671-683.

Herrera, A., et al. (2008). Estomatal and non estomatal limitations of photosynthesis in trees of a tropical seasonally flooded forest. Physiologia Plantarum, 134(1), 41-48.

Horchani, F., Gallusci, P., & Baldet, P. (2008). Prolonged root hypoxia induces ammonium accumulation and decreases the nutritional quality of tomato fruits Journal of plant physiology. Journal of Plant Physiology, Irvine, 165(13), 1352-1359.

Ishida, F. Y., Oliveira, L. E. M., Carvalho, C. J. R., & Alves, J. D. (2002). Efeitos da inundação parcial e total sobre o crescimento, teor de clorofila e fluorescência de Setaria anceps e Paspalum repens. Ciênc. agrotec. Lavras. 26(6), 1152-1159.

Jackson, M. B., & Drew, M. C. (1984). Effects of flooding on growth and metabolism of herbaceous plants. In: Kozlowski, T. T. (Ed.). Flooding and plant growth. San Diego: Academic Press.

Joly, C. A. (1991). Flooding tolerance in tropical trees. In: M. B. Jackson, D. D. Daves & H. Lambers (eds.). Plant life under oxygen deprivation. Netherlands: SPB Academic Publishing.

Kawase, M. (1978). Anaerobic elevation of ethylene concentration in waterlogged plants. Amer. J. Bot. 65, 736-740.

Kozlowski, T. T. (1997). Responses of woody plants to flooding and salinity. Tree physiology monograph no. 1. Victoria: Heron Publishing, 1–29.

Kramer, P. J. (1983) Walter relations of plants. New York: Academic Press, 6, 146-186.

Lacerda, C.A., et al. (1995). Meio de cultura e condições ideais para germinar o grão de pólen de Lycopersicon esculentum Mill. cv. Santa Cruz Kada. Rev. Ceres, Viçosa, 42(241), 308-312.

Larcher, W. (2000.) Ecofisiologia Vegetal. São Carlos: RIMA Artes e Textos.

Lattaro, L. H., & Malerbo-Souza, D. T. (2006). Polinização entomófila em abóbora caipira, Cucurbita mixta. Acta Sci. Agron. Maringá, 28(4), 563-568

Leopold, C. A, & Kridman, P. E. (1975). Plant growth and development. 2. Ed. New York: MacGraw-Hill.

Levitt, J. (1972). Responses of plants to environmental stresses. New York: Academic Press.

Liao, C. T., & Lin, C.H. (2001). Physiological adaptation of crop plants to flooding stress. Proceedings of the National Science Council, Roc (B), 25(1), 148-157.

Lira, J. M. S., Ferreira, R. A., Silva Junior, C. D., Santos Neto, E. M., & Santana, W. S. (2013). Análise de crescimento e trocas gasosas de plantas de Lonchocarpus sericeus (Poir.) D. C. sob alagamento para uso na recuperação de matas ciliares. Ciência Florestal, Santa Maria, 23(4), 655-665.

Mano, Y., Omori, F., Takamizo, T., Kindiger, B., Mck. Bird, R. & Loaisiga, C. H. (2006). Variation for root aerenchyma formation in flooded and non-flooded maize and teosinte seedling. Plant and Soil, 281(1), 269-279.

Moraes, M. G., Alves, J. D., & Oliveira, L. E. M. (2001). Efeito da anaerobiose induzida por alagamento em plantulas de seis espécies herbáceas. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, 25(4), 941-951.

Nepi, M., & Pacini, E. (1993). First observations on nectaries and nectar of Cucurbita pepo. G. Bot. Ital., Florence, 127(1), 1208-1210.

Newsome, R. D., Kozlowski, T. T., & Tang, Z. C. (1982). Responses of Ulmus americana seedlings to flooding of soil. Canadian Journal of Botany, 60(9), 1688-1695.

Nicodemo, D., Couto, R. H. N., Malheiros, E. B., & Jong, D. (2007). Biologia floral em moranga (Cucurbita máxima Duch. var. “Exposição”). Acta Sci. Agron. Maringá, 29(1), 611-616.

Olien, W. C. (1987). Effects of seasonal soil waterlogging on vegetative growth and fruiting of apples trees. Journal of the American Society for Horticultural Science, 112(2), 209-214.

Pelacani, C. R., Oliveira, L. E. M., & Cruz, J. L. (1995). Dry matter production and distribuition in plant of Ingá (Inga vera Wild.) and Açai (Euterpe oleraceae Mait) grown root system under flooded conditions. Acta Horticulturae, 370(1), 181-187.

Pelacani, C. R., Oliveira, L. E. M., & Cruz, J. L. (1998). Respostas de espécies florestais à baixa disponibilidade de oxigênio. II. Alterações na produção e distribuição de matéria seca. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, 33(1), 37-41.

Pereira A. S., et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.

Rosa, T. D., Pedó, T., Martinazzo, E. G., Gehling, V. M., Aisenberg, G. R., Aumonde, T. Z., & Villela, F. A. (2015). Alagamento do solo: efeito no crescimento inicial da aveia branca (Avena sativa L.). Scientia Agraria Paranaensis, 14(2), 127-131.

Rudich, J., Halevy, A. H., & Kedar, N. (1972). Interaction of gibberellin and SADH on growth and sex expression of muskmelon. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 97(3).

Sanduleac, E. (1959). Data on the entomophilous pollination and the selection of cucurbitaceae. Lucr. Stat. Cent. Seri. Apic. Romanian, 1(1), 129-132.

Sharkey, T. D. (1985). Photosynthesis in intact leaves of C3 plants: physics, physiology, and rate limitations. Botanic Review, 51(1), 53-105.

Stephenson, A. G. (1981). Flower and fruit proximate causes and ultimate functions. Ann. Rev. Ecol. Syst., Palo Alto, 12(1), 253-279.

Vu. J. V. C., & Yelenoski, G. (1991). Photosynthetic responses of citrus trees to soil flooding. Physiologia Plantarum, Copenhagen, 81(1), 1-14.

Webb, I., & Armstrong, W. (1983). The effects of anoxia and carbohydrates on the growth and viability of rice, pea and pumpkin roots. Journal of Experimental Botany, 34(142), 579-583.

Wiendenroth, E. M. (1993). Responses of roots to hypoxia: their structural and energy relations with the whole plant. Environmental and Experimental Botany 33(1), 41-51.

Zabalza, A., Dongen, J. T. V., Froehlich, A., Oliver, S. N., Faix, B., Gupta, K. J., Schmälzlin, E., Igal, M., Orcaray, L., Royuela, M., & Geigenberger, P. (2008). Regulation of respiration and fermentation to control the plant internal oxygen concentration. Plant Physiology, 149(1), 1087-1098.

Published

14/07/2020

How to Cite

BELFORT, C. C.; BARBOSA, R. B. da S.; MOTA, L. de S.; CARVALHO, M. S. S.; OLIVEIRA, M. da C. P. de; CAMPELO, P. E. B.; JESUS JUNIOR, F. A. de. Root moisture saturation as a stress factor in zucchini (Cucurbita pepo). Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 8, p. e467985197, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i8.5197. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/5197. Acesso em: 8 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences