Infuence of soil characteristics on physiological and growth responses of Cytharexyllum myrianthum Cham. (Verbenaceae) to fooding

Abstract

The success of watershed riparian forest restoration programs can be afected by the selection of plant species tolerant to fooding and soil types that occur along water courses. We evaluated physiological and growth responses of Cytharexyllum myrianthum seedlings to fooding in three diferent soil types representative of the Almada River Watershed (ARW), southern Bahia, Brazil. The soils selected, based on the relative abundance and importance in the ARW, were: Luvisol, Argisol, and Spodosol. After 35 days of fooding, the Argisol had the lowest and the Spodosol had the highest reduction–oxidation (redox) potential (Eh). After 35 days of fooding, the Luvisol had higher pH and electrical conductivity (Ec) than the other soils. Stomatal conductance (gs) and net photosynthesis (A) signifcantly declined in all soil types after 7 days of fooding. After that period, morphological changes characteristic of food-tolerant plants, such as lenticel hypertrophy and adventitious root formation, were observed in all fooded plants. Following the morphological changes, gs and A in fooded plants increased to values close to those of the non-fooded plants. The highest relative growth rates based on mass (RGRm) and net assimilation rates (NAR) for the non-fooded plants were observed in the Argisol. After 35 days of fooding, no signifcant diferences in RGRm or NAR were observed between non-fooded and fooded plants in the Luvisol, but large signifcant decreases in RGRm and NAR were observed for the fooded plants in the Spodosol. Our results demonstrated that the ability of seedlings of the same species to acclimate to fooded soil conditions difers among soil types. Therefore, the characteristics of soils present in a watershed should be considered when selecting tree species for the reforestation of riparian forests.

El éxito de los programas de restauración de bosques ribereños de cuencas hidrográficas puede verse afectado por la selección de especies de plantas tolerantes a la alimentación y los tipos de suelo que se encuentran a lo largo de los cursos de agua. Evaluamos las respuestas fisiológicas y de crecimiento de plántulas de Cytharexyllum myrianthum a la alimentación en tres diferentes tipos de suelo representativos de la Cuenca del Río Almada (ARW), sur de Bahía, Brasil. Los suelos seleccionados, en base a la relativa abundancia e importancia en el ARW, fueron: Luvisol, Argisol y Spodosol. Después de 35 días de alimentación, el Argisol tuvo el menor y el Spodosol el mayor potencial de reducción-oxidación (redox) (Eh). Después de 35 días de alimentación, el Luvisol tenía un pH y una conductividad eléctrica (Ec) más altos que los otros suelos. La conductancia estomática (gs) y la fotosíntesis neta (A) disminuyeron significativamente en todos los tipos de suelo después de 7 días de alimentación. Después de ese período, se observaron cambios morfológicos característicos de las plantas tolerantes a los alimentos, como la hipertrofia de las lenticelas y la formación de raíces adventicias, en todas las plantas inundadas. A raíz de los cambios morfológicos, gs y A en plantas sembradas aumentaron a valores cercanos a los de las plantas no sembradas. Las tasas de crecimiento relativo más altas basadas en la masa (RGRm) y las tasas de asimilación neta (NAR) para las plantas no alimentadas se observaron en Argisol. Después de 35 días de alimentación, no se observaron diferencias significativas en RGRm o NAR entre las plantas no alimentadas y alimentadas en Luvisol, pero se observaron grandes disminuciones significativas en RGRm y NAR para las plantas alimentadas en Spodosol. Nuestros resultados demostraron que la capacidad de las plántulas de la misma especie para aclimatarse a las condiciones del suelo inundado difiere entre los tipos de suelo. Por lo tanto, las características de los suelos presentes en una cuenca deben ser consideradas al seleccionar especies de árboles para la reforestación de bosques ribereños.