Photosystem ii fluorescence and growth in cabbage plants (brassica oleracea var.capitata) grown under waterlogging stress

Abstract

El estrés por encharcamiento es un factor limitante en la producción de algunos cultivos que se desarrollan en localidades, con alta frecuencia de lluvias. El encharcamiento causa disminución en la disponibilidad de O2 en las raíces, lo cual, afecta sustancialmente la anatomía, la morfología y el metabolismo de las plantas. El déficit de oxígeno inhibe la respiración mitocondrial, la oxidación y los procesos de oxigenación, con lo cual, el metabolismo de la planta resulta severamente afectado. Se desarrolló en Tunja, Colombia, un ensayo en condiciones de invernadero, con el propósito de evaluar el efecto del encharcamiento sobre el crecimiento de plantas de repollo (Brassica oleracea var. capitata). Algunas plantas fueron encharcadas durante 25 días y su respuesta fisiológica se comparó con la de plantas mantenidas a capacidad de campo. Como consecuencia del encharcamiento, se redujo el área foliar, el peso seco total, el contenido de clorofila y los valores de la relación de área foliar, de la tasa absoluta de crecimiento y de la tasa relativa de crecimiento. Adicionalmente, solo en las plantas expuestas al encharcamiento, se presentó necrosis en las hojas, en un alto porcentaje. En cuanto a las variables relacionadas con la fluorescencia de la clorofila, se registró una disminución de 17,9; 50,0 y 36,0%, en los valores de Fv/Fm, ΦPSII and qP, respectivamente. El conjunto de estos resultados indica baja tolerancia de las plantas de repollo al encharcamiento.

Waterlogging stress is a limiting factor in the production of crops grown in localities with high rainfall frequency. Waterlogging causes a decrease in the availability of O2 in roots, which substantially affects the anatomy, morphology and metabolism of plants. Oxygen deficiency inhibits mitochondrial respiration, oxidation, and oxygenation processes, causing severe affection of plant metabolism. A test in greenhouse conditions was carried out in Tunja, Colombia, in order to evaluate the effect of waterlogging on the growth of cabbage plants (Brassica oleracea var. capitata). Some plants were waterlogged for 25 days and their physiological response was compared with plants maintained at field capacity. As consequence of waterlogging, leaf area, total dry weight, chlorophyll content, leaf area ratio, absolute growth rate and relative growth rate were reduced. In addition, necrotic plants exhibited a high percentage of necrosis in the leaves. As for the variables related to chlorophyll fluorescence, there was a decrease of 17,9, 50,0 and 36,0% in the Fv/Fm values, ΦPSII and qP, respectively. All of these results indicate low tolerance of cabbage plants to waterlogging.