Growth of provenances of Cryptocarya alba during water stress and after re–watering in the nursery

Intensification of drought in Mediterranean–type climates has limited seedling establishment. The knowledge of the ecology of selected species and its intraspecific variation to water stress at the seedling stage should be considered in order to overcome limitations. We investigated variations in growth, survival, and leaf–level physiology in four provenances of the endemic Cryptocarya alba (Mol.) during water stress and after re–watering. Seedlings were cultured in the nursery during 23 months and then subjected to two watering treatments based on soil water content (well–watered and water restriction, 0.38 and 0.17 cm3 cm–3, respectively) for 45 days. At the end of the watering treatments, seedling growth, above– and belowground biomass, survival, and leaf gas exchange were measured. Right after the watering treatments, the surviving seedlings were submitted to a recovery period of 21 days, in which all seedlings were re–watered at 0.38 cm3 cm–3 of soil water content and measured for leaf gas exchange. Provenances differed in growth and biomass allocation. Unlike growth and biomass, interaction between provenance and watering treatments was found for photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, and water use efficiency of northern provenances, exhibiting the highest performance under water restriction. However, most variations observed occurred before the re–watering period and only a few occurred after this period. The four provenances under study exhibited similar photosynthesis and stomatal conductance after re–watering. Our study demonstrated phenotypic variation of C. alba and the capability of the species to withstand and recover from water stress.

La intensificación de la sequía en los climas de tipo mediterráneo ha limitado el establecimiento de plántulas. El conocimiento de la ecología de las especies seleccionadas y su variación intraespecífica frente al estrés hídrico en la etapa de plántula debe ser considerado para superar estas limitaciones.
Investigamos las variaciones en el crecimiento, la supervivencia y la fisiología a nivel foliar en cuatro procedencias de la especie endémica Cryptocarya alba (Mol.) durante el estrés hídrico y después del riego de recuperación.
Las plántulas fueron cultivadas en vivero durante 23 meses y luego sometidas a dos tratamientos de riego basados en el contenido de agua del suelo (bien regadas y con restricción hídrica, 0,38 y 0,17 cm³ cm⁻³, respectivamente) durante 45 días.
Al final de los tratamientos de riego, se midieron el crecimiento de las plántulas, la biomasa aérea y subterránea, la supervivencia y el intercambio de gases en las hojas.
Inmediatamente después de los tratamientos de riego, las plántulas supervivientes fueron sometidas a un período de recuperación de 21 días, en el que todas fueron regadas a 0,38 cm³ cm⁻³ de contenido de agua en el suelo y se midió nuevamente el intercambio de gases en las hojas.
Las procedencias difirieron en el crecimiento y la asignación de biomasa. A diferencia del crecimiento y la biomasa, se encontró una interacción entre la procedencia y los tratamientos de riego para la fotosíntesis, la conductancia estomática, la transpiración y la eficiencia del uso del agua en las procedencias del norte, que exhibieron el mejor rendimiento bajo restricción hídrica.
Sin embargo, la mayoría de las variaciones observadas ocurrieron antes del período de riego de recuperación y solo unas pocas ocurrieron después. Las cuatro procedencias estudiadas mostraron una fotosíntesis y conductancia estomática similares después del riego de recuperación.
Nuestro estudio demostró la variación fenotípica de C. alba y la capacidad de la especie para resistir y recuperarse del estrés hídrico.

Keywords: Sclerophyllus forests, seed sources, drought, plasticity, biomass allocation

Palabras claves: Bosques esclerófilos, fuentes de semillas, sequía, plasticidad, asignación de biomasa

by

Sergio Enrique Espinoza Meza¹ , Marco Aliro Yáñez Arce² , Carlos Renato Magni Díaz^3* , Eduardo Enrique Martínez Herrera³ , Juan Francisco Ovalle Ortega³ , Suraj Antonio Vaswani Miranda³