Gas exchange alteration caused by water deficit during the bean reproductive stage

Abstract

The purpose of the present study was to analyze gas exchanges in leaves and the parameters of productivity of beans (Phaseolus vulgaris, L.) submitted to two water deficiency periods during which three water regimes were employed: W 1 (1,0 ET o during the entire plant cycle); W 2 (1,0 ET o up to the flowering period and irrigation interruption from the 37 to the 51 st day following sowing, and W 3 (in addition to the reproductive phase, water deficit was also applied during the vegetative stage). Photosynthesis was one of the main physiological factors affected by water deficit. This was not only caused by the stomata closure, but also by carboxilation reduction due to metabolic damage. This effect was, however, offset 24 h after rehydration. During flowering, the water deficit caused crop productivity to drop significantly, reducing the number of pods and the number of seeds per pod, independently of the water deficit during the vegetative stage. The weight of 100 seeds however, was the same regardless of treatment. These results suggest that the water deficit caused the reduction of photo-assimilates, which affected grain productivity. Nevertheless, once properly formed, seeds developed totally; a strategy of the plant to produce less seeds under stress, but viable to perpetuate the species.Key words: photosynthesis, transpiration, Phaseolus vulgaris L.Alterações das trocas gasosas na fase reprodutiva e produtividade do feijão sob déficit hídrico RESUMONeste trabalho, se analisaram as trocas gasosas das folhas e parâmetros de produtividade de feijão (Phaseolus vulgaris, L.) submetido a dois períodos de deficiência hídrica e se empregaram três regimes hídricos, a saber: W 1 (1,0 ET o durante todo o ciclo da cultura); W 2 (1,0 ET o até a floração e suspensão da irrigação do 37 ao 51º dia após a semeadura (DAS), correspondendo à fase de floração) e W 3 (além da fase reprodutiva também se aplicou um déficit hídrico durante a fase vegetativa). A fotossíntese foi um dos principais fatores fisiológicos afetados pelo déficit hídrico devido não só ao fechamento estomático, mas, também, à redução da eficiência de carboxilação, resultante de um dano metabólico; este efeito, contudo, foi neutralizado 24 h após reidratação. Durante a floração o déficit hídrico causou redução sensível da produtividade da cultura, com redução também do número de vagens e número de sementes por vagem, independentemente do déficit durante a fase vegetativa, porém a massa de 100 sementes não se alterou em nenhum dos regimes; esses resultados sugerem que o déficit hídrico leva a uma redução dos fotoassimilados prejudicando a produção final; no entanto, uma vez formada, a semente se desenvolve plenamente, sendo esta uma estratégia da planta em produzir poucas sementes, mas viáveis para perpetuar a espécie, mesmo sob condições de estresse.Palavras-chave: fotossíntese, transpiração, Phaseolus vulgaris L.

Tolerância ao déficit hídrico em genótipos de feijão-caupi

“…Resultado semelhante foi obtido por Oliveira et al (2005), ao constatarem que os diferenciais médios de temperatura da folha em relação à do ar, foram crescentes à medida em que progredia a deficiência hídrica, chegando a uma diferença de 3,2 °C. Endres et al (2010) constataram, em pesquisa com feijão comum, aumentos diferenciais na temperatura foliar e na relação temperatura foliar/ ambiente, alcançando 2,2 °C com o déficit hídrico aplicado aos 44 DAS. Sob irrigação plena os genótipos apresentaram valores de Tf bem próximos, sinalizando que as plantas estavam sob as mesmas condições hídricas.…”

“…Apesar disso, todo este processo muda para cada espécie, conforme a intensidade e a duração do estresse hídrico (Nogueira et al, 2001). Em feijão comum Oliveira et al (2005) e Endres et al (2010) reportaram que a elevação da temperatura foliar em resposta ao estresse hídrico pode ser explicada pela redução na perda de calor latente através da transpiração que, normalmente, reduz nessas condições.…”

“…Segundo Milburn (1979), a transpiração exerce efeitos importantes na agricultura tropical, como o resfriamento da folha visto que, para evaporar na folha, a água retira sua energia térmica, reduzindo a temperatura foliar de 2 a3 °C. Endres et al (2010) Para o regime de irrigação plena os genótipos apresentaram variação de 150% entre a menor e a maior produtividade, cujo resultado revela que, mesmo sob condições de suprimento adequado de água durante todo o ciclo da cultura, é possível selecionar genótipos mais produtivos. Os genótipos BRS Paraguaçu, Pingo-de-ouro-1-2, Canapu, BAe CNCx 689-128Gsob deficiência hídrica, mantiveram um Ø f maior que os demais genótipos, evidenciando maior controle na abertura estomática, que resultou em maiores produtividades de grãos.…”

“…Os resultados de Carvalho et al (2000) indicam que o rendimento de grãos sofreu queda acentuada, sempre que se acentuou o déficit hídrico, independente da etapa fenológica em que este ocorreu. Endres et al (2010) também constataram que o déficit hídrico causa redução no rendimento de grãos, independentemente do estádio fenológico em que este é aplicado; entretanto, os mesmos ressaltam que o estresse ocorrido na fase reprodutiva tem efeitos mais desastrosos para a planta.…”

“…O estresse hídrico tem efeito em diversos processos fisiológicos das plantas e já foi objeto de pesquisas realizadas por Gomes Filho & Tahin (2002), Oliveira et al (2005), Mendes et al (2007) e Endres et al (2010). A avaliação do status hídrico das plantas quando submetidas à deficiência hídrica nas fases vegetativa e reprodutiva, demonstra que cultivares de feijão-de-corda sofreram reduções significativas no potencial hídrico foliar, condutância estomática e transpiração foliar, com consequente aumento na temperatura da folha (Mendes et al, 2007).…”