| Summary: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === The constant deficiency of available water resources and the society pressure for the rational
water use in agriculture requires the correct management of the irrigation water. When a plant
does not receive the right amount of water, it will affect the crop yield. The deficit irrigation
contributes to increase the crops yield, comparing to a systems without irrigation, and as a
results the agriculture will be more efficient preserving the quality ant quantity of natural
recourses increasing or maintaining the crop yield. Therefore, this study is justified insofar as
it seeks to identify deficit irrigation management in order to maintain satisfactory
productivity, coupled with the water savings. The objective of this research was to evaluate
water relations and gas exchange through the assessment of physiological variables that
indicate changes in the crop yield of dry bean submitted to deficit irrigation. The experiment
was conducted at the Federal University of Santa Maria, Brazil, under a mobile greenhouse,
which was only closed during the occurrence of rain. In this way, there was no rainfall
interference affecting the treatments. A completely randomized design was used with three
replications. Treatments were consisted of four irrigation managements: 100% of accumulated
crop evapotranspiration (ETc ac), and deficit irrigation of 75%, 50% and 25% of the ETc ac.
Dry beans was sowed under a no tillage system, and the irrigation need was determined based
on crop evapotranspiration values estimated using Penman-Monteith method, and the crop
coefficients (Kc) used were those proposed by Allen et al. (1998). Irrigations were applied
when the ETc accumulated a height of 20mm. The following leaf water relations and leaf gas
exchanges were evaluated: Transpiration rate, stomatal conductance, leaf steam pressure
deficit, internal concentration of CO2 and photosynthesis rate, using a LI-6400 (LI-Cor). With
the values of photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance and internal
concentration of CO2 were determined: transpiration instantaneous efficiency (photosynthesis
rate/transpiration rate); intrinsic water use efficiency and (photosynthesis rate/stomatal
conductance); carboxylation efficiency of the plants (photosynthesis rate/internal
concentration of CO2). The following morphological features were evaluated: leaf area index,
plant height and yield compounds (one hundred mass grains, number of seed plant and crop
yield). The water use efficiency (EUA) was found by the ratio between grain yield (kg ha-1)
and total depth applied (mm). During crop development accumulated ETc was 379,7 mm and
was applied 122, 206, 290 and 376 mm of irrigation depth for the deficit irrigation treatment
of 25%, 50%, 75% and 100% of ETc ac, respectively. The application of deficit irrigation
reduced the leaf area index, plant height and reduction of 47,41% in the number of seed plant,
39,26%, in one hundred mass grain and 53,41% in crop yield. The reduction in water depth
from 100% to 25% of ETc ac reduced by up to 91% of the stomatal concuctance and these
plants had lower photosynthesis rate. The plants that received irrigation depth of 100% of ETc
ac had higher E and carboxylation efficiency. The intrinsic water use efficiency and water use
efficiency increased with the use of deficit irrigation. === A escassez dos recursos hídricos e a pressão social para o uso racional da água na agricultura exigem o
correto uso e manejo da água de irrigação, pois, a falta ou excesso, comprometem o rendimento das
culturas. O uso da irrigação, deficitária ou estratégica, contribui para o aumento da produtividade de
grãos, comparando-se às condições de sequeiro, e resulta em uma agricultura economicamente mais
eficiente, preservando os recursos naturais em termos de quantidade e qualidade, mantendo níveis
satisfatórios de produtividade. Portanto, o presente estudo se justifica na medida em que se busca
identificar manejos de irrigação deficitária que permitam manter níveis satisfatórios de produtividade,
aliados à economia de água e energia. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar as relações hídricas
e as trocas gasosas, através da avaliação de variáveis fisiológicas que indiquem alterações na produção
das plantas de feijão, quando submetidas a diferentes manejos de irrigação deficitária. O experimento
foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, no interior de uma cobertura móvel,
estruturada sobre trilhos metálicos, com movimentação mecânica, a qual somente foi fechada durante
a ocorrência de chuvas. Dessa forma, não houve a interferência das chuvas durante a execução dos
tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três
repetições. Os tratamentos foram constituídos de quatro manejos de irrigação: reposição de 100% da
evapotranspiração da cultura acumulada (ETc ac), e irrigação deficitária de 75%, 50% e 25% da ETc
ac. A cultura do feijão foi semeada sob sistema de plantio direto e a necessidade de irrigação foi
determinada com base na evapotranspiração da cultura, estimada pelo método de Penman-Monteith e
os coeficientes de cultura (Kc) foram os propostos por Allen et al. (1998). Irrigações eram realizadas
quando a ETc acumulava um valor de 20 mm. As seguintes relações hídricas e trocas gasosas das
plantas foram avaliadas: taxa de transpiração, condutância estomática, déficit de pressão de vapor na
folha, concentração interna de CO2 e taxa fotossintética, com o aparelho LI-6400 da Licor. Com os
valores de taxa fotossintética, taxa de transpiração, condutância estomática e concentração interna de
CO2 foram determinados: a eficiência instantânea da transpiração (razão taxa fotossintética/taxa de
transpiração); a eficiência intrínseca do uso da água (razão taxa fotossintética/condutância estomática)
e; a eficiência de carboxilação das plantas (razão taxa fotossintética/concentração interna de CO2).
Foram avaliadas as seguintes características morfológicas nas plantas: índice de área foliar e altura de
plantas e, os componentes de rendimento: massa de cem grãos, número de vagens por planta e
rendimento de grãos. A eficiência de uso da água foi encontrada por meio da razão entre a
produtividade de grãos (kg ha-1) e total de lâmina aplicada (mm). Durante o ciclo de desenvolvimento
da cultura do feijão a ETc ac foi de 379,7 mm e foram aplicados 122, 206, 290 e 376 mm de lâmina de
irrigação para os tratamentos de 25, 50, 75 e 100% da ETc ac, respectivamente. A aplicação da
irrigação deficitária reduziu o índice de área foliar, a altura das plantas e causou reduções de até
47,41% no número de vagens por planta, 39,26%, na massa de cem grãos de feijão e 53,41% no
rendimento de grãos. A redução da lâmina de irrigação de 100% para 25% da ETc ac reduziu em até
87% a condutância estomática das plantas e estas apresentaram menor taxa fotossintética. As plantas
que receberam lâmina de irrigação de 100% da ETc ac apresentaram maiores taxa de transpiração e
eficiência de carboxilação. A eficiência instrínseca do uso da água e a eficiência do uso da água
aumentaram com a utilização da irrigação deficitária.
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