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Trocas gasosas e fluorescência da clorofila em plantas de berinjela sob lâminas de irrigação

Authors:

Abstract and Figures

RESUMOA berinjela tem grande importância nutricional e socioeconômica, sendo cultivada e comercializada em vários países, principalmente em ambiente protegido; sua produção, assim como a de inúmeros cultivos agrícolas, é dependente de fatores como água, nutrientes e luz; propôs-se, assim, com este trabalho, avaliar as trocas gasosas, fluorescência da clorofila a e temperatura foliar de berinjela cultivada em ambiente protegido em diferentes lâminas de irrigação. O estudo foi realizado em casa de vegetação utilizando-se delineamento inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e oito repetições, totalizando 40 unidades experimentais. Os tratamentos constaram de cinco lâminas de irrigação: 33, 66, 100, 133 e 166% da ETc, as quais corresponderam a 133, 266, 403, 536, 669 mm planta-1 ciclo-1, respectivamente. A taxa fotossintética das plantas de berinjela aumenta com o acréscimo da reposição hídrica. Os valores mais expressivos de trocas gasosas (A, E, gs, Ci, EiUA e EiC) nas plantas de berinjela, de forma geral, foram observados quando se utilizaram, na irrigação, lâminas estimadas entre 123,52 e 166% da ETc. A fluorescência da clorofila aumentou com o aumento das lâminas de irrigação e a temperatura foliar diminuiu em função do aumento da água.
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Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental
Campina Grande, PB, UAEA/UFCG – http://www.agriambi.com.br
ISSN 1807-1929
v.19, n.10, p.946–952, 2015
Trocas gasosas e uorescência da clorola em plantas
de berinjela sob lâminas de irrigação
Flaviana G. da Silva
1
, Wellison F. Dutra
2
, Alexson F. Dutra
3
, Izaac M. de Oliveira
4
,
Luanna M. B. Filgueiras
2
& Alberto S. de Melo
5
DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n10p946-952
R E S U M O
A berinjela tem grande importância nutricional e socioeconômica, sendo cultivada e co-
mercializada em vários países, principalmente em ambiente protegido; sua produção, assim
como a de inúmeros cultivos agrícolas, é dependente de fatores como água, nutrientes e luz;
propôs-se, assim, com este trabalho, avaliar as trocas gasosas, uorescência da clorola a e
temperatura foliar de berinjela cultivada em ambiente protegido em diferentes lâminas de
irrigação. O estudo foi realizado em casa de vegetação utilizando-se delineamento inteiramente
casualizado, com 5 tratamentos e oito repetições, totalizando 40 unidades experimentais.
Os tratamentos constaram de cinco lâminas de irrigação: 33, 66, 100, 133 e 166% da ETc, as
quais corresponderam a 133, 266, 403, 536, 669 mm planta
-1
ciclo
-1
, respectivamente. A taxa
fotossintética das plantas de berinjela aumenta com o acréscimo da reposição hídrica. Os
valores mais expressivos de trocas gasosas (A, E, gs, Ci, EiUA e EiC) nas plantas de berinjela,
de forma geral, foram observados quando se utilizaram, na irrigação, lâminas estimadas entre
123,52 e 166% da ETc. A uorescência da clorola aumentou com o aumento das lâminas de
irrigação e a temperatura foliar diminuiu em função do aumento da água.
Gas exchange and chlorophyll uorescence
of eggplant grown under dierent irrigation depths
A B S T R A C T
Eggplant has a nutritional, social and economic importance in the world, being grown
and marketed in several countries, normally in protected environment. Its production,
as a lot of crops, is dependent on factors such as water, light and nutrients. us, it was
proposed with this study to evaluate leaf gas exchange, chlorophyll uorescence and leaf
temperature in eggplant grown in greenhouse under dierent irrigations levels. e study
was accomplished in a greenhouse, using a completely randomized experimental design
with ve treatments and eight replications, totaling 40 experimental units. e treatments
were consisted of ve irrigation depths: 33, 66, 100, 133 and 166% of ETc, which amounted
to 133, 266, 403, 536, 669 mm cycle
-1
, respectively. Photosynthetic rate of eggplant increases
with the addition of water depth. e higher values of gas exchange (A, E, gs, Ci, EiUA e
EiC) in eggplants, in general were observed in irrigation, water depths estimated between
123,52 and 166% ETc were used. e chlorophyll uorescence increased with increasing
water depths and leaf temperature decreased with the increase in water depth.
Palavras-chave:
Solanum melongena L.
reposição hídrica
fotossíntese
eciência fotoquímica
Key words:
Solanum melongena L.
water replacement
photosynthesis
photochemical eciency
1
Departamento de Engenharia Agronômica/Universidade Federal de Sergipe. São Cristóvão, SE. E-mail: avianagoncalves.16@hotmail.com (Autora
correspondente)
2
Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias/Universidade Estadual da Paraíba/Embrapa Algodão. Campina Grande, PB. E-mail:
wellison_eu@hotmail.com; luannabeserra-uepb@hotmail.com
3
Departamento de Agronomia/Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho/Jaboticabal. SP. E-mail: alexsonbrejo@hotmail.com
4
Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar/Universidade Federal de Campina Grande. Pombal, PB. E-mail: izaacmenezes30@hotmail.com
5
Departamento de Biologia/Centro de Ciências Biológicas e da Saúde/Universidade Estadual da Paraíba. Campina Grande, PB. E-mail: alberto@uepb.edu.br
Protocolo 313-2014 – 10/09/2014 • Aprovado em 17/04/2015 • Publicado em 07/09/2015
947Trocas gasosas e uorescência da clorola em plantas de berinjela sob lâminas de irrigação
R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.19, n.10, p.946–952, 2015.
I
A berinjela (Solanum melongena L.) é uma olerícola
pertencente à família das Solanáceas de destacada importância
no Brasil e no mundo. O cultivo desta olerícola em ambiente
protegido vem crescendo tornando possível sua produção
e o abastecimento contínuo em períodos de baixa oferta do
produto no mercado alcançando, desta forma, preços mais
competitivos (Costa et al., 2011; Possetti et al., 2011; Reis &
Campostrini, 2011).
Dentre os fatores que afetam o crescimento, comportamento
siológico e a produtividade dos vegetais, pode-se destacar o
estresse hídrico como um dos mais impactantes. Diante disto, a
água é o fator ambiental mais relevante para o desenvolvimento
das plantas de modo que seu excesso ocasiona sérios prejuízos
podendo afetar a aeração na zona radicular e a lixiviação dos
nutrientes enquanto que sua falta pode inibir o crescimento da
planta e afetar o metabolismo siológico e, por m, a produção;
com isto, o manejo da irrigação deve ser adequado visando à
eciência no uso da água (Bilibio et al., 2010; Lima et al., 2012).
Quanto às relações hídricas e trocas gasosas, sabe-se que o
inuxo de CO
2
ocorre necessariamente através dos estômatos
no processo fotossintético ocorrendo também o euxo de água,
por meio da transpiração, sendo o movimento estomático o
principal mecanismo de controle das trocas gasosas nas plantas
superiores. Desta forma, a disponibilidade hídrica no solo
pode causar fechamento estomático limitando a condutância
estomática e a transpiração, o que reduz, consequentemente,
a taxa de fotossíntese (Silva et al., 2010).
Em outro aspecto, diversos fatores podem ocasionar
mudanças ambientais no aparato fotossintético e seus efeitos
podem ser estudados a partir da uorescência da clorola a.
A técnica torna possível avaliar a eciência fotoquímica do
fotossistema II (FSII) por meio de um método simples, rápido,
sensível e não destrutivo utilizado em investigações de danos
ou reparos causados no sistema fotossintético das plantas, em
função de diversos tipos de estresse (Zanandrea et al., 2006;
Correia et al., 2009; Suassuna et al., 2011; Martinazzo et al.,
2012).
De acordo com Santos et al. (2010), as medidas de
trocas gasosas são signicativas para determinar as taxas
fotossintéticas porém podem não ser ecientes para avaliar
os efeitos deletérios nos cloroplastos; desta maneira e segundo
esses autores, a avaliação da uorescência da clorola a revela o
nível de excitação da energia que dirige a fotossíntese e fornece
subsídios para estimar a inibição ou o dano no processo de
transferência de elétrons do PSII.
É importante acrescentar que, entre os inúmeros
mecanismos siológicos correlacionados com as condições
hídricas dos vegetais, a temperatura foliar pode ser usada como
um indicador relevante do grau de décit hídrico na planta.
Ressalta-se ainda que a transpiração é o principal mecanismo
envolvido na regulação da temperatura foliar devido às
menores aberturas estomáticas e, por consequência, ocorrem
diminuição da transpiração foliar e aumento da temperatura
da folha, por conta da redução da dissipação do calor latente
sinalizando que a capacidade de refrigeração das plantas
diminui via transpiração (Vieira Júnior et al., 2007; Kumar &
Portis Júnior, 2009).
Apesar da reconhecida importância do cultivo da berinjela,
os relatos disponíveis na literatura referentes a mecanismos
fisiológicos de resposta à disponibilidade hídrica nesta
olerícola são ainda bastante restritos; logo, pelo fato de
estarem os aspectos siológicos e de desenvolvimento da
planta intimamente relacionado ao estado hídrico do vegetal,
com inuência direta sobre a produção, torna-se evidente a
importância da compreensão deste conjunto de fatores no
cultivo da berinjela.
Com base no exposto objetivou-se, com este trabalho,
avaliar as trocas gasosas, uorescência da clorola e
temperatura foliar de berinjela cultivada com diferentes
lâminas de irrigação.
M  M
O trabalho foi desenvolvido entre os meses de janeiro e maio
do ano de 2012, em ambiente protegido no Setor Experimental
de Fruticultura e Ecosiologia Vegetal, pertencente ao Centro
de Ciências Humanas e Agrárias (CCHA), Campus IV da
Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), localizado no
município de Catolé do Rocha, PB, situado a 6º 21’ de latitude
S e 37º 48’ de longitude O Gr., a uma altitude de 250 m.
O clima da região é do tipo BSw’h, segundo classicação
de Köppen, caracterizando-se por ser semiárido quente,
com duas estações distintas, uma chuvosa com precipitação
pluviométrica irregular e outra sem precipitação. A precipitação
pluviométrica média anual é de 870 mm, temperatura média de
27 ºC. Durante o ensaio foram coletados dados climatológicos
no interior da casa de vegetação, com uso de termohigrômetro
(Humidity/Temperature Datalogger), estando os dados
dispostos na Figura 1.
O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com
cinco tratamentos e oito repetições, totalizando 40 unidades
experimentais. Os tratamentos corresponderam a cinco
lâminas de irrigação: 33; 66; 100; 133 e 166% da ETc. As lâminas
foram denidas por meio da evaporação obtida através de
tanque evaporímetro adaptado, instalado dentro do ambiente.
Na aplicação das lâminas de irrigação utilizou-se sistema de
irrigação localizada, com uso de gotejadores com vazão 3,6
Figura 1. Temperaturas máxima e mínima, umidades
máxima e mínima observadas durante o período de
condução do experimento
Temperaturas (
o
C)
Umidade do ar (%)
Meses do ensaio
948 Flaviana G. da Silva et al.
R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.19, n.10, p.946–952, 2015.
L h
-1
. A evapotranspiração da cultura (ETc), a intensidade de
irrigação e o tempo de irrigação foram calculados de acordo
com metodologia disposta em Mantovani et al. (2006).
As mudas foram formadas em bandeja de polietileno
utilizando-se substrato comercial à base de pó de madeira,
onde foram semeadas sementes de berinjela do híbrido
Ciça, resistentes à antracnose (Colletotrichum gloesporioides)
e a podridão-de-fomopsis (Phomopsis sp.), com boas
características produtivas. Quando as mudas atingiram a
altura de 10 cm, com duas a três folhas bem denidas, foram
transplantadas para vasos com capacidade volumétrica de 12
L de solo.
Os vasos foram preenchidos com solo classicado como
Neossolo Flúvico Eutróco, com textura arenosa e as seguintes
características físicas e químicas: Areia: 773,7 g kg
-1
; Silte: 168,3
g kg
-1
; Argila: 58 g kg
-1
; Cálcio = 3,37 cmol
c
dm
-3
; Sódio = 0,07
cmol
c
dm
-3
; Magnésio = 1,62 cmol
c
dm
-3
; Potássio = 226,78 mg
dm
-3
;
Fósforo = 46,8
mg dm
-3
(Mehlich); Matéria orgânica =
13,4 g dm
-3
;
pH H
2
O (1:2,5) = 7,0; Aluminio = 0,0 cmol
c
dm
-3
.
Durante o experimento coletou-se, diariamente, a água
drenada após a irrigação em cada vaso para determinação
da condutividade elétrica da água em cada tratamento com
a nalidade de observar a quantidade e a salinidade da água
percolada (Tabela 1).
A avaliação das trocas gasosas foi realizada aos 100 dias
após transplantio (DAT) das mudas, no período de 07 h e
30 min às 09 h da manhã, na terceira folha contada a partir
do ápice da planta, em plena fase de fruticação; para tanto,
utilizou-se um analisador de gás infravermelho IRGA (ACD,
modelo LCPro SD, Hoddesdon, UK) com uxo de ar de 300 mL
min
-1
e fonte de luz acoplada de 1200 µmol m
-2
s
-1
. Na ocasião
foram mensuradas a concentração interna de carbono (Ci)
(µmol m
-2
s
-1
), condutância estomática (gs) (mol de H
2
O m
-2
s
-1
), transpiração (E) (mmol de H
2
O m
-2
s
-1
), taxa de fotossíntese
líquida (A) (µmol de CO
2
m
-2
s
-1
), a eciência instantânea
no uso da água (EiUA - A/E) calculada relacionando-a à
fotossíntese líquida com a transpiração [(µmol m
-2
s
-1
) / (mmol
de H
2
O m
-2
s
-1
)] e a eciência instantânea de carboxilação (EiC
- A/Ci) [(µmol m
-2
s
-1
) / (µmol m
-2
s
-1
)] a partir da relação entre
a fotossíntese líquida e a concentração interna de carbono.
A uorescência da clorola a foi mensurada aos 110 DAT
às 08 h da manhã, utilizando-se de um uorômetro portátil
(LI-1600, USA), em folhas intermediárias dos ramos, pré-
adaptadas ao escuro após período de 30 min. Foram analisadas
as variáveis uorescência inicial (Fo), máxima (Fm), variável
(Fv), eficiência quântica do FSII (Fv/Fm) e a razão (Fv/
Fo). Na mesma ocasião também se realizaram medidas de
temperatura foliar das plantas utilizando-se um termômetro
digital (Infravermelho Mira Laser).
Os dados obtidos para cada variável foram submetidos à
análise de variância pelo teste F, até 0,05 de signicância e os
respectivos modelos de regressão foram ajustados de acordo
com o coeciente de determinação, até 0,05 de signicância,
utilizando-se o programa SAEG 9.1.
R  D
Observa-se, na Figura 2A, que a concentração interna de
carbono (Ci) aumentou linearmente (24,14%) à medida que se
aumentaram as lâminas de irrigação e a disponibilidade hídrica.
A maior concentração interna de CO
2
(244,87 µmol m
-2
s
-1
) foi
observada na lâmina de 166% da ETc, indicando que a maior
lâmina de irrigação proporcionou uma concentração interna
maior de carbono e, em contrapartida, a disponibilidade de
água se torna um ponto limitante para este fator siológico,
nas plantas de berinjela.
Explica-se que, comumente, o incremento nos valores
de Ci é acompanhado de acréscimos na gs; deste modo, a
limitação estomática seria o fator principal da limitação
do desempenho fotossintético de vez que, quanto maior a
abertura estomática maior a difusão de CO
2
para a câmara
subestomática (Nascimento, 2009). Resultados similares
foram observados por Brandão Filho et al. (2003) em cultivo
de berinjela em ambiente protegido, que encontraram valores
médios de Ci na ordem de 230 µmol m
-2
s
-1
para o híbrido de
Berinjela Nápoli e 255 µmol m
-2
s
-1
para o híbrido japonesa no
horário de 9 h da manhã.
Para a condutância estomática (gs), percebeu-se efeito
signicativo dos tratamentos aplicados observando-se ajuste
quadrático com o acréscimo na disponibilidade hídrica do
Tabela 1. Valores médios do volume de água drenada
(mL) e da condutividade elétrica da água drenada (dS
m
-1
) em cultivo de berinjela sob diferentes lâminas de
irrigação
Figura 2. Concentração interna de carbono (A),
condutância estomática (B), transpiração (C), fotossíntese
líquida (D) e eciência instantânea de carboxilação (E) de
berinjela cultivada com diferentes lâminas de irrigação
949Trocas gasosas e uorescência da clorola em plantas de berinjela sob lâminas de irrigação
R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.19, n.10, p.946–952, 2015.
solo, com valor máximo de 0,24 mol de H
2
O m
-2
s
-1
obtido na
lâmina estimada de 159,48% da ETc (Figura 2B). Neste caso, a
disponibilidade desta lâmina estimada de água proporcionou
maior abertura estomática dando condições para a planta
realizar o processo siológico, sem que haja inuência negativa
na abertura estomática.
O fechamento estomático e a consequente redução do uxo
normal de CO
2
em direção ao sítio de carboxilação constituem
um dos principais responsáveis pela redução da fotossíntese
sendo a água um dos fatores fundamentais responsáveis pelo
processo que regula a abertura ou fechamento dos estômatos
(Bosco et al., 2009). Alves et al. (2011) encontraram valor
médio de 0,28 mol de H
2
O m
-2
s
-1
para condutância estomática
em plantas de pimentão cultivado em ambiente protegido,
submetidas a diferentes doses de nitrogênio. No trabalho em
questão a gs foi menor em virtude das condições hídricas às
quais as plantas de berinjela foram submetidas.
Na Figura 2C nota-se comportamento quadrático para
a transpiração (E) em função das lâminas de irrigação
encontrando-se valor máximo de 3,4 mmol de H
2
O m
-2
s
-1
na
lâmina estimada de 153% da ETc, comportamento semelhante
ao observado na condutância estomática, o que corrobora
com informações de Lima et al. (2010), que informam que o
comportamento estomático determina a demanda transpirativa
a que as folhas estão potencialmente sujeitas controlando sua
perda de H
2
O para o ambiente, na forma de vapor de água
Destaca-se que em situação de ótima disponibilidade
hídrica (capacidade de campo), as plantas geralmente
apresentam altas taxas transpiratórias de modo que, à
medida que a água do solo se torna escassa, a planta começa a
reduzir sua taxa transpiratória para reduzir a perda de água e
economizar a disponível no solo. Tal fato justica o aumento na
transpiração e de condutância estomática quando as plantas de
berinjela foram irrigadas com maiores quantidades de água.
Em relação à fotossíntese líquida (Figura A), vê-se que
os valores observados se ajustaram ao modelo quadrático
encontrando-se o valor máximo de 11,83 µmol de CO
2
m
-2
s
-1
quando se aplicou a lâmina de irrigação estimada em 126,32%
da ETc (Figura 2D). A maior produção de fotossíntese com esta
condição hídrica está ligada com uma quantidade considerável
de concentração interna de CO
2
, no momento em que as
plantas estavam com maior condutância estomática. Neste
sentido, a água e o CO
2
são alguns dos fatores limitantes da
fotossíntese ressalvando-se que a maior resistência difusiva dos
estômatos reduz a fotossíntese, principalmente pela restrição
da condução gasosa da folha. De modo que a restrição hídrica
pode causar inibição na fotossíntese devido à limitação
estomática (Kerbauy, 2008).
Pode-se observar, ainda, na Figura 2D, decréscimo na
fotossíntese a partir do valor máximo obtido (11,83 µmol de
CO
2
m
-2
s
-1
), fato possivelmente explicado por haver variação
no teor de clorola existente nas folhas. Nas plantas submetidas
à maior lâmina (166% da ETc), em que foi possível notar,
visivelmente, um verde pálido, diferentemente do observado
nas plantas com a aplicação das demais lâminas de irrigação.
Tal situação pode ter relação direta com o aumento no volume
de água disponibilizado na maior lâmina, promovendo
lixiviação de nutrientes em maiores quantidades, haja vista o
maior volume de água quanticado na drenagem seguindo de
maior condutividade elétrica da água (Tabela 1). Para Kerbauy
(2008) a deciência de alguns nutrientes como nitrogênio e
magnésio no solo ocasiona clorose nas folhas, interferindo no
processo fotossintético.
Brandão Filho et al. (2003) encontraram, estudando trocas
gasosas em dois híbridos de berinjela enxertadas em cultivo
protegido, valores superiores ao deste trabalho com taxas de
fotossíntese média de 26 µmol de CO
2
m
-2
s
-1
para o híbrido
‘Japonesa’ e 19 µmol de CO
2
m
-2
s
-1
para o ‘Nápoli. Esses
mesmos autores relataram que a taxa fotossintética se relaciona
diretamente com o teor de clorofila das folhas; ademais,
destaca-se que tal diferenciação pode estar relacionada a fatores
genéticos visto que em plantas C3 os valores de fotossíntese
líquida podem variar de 10 e 20% (Taiz & Zeiger, 2009).
Quanto à eciência instantânea no uso da água (EiUA) não
houve efeito signicativo das lâminas de irrigação, de modo que
os níveis da reposição hídrica aos quais as plantas de berinjela
foram submetidas, não causou limitação para eficiência
deste processo siológico. Salienta-se que quanto menor a
disponibilidade de água menor também será o grau de abertura
estomática para reduzir a perda d’água; consequentemente,
a EiUA é maior mantendo o mínimo de equilíbrio hídrico
o que ainda pode ser relatado que as plantas tipo C
3,
como a
berinjela, são limitadas a assimilar CO
2
em situações hídricas
adversas (Kerbauy, 2008).
Para a eficiência instantânea de carboxilação (EiC),
observou-se resposta quadrática em relação às lâminas de
irrigação (ETc) (Figura 2E), estimando-se a maior eciência
de 0,05 (µmol m
-2
s
-1
) (µmol m
-2
s
-1
)
-1
na lâmina de 123,52%
da ETc. Valores elevados de concentração interna de CO
2
associado ao aumento na condutância estomática indicam um
acréscimo na eciência instantânea de carboxilação ocorrido
em função da disponibilidade de ATP e NADPH e do substrato
para a rubisco. Deste modo, a EiC depende da disponibilidade
de CO
2
no mesólo foliar, quantidade de luz, temperatura
e da atividade enzimática para que haja fotossíntese. Se as
concentrações de CO
2
intercelulares são muito baixas, o inuxo
deste componente nas células do mesólo é restringido; assim,
a planta utiliza o CO
2
proveniente da respiração para manter
um nível mínimo de taxa fotossintética, tornando-a limitada
(Taiz & Zeiger, 2009).
De modo geral foi possível determinar que nas trocas
gasosas o fator fisiológico mais afetado pelas lâminas de
irrigação nas plantas de berinjela foi a fotossíntese líquida.
Devido à disponibilidade de água limitada, menos ATP e
NADPH são formados e, como consequência, menos CO
2
é
xado de modo que o fotossistema II depende de água para
geração de energia química, requerida para xação de CO
2
,
demonstrando, então, que variações na disponibilidade hídrica
geram menor eciência do fotossistema II razão pela qual o
efeito das menores lâminas de água foi decorrente de um fator
não estomático.
Em relação à uorescência da clorola a, na uorescência
inicial (Fo), não se constatou efeito signicativo em relação às
lâminas de irrigação mensurando-se valor médio de 377,45
elétrons quantum
-1
para esta análise. Portanto, a quantidade de
água disponibilizada para as plantas de berinjela não interferiu
950 Flaviana G. da Silva et al.
R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.19, n.10, p.946–952, 2015.
na Fo em que a mesma indica quando todos os centros de
reação estão abertos.
Quanto à uorescência máxima (Fm), vericou-se aumento
linear com a variação da reposição hídrica de 33 a 166% da ETc
evidenciando-se valor máximo de 2220,125 elétrons quantum
-1
(Figura 3A). Para alguns autores (Baker & Rosenqvst, 2004;
Konrad et al., 2005; Suassuna et al., 2010) este indicador
representa a intensidade máxima da uorescência, quando
praticamente toda a quinona é reduzida e os centros de reação
atingem sua capacidade máxima de reações fotoquímicas. Em
outras culturas olerícolas, a exemplo do meloeiro, Suassuna et
al. (2011), relataram maior Fm (1559,03 elétrons quantum
-1
)
com volume de água estimado em 1954,23 m
3
ciclo
-1
. Melo et
al. (2010) vericaram, avaliando uorescência da clorola em
melancieira irrigada, Fm de 1792,23 elétrons quantum
-1
com
lâmina de 143,33 mm ciclo
-1
resultados esses inferiores aos
observados no presente trabalho.
O maior valor de uorescência variável (Fv) (1842,13), foi
vericado com a aplicação de 166% da ETc, representando
um acréscimo de 29% em relação à aplicação de 33% da ETc
(Figura 3B). A diferença entre Fme Foresulta na uorescência
variável (Fv) deste modo diante os resultados da Fm, mostrados
anteriormente, percebe-se que o mesmo foi maior que a Fo.
Portanto, os maiores valores de Fm encontrados associado
com a disponibilidade de água, mostram que não ocasionaram
deciência na fotorredução da quinona A (QA) nem no uxo
de elétrons entre os fotossistemas (Tatagiba et al., 2014). Este
resultado encontrado nas plantas de berinjela foi superior
ao valor encontrado por Melo et al. (2010), estudando a
uorescência na melancieira em função de níveis de água
constatando maior Fv de 1427,04 elétrons quantum
-1
com a
aplicação de 70% da ETo, fato que pode ter ocorrido devido às
condições de restrição de água na cultura da melancia.
Quanto à eciência quântica do PSII (Fv/Fm) (Figura 3C),
valor máximo (0,83 elétrons quantum
-1
) foi vericado com a
Figura 3. Fluorescência máxima (A), uorescência variável
(B), eciência fotoquímica (Fv/Fm) (C), razão (Fv/Fo) (D),
temperatura foliar (E) em plantas de berinjela cultivada sob
diferentes lâminas de irrigação
aplicação de 166% da ETc, calculando-se acréscimo de 3,75%
em relação à aplicação de 33% da ETc. Assim, plantas com
valores de Fv/Fm inferiores a 0,75 elétrons quantum
-1
indicam
situação de estresse e redução do potencial fotossintético na
planta. Quando o aparelho fotossintético se encontra intacto,
os valores variam entre 0,75 e 0,85 elétrons quantum
-1
(Reis &
Campostrini, 2008; Santos et al., 2010; Suassuna et al., 2010)
observando-se no presente trabalho e diante das condições
hídricas expostas, valores entre 0,80 e 0,83 elétrons quantum
-1
,
denotando que as plantas analisadas não apresentaram
dano fotoinibitório no fotossistema em função da variação
na disponibilidade hídrica enquanto Suassuna et al. (2011)
vericaram, estudando plantas de melão sob níveis de irrigação,
que a eciência fotoquímica atingiu o valor de 0,81 elétrons
quantum
-1
no volume estimado de 1600 m
3
ciclo
-1
de água.
Na razão Fv/Fo observou-se comportamento linear com
acréscimo de 26,82% nesta razão entre a maior (166% da ETc) e
a menor lâmina de irrigação adotada (33% da ETc), com valor
máximo de 4,87 elétrons quantum
-1
na taxa de 166% da ETc
(Figura 3D). Alguns autores utilizam a relação Fv/Fo como
indicador da eciência máxima no processo fotoquímico no
FSII e/ou da atividade fotossintética potencial (razão máxima
de produção quântica dos processos concorrentes fotoquímicos
e não fotoquímicos no FSII) apresentando valores entre 4 e 6
elétrons quantum
-1
. Esta razão também amplica as pequenas
variações detectadas em Fv/Fm (Reis & Campostrini, 2011).
A razão Fv/Fo é comumente utilizada em estudos de
diferentes espécies com variados tipos de estresse. Zanandrea
et al. (2006) vericaram, ao estudar os efeitos da salinidade
sobre parâmetros de uorescência em phaseolus vulgaris,
valor máximo de 4,578 elétrons quantum
-1
quando aplicavam
80 mmol L
-1
de NaCl. Konrad et al. (2005) estudaram
trocas gasosas e uorescência da clorola em seis cultivares
de cafeeiro sob estresse de alumínio e constataram que a
relação razão Fv/Fo não diferiu signicativamente entre a
seis cultivares avaliadas. Diante disto, o que se percebe que o
tipo e severidade do estresse podem afetar o comportamento
siológico do vegetal, tal como o estresse hídrico abordado
no presente estudo.
A temperatura foliar das plantas de berinjela decresceu
em 12,97% da menor taxa da ETc para a maior, observando-
se efeito linear com valor máximo de 31,5
o
C (33% da ETc)
e o menor de 27,9 ºC na lâmina de 166% da ETc (Figura 4).
Entende-se que o décit de água aumenta a temperatura na
folha, fato observado nas menores taxas de reposição hídrica.
Este comportamento pode ser explicado por Silva et al. (2013),
ao reportar que a fotossíntese é um dos mecanismos siológicos
mais compassivos ao estresse térmico decorrente de elevadas
temperaturas.
Destaque-se que altas temperaturas (30-35
o
C) inibem a
assimilação de CO
2
em plantas C
3
, por reduzir o estado de
ativação da Rubisco via inibição da Rubisco ativase, fechamento
estomático e redução da atividade fotoquímica (Oliveira et
al., 2005).
C
1. A taxa fotossintética de plantas de berinjela (híbrido
Ciça”) aumenta com o acréscimo da disponibilidade hídrica.
951Trocas gasosas e uorescência da clorola em plantas de berinjela sob lâminas de irrigação
R. Bras. Eng. Agríc. Ambiental, v.19, n.10, p.946–952, 2015.
2. Os valores mais expressivos de trocas gasosas (A, E,
gs, Ci, EiUA e EiC) em plantas de berinjela foram, de forma
geral, observados quando se utilizaram lâminas de irrigação
estimadas entre 123,52 e 166% da ETc.
3. A uorescência da clorola aumentou com o aumento
das lâminas de irrigação não havendo dano no aparelho
fotossintético e a temperatura foliar diminuiu em função do
aumento nos níveis de reposição da ETc.
A
Ao Professor/Pesquisador Marcos Eric Barbosa Brito,
pelo apoio na realização das análises siológicas.
L C
Alves, E. C.; Oliveira T. B.; Luz, L. M.; Vilhena, N. Q.; Costa, R. C. L.
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... parallel to a reduction of water availability in 20% (Figure 3b). Silva et al. (2015) observed similar behavior in plants of the eggplant Ciça variety, with higher internal carbon values in the largest used irrigation blade. The reduction in photosynthesis is related to the stomatal closure and the consequent reduction of CO 2 flow to the carboxylation site (Bosco, Oliveira, Hernandez, & Lacerda, 2009), both evidenced by the lower stomatal conductance observed in 20% of the field capacity and by biochemical limitations (Silva et al., 2012) under water deficit conditions. ...
Article
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It’s known that drought affects crop growth, however, little is known about the physiological responses developed under these conditions by underexploited species, such as Physalis angulata. This study aimed at assessing the physiological responses of Physalis angulata plants after 40 days under different water availability (100%, 80%, 60%, 40% and 20% of pot field capacity). In this research, the effects of the water deficit on the relative water content, water potential, gas exchange, sugars accumulation and activity of nitrate reductase were evaluated. Water relations were affected mainly in plants under severe water deficit, however, the variables remained stable when cultivated at sub-optimal levels of field capacity. Gas exchanges were also affected by water deficit, with reduction in carbon assimilation, internal carbon, stomatal conductance and transpiration, as well as increased leaf temperature and water use efficiency. Plants accumulated sugars as a mechanism of tolerance to severe water deficit, while nitrate reductase activity was reduced. P. angulata plants develop important strategies to tolerate water deficit, contributing to the establishment of crops under low water availability.
... To analyze the leaf gas exchange parameters, a portable infrared gas analyzer (IRGA LICOR -6400XT) was used. Were measured the stomatal conductance (gs -mol H 2 O m -1 s -1 ), transpiration rate (E -mmol m -2 s -1 ), net photosynthetic rate (A -µmol CO 2 m -2 s -1 ), water use efficiency (WUE -µmol CO 2 / mol H 2 O -1 ) (A/gs) (Hetherington;Woodward, 2003;Yan et al., 2015), intercellular carbon concentration (Ci -µmol CO 2 mol H 2 O -1 ) and carbon use effeciency (CUE -µmol CO 2 m -2 s -1 / µmol CO 2 -1 mol H 2 O -1 ) (A/Ci) (Silva et al., 2015). The evaluations were performed between 8 and 11 in the morning, under saturating light (1000 µmol m -2 s -1 ). ...
... Severely chlorotic and chlorotic plants had, respectively, A/Ci values of 0.021 and 0.042 mmol m À2 s À1 Pa À1 . According to Silva et al. (2015), this variable depends on the CO 2 availability in the leaf mesophyll, the amount of light, temperature and enzymatic activity. For Larbi et al. (2006), low carboxylation efficiency in Fe-deficient plants is associated with the inefficient activity of RuBisCO. ...
Article
Cashew plants have shown, a few days after planting in the field, interveinal chlorosis in young leaves and, as the symptoms become worse, the leaves are completely chlorotic, a nutritional disorder that is related to iron (Fe) deficiency. Thus, the objective was to evaluate the growth and physiological responses of grafted seedlings of dwarf cashew as a function of Fe doses. The experiment was conducted in a greenhouse, in a completely randomized design, with four replicates. Treatments consisted of five doses of Fe (0; 2.5; 5; 7.5 and 10 mg L⁻¹), using iron sulfate (20% Fe) as source. The following parameters were evaluated: growth variables – height, number of leaves, leaf area, stem diameter and dry matter (roots, shoots and total); and physiological variables – photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), water use efficiency (WUE), instantaneous carboxylation efficiency (A/Ci), photosynthetic pigments and relative chlorophyll index. Fe deficiency affected the photosynthetic process, causing significant reductions in the evaluated characteristics, indicating the need for its adequate supply for the growth of dwarf cashew plants.
... The plants submitted to B. japonicum inoculation showed statistically superior values for instantaneous carboxylation efficiency (ACi), indicating that there was a greater use of the assimilated CO2 by the plants in this treatment. The increase in instantaneous carboxylation efficiency (ACi) is a reflection of the increase in internal CO2 concentration (Ci) and stomatal conductance (gs), even though these were not statistically different, and are directly related to temperature, amount of light and availability of CO2 in the leaf mesophyll (Silva et al. 2015). Thus, low intercellular CO2 concentrations imply a reduction in the passage of this component into the cells, resulting in the use of CO2 from respiration to maintain a minimum rate of photosynthesis (Taiz and Zeiger 2013). ...
... During the greenhouse period, the Fv/Fo ratio decreased significantly, confirming the reduction of photochemical efficiency. This indicator is commonly used in studies with different species and types of stress, such as water deficit, as it acts as an indicator of maximum efficiency in the photochemical process in PSII and/or potential photosynthetic activity, with values between 4 and 6 electrons quantum -1 (Silva et al., 2015). Thus, among the Fv/Fo values obtained in the study, cuttings of 'Trifoliata' rootstock and of both rootstocks not treated with auxin exhibited Fv/Fo values below normal: 2.12 and 3.14, respectively, reinforcing the occurrence of photoinhibitory damage in the leaves of the respective treatments. ...
Article
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A estaquia é proposta como método alternativo para a propagação de porta-enxertos de citros, visando a garantia de obtenção de material clonal, especialmente em variedades com baixa taxa poliembriônica, e uma possível redução no período para a obtenção das mudas. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das folhas e da aplicação de ácido indolbutírico (AIB) sobre o enraizamento adventício, fluorescência da clorofila e caracterizar a ontogenia radicular em estacas dos porta-enxertos citrangeiro ‘Fepagro C 13’, e ‘Trifoliata’. Estacas semilenhosas foram coletadas em dezembro de 2018 e submetidas aos tratamentos: presença ou ausência de folhas com aplicação ou não de AIB (4000 mg L-1). Ao longo de 92 dias em casa de vegetação foram avaliados os percentuais de abscisão foliar, mortalidade de estacas, percentual de enraizamento e número de raízes por estaca. Também os dados da fluorescência inicial (Fo), máxima (Fm) e variável (Fv) da clorofila, a eficiência fotoquímica (Fv/Fm) e a razão Fv/Fo foram avaliados. Amostras de tecido da base da estaca foram coletadas para a realização do estudo anatômico. A presença das folhas nas estacas de ‘Fepagro C 13’ e ‘Trifoliata’ é essencial para o enraizamento adventício. O uso de auxina influencia a eficiência fotoquímica nas folhas das estacas. Em estacas de ‘Trifoliata’ as raízes adventícias originam-se a partir do câmbio vascular. .
... At 445 DAT plants subjected to the WS and VE/FL strategies also stood out with the lowest Fm values, differing statistically from those under the other irrigation strategies. Fm is related to the maximum intensity of the fluorescence emitted when almost all quinone is reduced and the reaction centers reach their highest capacity for photochemical reactions, a process that requires electrons from water (Silva et al., 2015); therefore, the decrease observed in plants under the VE/FL strategy indicates a slowdown in photosynthetic activity which aims to reduce the harmful effects of salt stress. ...
Article
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The occurrence of water sources with high concentrations of salts in the semiarid region of Northeast Brazil stands out as a limiting factor in the cultivation of irrigated yellow passion fruit. Thus the search for irrigation strategies with brackish water is fundamental for the sustainability of irrigated crops. The objective of the present study was to determine the quantum yield, chlorophyll levels, and cell damage in yellow passion fruit cultivated under different irrigation strategies with brackish water and potassium fertilization. The experiment was conducted under field conditions in São Domingos - PB, Brazil, adopting a randomized block design in a 6×2 factorial scheme, consisting of six strategies of use of brackish water applied in the different phenological stages of crop and two doses of potassium (60 and 100% of the recommendation), with four replicates. Two levels of irrigation water salinity were used, with low (1.3 dS m-1) and high electrical conductivity (4.0 dS m-1). The potassium dose of 100% recommendation corresponds to the application of 345 g of K2O per plant per year. The use of brackish water (4.0 dS m-1) increased chlorophyll fluorescence and negatively affected the photosynthetic pigments of yellow passion fruit, regardless of the phenological stage. Salt stress intensified intercellular electrolyte leakage in passion fruit plants under higher dose of potassium. Our results show that fertilization equivalent to 100% of the potassium recommendation is excessive for yellow passion fruit ‘BRS GA1’ in the tropical semiarid region under salt stress conditions.
Article
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The use of saline effluents from fish farming in agricultural activities has been increasing, especially in semiarid regions. This study was to evaluate the use of saline effluents from fish farming for the irrigation of Croton blanchetianus and to analyze the physiological and biochemical responses. After the cuttings were planted, irrigation with the effluent began. Treatments included four salinity levels (control, 1.5, 2.5, 3.5 dS m⁻¹). The control treatment was the supply water (0.56 dS m⁻¹). The evaluated variables were growth, relative water content, dry biomass, and levels of proteins, proline, hydrogen peroxide, malondialdehyde, and photosynthetic pigments. Physiological and biochemical adjustments ensured the maintenance of relative water content and osmotic adjustment under saline conditions without increasing lipid peroxidation. The salinity levels did not affect C. blanchetianus, indicating the lack of saline stress. The fish farm effluents are rich in organic matter, from food, and excrement, which was beneficial for the development of C. blanchetianus. The reuse of saline effluents from fish farming for the irrigation of C. blanchetianus can be a viable environmental alternative, avoiding direct disposal into the environment. Key words: water reuse; black quince; sustainable development
Article
Water salinity is a major abiotic stress that impacts plant growth and metabolism, reducing crop production. However, the adequate use of organic fertilizers rich in nitrogen (N) can attenuate the damages caused by saline stress. In this context, the castor bean cake (CBC), a co-product of the castor oil production chain, has shown great potential as organic fertilizer and stress mitigator, however, the mechanisms involved in these responses remain unclear. Thus, this study aimed to investigate the effects of different doses of CBC and electrical conductivities of irrigation water (EC) on the photochemical efficiency of photosystem II, the accumulation of organic solutes, and the oil production in basil. The experimental design was randomized blocks in a 5 × 5 factorial scheme, combining levels of EC (0.5, 1.2, 3.0, 4.7, 5.5 dS m⁻¹) with doses of CBC (0.0, 1.4, 5.0, 8.5 and 10 t ha⁻¹), in a matrix generated by the Box Central Compound. The contents of proline, glycine-betaine, proteins, amino acids, reducing sugars, non-reducing sugars, total sugars, photosynthetic pigments, electrolyte leakage, chlorophyll a fluorescence, and oil production were evaluated. The highest photochemical efficiency and oil content was found in basil irrigated with EC up to 3 dS m⁻¹ and supplemented with 5 t ha⁻¹ of CBC, which was followed by lower electrolyte leakage. In addition, CBC induced osmoregulation under saline conditions, as shown by the increase in free amino acids, proteins, proline, glycine-betaine, and sugars. However, high doses of CBC combined with high EC reduced photosynthetic pigment content, chlorophyll a fluorescence, and oil content. In conclusion, CBC induced osmoprotection, maintaining cell membrane integrity and increasing photochemical efficiency of basil. In addition, the use of 5 t ha⁻¹ of CBC combined with low levels of water salinity can be employed to enhance oil production in basil.
Article
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The analysis of chlorophyll fluorescence is one of many ways to quantify the salt damage to photosynthetic performance and crop production. Thus, the present study aimed to evaluate the photochemical efficiency and production of coriander, cultivar ‘Verdão’, as a function of the electrical conductivity levels of the nutrient solution and the cationic nature. The experimental design was in randomized blocks, in a 4 × 3 factorial scheme, with four replicates. The treatments consisted of four electrical conductivities of the nutrient solutions (ECns = 1.6, 3.2, 4.8, and 6.4 dS m⁻¹) and three kinds of water of different cationic natures (Na⁺; Ca²⁺; Mg²⁺), which were prepared with the dissolution of different salts - NaCl, CaCl2.2H2O, and MgCl2.6H2O in supply water (ECw = 0.12 dS m⁻¹), that is, three predominant cationic natures. The study was carried out in a greenhouse between November and December 2019 at the Fertigation and Salinity Laboratory of the Agricultural Engineering Department of the Universidade Federal Rural de Pernambuco. It was found that the increase in the electrical conductivity of the nutrient solution affected reaction centers, photochemical activity, and carboxylation efficiency and resulted in reductions in stomatal conductance, CO2 assimilation rate, and therefore, in the biomass production of coriander. Different cationic prevalence in water causes differences in the intensity of salt damage, especially with increasing concentration. Key words: Coriandrum sativum L.; gas exchange; chlorophyll a fluorescence
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An efficient water management in irrigation is essential to optimize water efficiency, especially when using brackish water. Thus, the present study was carried out aiming to analyze gas exchanges, pod production, and the water status of peanut plants under increasing levels of salinity (electrical conductivity of 0.12, 1.6, 2.8, 4.0, and 5.2 dS m⁻¹) and the application of the irrigation depth via pulses. A randomized block design in a 5 × 2 factorial scheme was used with four replications, adding up to forty experimental units. The experiment was carried out in drainage lysimeters, at the Federal Rural University of Pernambuco, in open fields from September to November 2019. It was concluded that the use of pulse drip irrigation did not mitigate the deleterious effect of salinity but promoted higher grain and pod production compared to continuous drip irrigation. It was also found that the use of brackish water via pulse drip irrigation promotes greater water use efficiency compared to continuous drip irrigation, and that the increase in the electrical conductivity of the water reduced the water, pressure, and osmotic potentials, along with the osmotic adjustment. Key words: Arachis hypogaea; salt tolerance; salinity stress
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This work had the objective of checking the echophysiological behavior of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] cv. BRS Xique-xique cultivated under different levels of hydric deficit. The plants were cultivated in vases with capacity for 10L, containing one substratum composed by: 88,45% sand, 3,71% of clay, 7,84 % of silte. The experimental design was entirely randomized with three treatments (TO- reposition of 100% of lost water by evapotranspiration, T1- reposition of 50% and T2- reposition of 25%) and five repelicates. Previously, T1 and T2 suffered a period of stress and were later rehydrated. In the day of the assessment, the plants of T1 had been undergone to stress for three days, while the plants T2 for 5 days. The variables analyzed were: leaf water potential, net photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, internal CO2 concentration and foliar temperature. The fewest availability of water caused reductions in the net photosynthesis rates, stomatal conductance and transpiration in T1 and T2 when they were compared to T0. The internal CO2 concentration in T2 was the greater among analyzed treatments. The reposition of 50 % of the lost water hasn´t caused any damage in the net photosynthesis.
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The melon crop has great social and economic importance to Northeastern Brazil, however, lack and excess of water affect growth. Therefore it is necessary to determine ideal water amount to obtain the maximum yield. This research work aimed to evaluate photochemical efficiency and yield of Cantaloupe melon under different irrigations levels. The work was carried in field conditions, adopting a randomized block design with 4 treatments [(60, 80, 100, and 120% of ET0 (mm day-1) corresponded to the volume of water accumulated during the cycle: 1250, 1680, 2110 and 2540 m3 cycle-1, respectively, and 6 replications with 10 plants per experimental unit. The following variables were analyzed: chlorophyll fluorescence, yield and physical and chemical attributes fruits. The 80% ETo water level provided the higher efficiency of Photosystem II. There was lower production of Class I fruits with the level irrigation higher than 100% ETo; and the incidence of the class II and III fruits increased linearly with increasing water levels. There was a reduction in fruit size with irrigation higher than 100% ETo, however the sugar content was satisfactory with irrigation up to 80% ETo. Water levels based on 100% ETo provide the best physiological indices and increasing in production variables.O meloeiro tem reconhecida importância sócio-econômica no Nordeste do Brasil, porém a falta ou excesso de água limita o seu cultivo. Para tanto, é necessário determinar a quantidade ideal para a obtenção do máximo rendimento. Assim, objetivou-se avaliar a eficiência fotoquímica e o rendimento do meloeiro Cantaloupe sob diferentes lâminas de irrigação. O trabalho foi conduzido em condições de campo, adotando-se o delineamento em blocos ao acaso com 4 tratamentos [(60; 80; 100 e 120% da ETo (mm dia-¹)] que corresponderam aos volumes de água acumulados de 1250, 1680, 2110 e 2540 m3 ciclo -¹, respectivamente; e 6 repetições com 10 plantas úteis por parcela. Analisaram-se as variáveis: fluorescência da clorofila a, rendimento e atributos físico-químicos dos frutos. A lâmina de água de 80% da ETo promoveu maior eficiência do fotossistema II. Houve menor produção de frutos da Classe I na lâmina superior a 100% da ETo; a incidência de frutos das Classes II e III cresceu linearmente com o aumento das lâminas de água. O tamanho dos frutos foi reduzido com irrigações superiores a 100% da ETo; no entanto, o teor de açúcar foi satisfatório até irrigações com 80% da ETo. Lâminas de água baseadas em 100% da ETo proporcionam os melhores índices fisiológicos e incrementos nas variáveis de produção.
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Diferentes lâminas de irrigacao foram aplicadas durante o desenvolvimento da berinjela ( Solanum melongena L.) com o objetivo de estabelecer estrategias otimas de irrigacao para a cultura, considerando diferentes valores para o preco do produto e custos da energia eletrica. Foi realizado um experimento com delineamento experimental inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 6 repeticoes. Os tratamentos foram constituidos de 5 diferentes lâminas de irrigacao, 50, 75, 100, 125 e 150% da lâmina de reposicao de agua ate a condicao de capacidade de campo. Os resultados demonstraram diferencas significativas para todas as variaveis analisadas, diâmetro do caule, altura das plantas e produtividade. A producao total (kg.planta -1 ) apresentou uma resposta quadratica aos tratamentos e o custo uma funcao linear. O tratamento que promoveu a maior produtividade foi o de 229 litros.planta -1 e o tratamento que promoveu o maior retorno economico foi o de 227 litros.planta -1 . Por fim, concluiu-se que de acordo com condicoes analisadas, as irrigacoes podem ser realizadas para atingir a produtividade maxima da cultura e que variacao na relacao de precos (Pw/Py), nao influenciou proporcionalmente a lâmina recomendada para a obtencao da maxima eficiencia economica. UNITERMOS : manejo de irrigacao, berinjela, produtividade BILIBIO, C.; CARVALHO, J. de A.; MARTINS, M.; REZENDE, F. C.; FREITAS, W. A. de F.; GOMES, L. A. A. IRRIGATED EGGPLANT CROP FUNCTION IN PROTECTED ENVIRONMENT 2 ABSTRACT Different irrigation depths were applied during eggplant (Solanum melongena L.) development in order to establish optimum crop irrigation strategies, considering different values for product price and energy costs. The experiment was carried out in a totally random experimental design with 5 treatments and 6 replications. The treatments consisted of 5 different irrigation depths: 50, 75, 100, 125 and 150% of the water replacement depths until field capacity condition. The results showed significant differences for all the analyzed variables: stem diameter, plant height, and yield. The total crop (kg.plant -1 ) showed a square response to the treatments, whereas the cost showed a linear function; the treatment of 229 liters per plant showed the highest yield, whereas the treatment of 227 liters per plant provided the highest investment turnover. Finally, we concluded that, according to the analyzed conditions, irrigations may be carried out in order to reach the maximum crop yield; also, the variation in price relationship (Pw/Py) did not proportionally affect the depth recommended to obtain the maximum economic efficiency. KEYWORDS : irrigation management, yield, energy costs
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This study evaluated gas-exchange responses of the sunflower when subjected to water deficit at different stages of growth. The experiment was carried out at Pentecost, in the state of Ceara, in a randomized-block design of time-split plots, consisting of eight plots, three subplots and four blocks. In the plots, the periods of induction of the water deficit were evaluated at different stages of growth (vegetative, flowering and production formation), which corresponded to the occurrence of the water deficit at one, two or three stages, and in the subplots, the times of evaluation of the physiological characteristics corresponded to the end of each phase (52, 68 and 110 days after sowing, DAS). The crop was irrigated at a level equivalent to100% of the reference for evapotranspiration (ETo), and the water deficit was imposed at half the level that was used in the control treatment. The periods of evaluation influenced most of the variables analysed, except for the intrinsic efficiency of the use of water. The results for leaf temperature and for the rates of photosynthesis, transpiration, stomatal conductance, concentration of internal CO2, and the immediate and intrinsic efficiency of the use of water, showed no effects in relation to the level of water deficit evaluated regardless of the period in which these were applied. Photosynthesis and transpiration decreased with the stage of development of the crop, causing reductions in the immediate efficiency of the use of water. It was therefore concluded that the crop can be irrigated at 50% of ETo throughout the complete cycle without damage to the process of photosynthesis.
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O objetivo do trabalho foi verificar os indicadores de estresse hídrico, bem como seu efeito na cultura do feijão, por meio da condutância estomática. O experimento foi realizado na Área Experimental de Irrigação da Universidade Estadual Paulista - Jaboticabal, no ano agrícola de 2000. Foram estudados quatro tratamentos de irrigação com níveis crescentes de ETm: (T1) ETm acumulada = 22mm; (T2) ETm acumulada = 33 mm; (T3) ETm acumulada = 44 mm; (T4) ausência de irrigação. Nas plantas com suprimento adequado de água, os maiores valores de condutância estomática ocorreram por volta do meio-dia solar, atingindo cerca de 159 e 174 mmol m-2 s-1, para T1 e T2, respectivamente, enquanto nos tratamentos T3 e T4, os maiores valores encontrados foram de 83 e 52mmol m-2 s-1, respectivamente. A condutância estomática ao longo do ciclo apresentou valor máximo de 165mmolm-2 s-1 para o tratamento T4, enquanto para T1 e T2 os valores máximos obtidos variaram de 179 a 183mmol m-2 s-1. A temperatura da folha e a transpiração apresentaram estreita relação com a resistência estomática, enquanto a radiação fotossinteticamente ativa não diferiu entre os tratamentos.
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It was proposed to evaluate various hydric schemes on the morphophysiological behavior and performance of watermelon plants at field conditions in the semiarid region of Paraiba state (Brazil). The experiment was carried in the State University of Paraiba. The cultivar Crimson Sweet was used, and plants were spaced 2.2 m x 0.6 m; the experiment was designed in randomized blocks with four treatments [40, 70, 100 and 130% of the reference evapotranspiration value (mm day-1)] and eight replications. The maximum expressions of growth were verified for the irrigation level of 204 mm, with leaf area of 1.831 m2, leaf area index of 1.35 m2 m-2 and growth rate of 0.04 m2 day-1. The stomatal resistance was greater during the afternoon, regardless of irrigation level. The initial, maximum and changing fluorescences and the quantum efficiency of photosystem II reduced abruptly for the highest level of irrigation. The maximum fruit yield (52,400 kg ha-1) was obtained for the irrigation level of 266 mm -1 cycle-1; the water use efficiency verified was 19.69 kg m-3. During the irrigation management for the watermelon plant, it is possible to adopt values between 70-100% for estimating the ETo due to calculate the culture irrigation level.