RELAÇÕES HÍDRICAS DE PLANTAS EM FEIJÃO-DE-CORDA SUBMETIDA À DEFICIÊNCIA HÍDRICA NA FASE VEGETATIVA

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1 RELAÇÕES HÍDRICAS DE PLANTAS EM FEIJÃO-DE-CORDA SUBMETIDA À DEFICIÊNCIA HÍDRICA NA FASE VEGETATIVA Desirée Gonzaga da Frota Rocha 1, Francisco José Fernandes Távora 2 1. Mestranda da Universidade Federal do Ceará UFC (desirrefrotarocha@gmail.com) 2. Eng. Agrônomo, Ph. D., Prof. do Dep. de Fitotecnia, CCA/UFC, CE, Recebido em: 06/05/2013 Aprovado em: 17/06/2013 Publicado em: 01/07/2013 RESUMO A deficiência hídrica provoca alterações no comportamento vegetal cuja irreversibilidade vai depender do genótipo, da duração, da severidade e do estádio de desenvolvimento da planta. Neste trabalho estudaram-se as relações hídricas de feijão-de-corda submetido à deficiência hídrica na fase vegetativa. Três experimentos com delineamento em blocos casualizados, esquema fatorial conduzidos em casa-de-vegetação na UFC, Campus do Pici. Foram testando três genótipos de feijão-de-corda, dois de hábito de crescimento indeterminado Seridó (CE-001) e Epace 10 (CE-873) e um de hábito de crescimento determinado TVU (CE-926) e dois regimes hídricos com três repetições para cada experimento. As plantas com apenas 15 dias de estresse hídrico reduziram a transpiração e a condutância estomática a níveis significativamente inferiores às normalmente irrigadas. O genótipo Epace-10 apresentou valores mais elevados na temperatura foliar em relação à ambiente no tratamento seco. PALAVRAS-CHAVE: Déficit hídrico, feijão de corda, potencial hídrico WATER RELATIONS OF PLANTS IN BEAN-TO-STRING SUBMITTED TO WATER STRESS ON STAGE VEGETATIVE ABSTRACT Water stress causes changes in behavior vegetable whose irreversibility depends on the genotype, duration, severity and stage of plant development. In this work we studied the water relations of bean-to-string subjected to water stress during the vegetative stage. Three experiments with randomized block design, factorial conducted under a greenhouse in UFC, Pici Campus. Were testing three genotypesof-string, two indeterminate growth habit Seridó (EC-001) and Epace-10 (EC-873) and a determinate growth habit TVU-4552 (EC-926) and two regimes water with three replicates for each experiment. Plants with only 15 days of water stress reduced transpiration and stomatal conductance to levels significantly lower than those typically irrigated. Genotype Epace-10 was significantly higher in leaf temperature in relation to the environment in dry treatment. KEYWORDS: Water deficit, string bean, water potential ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

2 INTRODUÇÃO O estudo da deficiência hídrica tem merecido especial atenção por parte dos fisiologistas e agrônomos, devido a sua importância no crescimento e produção das plantas superiores (PAULUS et al., 2010). A região do Nordeste do Brasil por apresentar clima semi-árido, precipitações pluviais pequenas e mal distribuídas e altas taxas de evaporação, está grandemente sujeita ao fenômeno da seca. Sob o ponto de vista agrícola, a seca reduz a disponibilidade de água no solo e, por conseguinte, se manifesta pelo déficit hídrico nos tecidos vegetais, afetando o desenvolvimento das culturas (SILVA et al., 2012). O feijão-de-corda ou feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp), é uma leguminosa comestível, dotada de alto conteúdo protéico, presente nas regiões tropicais e subtropicais e amplamente distribuída no mundo. No Brasil é mais cultivada nas regiões Norte e Nordeste por pequenos produtores, principalmente em cultivo de subsistência (BEZERRA et al., 2010). Essa cultura desempenha um papel fundamental na economia agrícola nordestina, constituindo-se em elemento básico na alimentação das populações mais carentes, suprindo principalmente suas necessidades de proteína vegetal (TORRES et al., 2008). O nível de deficiência hídrica que reduz o crescimento difere entre espécies e dentro da espécie, dependendo do genótipo, uma vez que as características de crescimento e desenvolvimento podem ser diferentes. Por outro lado, a capacidade de recuperação da planta depende da velocidade e da intensidade do estresse imposto (CATUCHI, 2012). Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar as relações hídricas de feijão-de-corda submetida à deficiência hídrica na fase vegetativa. MATERIAL E MÉTODOS A pesquisa constou de três experimentos conduzidos em casa-de-vegetação no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici, situado no município de Fortaleza, litoral do Estado do Ceará. Se caracteriza pela posição geográfica de 3 44 de latitude sul e de de longitude a oeste de Greenwich, tipo climático Aw, da classificação de Köppen com uma altitude de 19,5 metros com temperatura média anual de 28,1 C, ampli tude de variação mensal entre 24,8 e 32,2 C, e precipitação média anual de aprox imadamente 804,77 mm na ultima década ( ) (DNMET, 2013). Trabalhou-se com três genótipos de feijão-de-corda, dois de hábito de crescimento indeterminado Seridó (CE-001) e Epace 10 (CE-873) e um de hábito de crescimento determinado TVU-4552 (CE-926). Estes genótipos foram obtidos do Banco de Germoplasma de Feijão-de-corda - CCA/UFC. Foram utilizados como parcelas experimentais tubos de PVC com 0,15 m de diâmetro e 1,00 m de profundidade, contendo como substrato solo de textura francoarenosa, previamente esterilizada com duas pastilhas de gastoxim (fosfeto de alumínio) por tubo. A análise do solo utilizado nos experimentos apresentou: Ca ++ + Mg ++ = 3,40 cmol c.dm -3, Ca ++ = 2,20 cmol c.dm -3, Mg ++ = 1,20 cmol c.dm -3, Na + = 18 mg.dm -3, P + = 22 mg.dm -3 e K + = 21 mg.dm -3, e ph = 7,2. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

3 Foi realizada a adubação com nitrogênio, fósforo e potássio, tendo como fontes: uréia, superfosfato triplo e cloreto de potássio na proporção de , correspondendo a 0,40-0,67-0,45 g.vaso -1, respectivamente. Realizou-se a semeadura de cinco sementes em cada tubo para dez dias após o plantio realizar-se o desbaste deixando-se uma planta por tubo. Tratou-se com pulverizações preventivas contra mosca branca duas vezes por semana durante todo o período do experimento, com uma mistura de Azodrin 400 (1mL.L -1 ) e com Agritoato 40 (1mL.L -1 ). As plantas, em cada experimento foram submetidas a dois regimes hídricos, a saber: controle, com irrigações diárias, e estresse, onde a irrigação foi suspensa à partir do décimo dia após o plantio até a colheita que ocorreu com 15 (Experimento 1), 30 (Experimento 2) e 45 dias (Experimento 3) após o início da aplicação do estresse. No ensaio de 45 dias de estresse as plantas foram reidratadas, até atingir a capacidade de campo, com 30 dias de estresse para evitar que atingissem o ponto de murcha permanente. Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial com três genótipos e dois regimes hídricos com três repetições para cada experimento. Todas as determinações foram realizadas ao final de cada período. A condutância estomática, a transpiração foliar e as temperaturas da folha e do ambiente foram determinadas utilizando-se um porômetro Licor steady (LICOR Inc; Lincoln, Nebrasca, EUA). Essas determinações foram realizadas na terceira folha a partir da base na face abaxial, no horário entre 7:00 h e 8:00 h. O potencial hídrico foliar foi determinado através de uma câmara de pressão (modelo 3035 da Soil Moisture Equipament Corp, Santa Bárbara, Califórnia, EUA) no período de 8:00 às 9:00 h, utilizando-se a terceira folha a partir da base. A folha foi introduzida na câmara de pressão, de modo que uma parte do pecíolo permaneceu fora da mesma, a fim de observar, com o auxílio de uma lente de aumento, a aparição, no xilema, da seiva mineral. Com a câmara hermeticamente fechada, a pressão foi aumentada através da abertura de uma válvula ligada a um tubo de Nitrogênio. Quando a primeira gota que saiu do xilema apareceu, a válvula foi fechada, procedendo-se a leitura no manômetro que corresponde ao potencial hídrico em MPa (TURNER, 1981) RESULTADOS E DISCUSSÃO Potencial Hídrico A deficiência hídrica aplicada nos três experimentos determinou reduções significativas no Potencial Hídrico (ψ W ) dos genótipos estudados. Não foram constadas, entretanto, diferenças para essa variável entre genótipos (Tabela 1). Os resultados revelaram que os tratamentos impostos reduziram o estatus de água das plantas nas três épocas amostradas do crescimento vegetativo. A leve recuperação do ψ W no Experimento 3 deveu-se, provavelmente, à irrigação realizada quando as plantas atingiram 30 dias de estresse hídrico. PIMENTEL & HEBERT (1999) observaram reduções de até 2,3 MPa para cultivares de feijão-de-corda submetidas a estresse hídrico na fase vegetativa, e reduções médias de 1,9 MPa para feijão comum num menor período de estresse. Os autores relataram ainda que o feijão-de-corda apresentou maior tolerância à seca ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

4 quando comparado ao feijão comum. PIMENTEL & PEREZ (2000) observaram reduções inferiores a 1,5 MPa em genótipos de feijoeiro comum quando o potencial hídrico do solo atingiu valores médios de 1,8 MPa, com 10 dias de aplicação de estresse hídrico. TABELA 1 - Potencial hídrico foliar (MPa) de três genótipos de feijão-de-corda submetidos a 15, 30 e 45 dias de estresse hídrico na fase vegetativa. Genótipos 15 dias Controle Seco Média TVU ,90-1,31-1,11 Seridó -0,93-1,29-1,11 Epace-10-0,88-1,26-1,07 Média -0,90 a* -1,29 b - 30 dias TVU ,95-1,51-1,23 Seridó -0,94-1,44-1,19 Epace-10-0,88-1,43-1,15 Média -0,92 a -1,46 b - 45 dias TVU ,00-1,41-1,21 Seridó -1,04-1,29-1,17 Epace-10-1,09-1,35-1,22 Média -1,04 a -1,35 b - * Médias seguidas da mesma letra minúscula, em linhas, não diferem significativamente, ao nível de 0,05 de probabilidade, pelo teste de Tukey. Transpiração Foliar e Condutância Estomática As plantas com apenas 15 dias de estresse hídrico (Experimento 1) reduziram a transpiração a níveis significativamente inferiores às normalmente irrigadas. Entretanto, essa redução, embora significativa, permitiu a manutenção do processo transpiratório. Com o avanço do período de deficiência hídrica (Experimentos 2 e 3) as reduções na transpiração do tratamento estressado foram maiores, com as plantas apresentando valores de 0,49 e 0,64 g.cm 2.s -1 com 30 e 45 dias de estresse hídrico, respectivamente. Nos mesmos períodos as plantas controle apresentaram valores médios de 15,32 e 15,83 g.cm 2.s -1 (Tabela 2). TABELA 2: Transpiração foliar (g.cm 2.s -1 ) de três genótipos de feijão-decorda submetidos a 15, 30 e 45 dias de estresse hídrico na fase vegetativa. Genótipos 15 dias Controle Seco Média TVU ,31 11,24 16,28 Seridó 17,98 15,02 16,50 Epace-10 18,51 15,97 17,24 Média 19,27 a 14,08 b - 30 dias TVU ,17 0,49 6,83 Seridó 14,79 0,48 7,64 ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

5 Epace-10 17,99 0,49 9,24 Média 15,32 a* 0,49 b - 45 dias TVU ,37 0,57 8,47 Seridó 15,28 0,77 8,03 Epace-10 15,85 0,57 8,21 Média 15,83 a 0,64 b - * Médias seguidas da mesma letra minúscula, em linhas, não diferem significativamente, ao nível de 0,05 de probabilidade, pelo teste de Tukey. A exemplo da transpiração, no Experimento 1, as plantas submetidas a 15 dias de deficiência hídrica apresentaram uma leve redução na condutância estomática. Com o aumento da imposição do estresse (30 e 45 dias) as reduções nessa variável do tratamento seco foram bastante expressivas, com essas plantas apresentando valores de 0,03 e 0,05 cm.s -1 para os Experimentos 2 e 3, respectivamente. Esse comportamento é explicado pelo fechamento estomático provocado pelo severo déficit hídrico aplicado nessa fase (Tabela 3). As plantas controle no mesmo período apresentaram valores de 2,07 e 1,74 cm.s -1. As reduções da condutância estomática em plantas submetidas a ciclos de deficiência hídrica estão relacionadas a aumentos da temperatura foliar e reduções na transpiração foliar. BATISTA et al., (2010) observaram em cultivares de feijão-decorda submetidas a estresse hídrico reduções na transpiração e na condutância estomática, devido a uma diminuição na abertura dos estômatos (Tabela 3). O autor relata que esse declínio foi uma consequência da redução do potencial hídrico quando as plantas foram submetidas a condições de deficiência hídrica. FRANÇOIS (2012) constatou em feijão-de-corda, uma tendência de declínio da condutância estomática com a idade da planta, tanto em indivíduos submetidos a deficiência hídrica do solo como nas testemunhas. O autor comenta ainda que, a condutância estomática apresenta-se pouco eficaz como instrumento de identificação de genótipos de feijão-de-corda adaptados à seca, em virtude de ser muito interativa com as condições ambientais. TABELA 3: Condutância estomática (cm.s -1 ) de três genótipos de feijão-decorda submetidos a 15, 30 e 45 dias de estresse hídrico na fase vegetativa. Genótipos 15 dias Controle Seco Média TVU ,99 1,09 2,04 Seridó 2,51 1,47 1,99 Epace-10 2,90 1,30 2,10 Média 2,80 a 1,29 b - 30 dias TVU ,88 0,03 0,96 Seridó 1,69 0,03 0,86 Epace-10 2,64 0,03 1,33 Média 2,07 a* 0,03 b - 45 dias TVU ,53 0,04 0,79 Seridó 1,79 0,06 0,93 ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

6 Epace-10 1,88 0,04 0,96 Média 1,74 a 0,05 b - * Médias seguidas da mesma letra minúscula, em linhas, não diferem significativamente, ao nível de 0,05 de probabilidade, pelo teste de Tukey. Temperatura foliar As plantas submetidas a 15 dias de estresse apresentaram temperatura foliar próxima à ambiente, enquanto as irrigadas mostraram uma redução na temperatura em relação ao ambiente de 5,3 % (Tabela 4). Com exceção do genótipo Epace-10 que apresentou valores mais elevados na temperatura foliar em relação ao ambiente no tratamento seco, os demais genótipos tiveram comportamento semelhante. Com o avanço do período de estresse (30 e 45 dias) constata-se que os genótipos não demonstraram respostas significativas para essa variável. Entretanto, quando submetidos a estresse hídrico mostraram valores de temperatura foliar superiores à ambiente, diferindo significativamente das plantas controle. 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 sofre redução nestas condições. VIEIRA et al., (2010) sugerem que o valor da temperatura foliar em relação à temperatura do ar pode servir como indicador do estado hídrico das plantas. GARRIDO (1998) relatou que sob condição de estresse hídrico da planta, ocorre diminuição da condutância estomática e, portanto, da transpiração, e como consequência, há um aumento da temperatura foliar. TABELA 4: Relação temperatura foliar / temperatura ambiente (%) de três genótipos de feijão-de-corda submetidos a 15, 30 e 45 dias de estresse hídrico na fase vegetativa. Genótipos 15 dias Controle Seco Média TVU ,06 b A 98,83 a AB 97,44 Seridó 94,64 b A 97,94 a B 96,29 Epace-10 93,36 b A 101,03 a A 97,20 Média 94,69 99,27-30 dias TVU ,13 102,99 99,56 Seridó 99,35 102,87 101,11 Epace-10 97,38 103,10 100,24 Média 97,62 b 102,99 a - 45 dias TVU ,55 102,11 99,83 Seridó 98,60 102,43 100,52 Epace-10 99,37 102,42 100,89 Média 98,51 b 102,32 a - * Médias seguidas da mesma letra minúscula, em linhas, não diferem significativamente, ao nível de 0,05 de probabilidade, pelo teste de Tukey. CONCLUSÕES ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

7 Para as condições em que o experimento foi realizado, o genótipo Epace-10 apresentou valores mais elevados na temperatura foliar em relação à ambiente no tratamento seco. As plantas submetidas a 15 dias de deficiência hídrica apresentaram uma leve redução na transpiração foliar e na condutância estomática e a temperatura foliar foi próxima à do ambiente. REFERÊNCIAS BATISTA, L. A. et al. Anatomia foliar e potencial hídrico na tolerância de cultivares de café ao estresse hídrico. Revista Ciência Agronômica, v. 41, n. 03, p , BEZERRA, A.K.P. et al. Rotação cultural feijão caupi/milho utilizando-se águas de salinidades diferentes. Cienc. Rural, v. 40, n.5, p CATUCHI, T.A.et al. Respostas fisiológicas de cultivares de soja à adubação potássica sob diferentes regimes hídricos. Pesq. agropec. bras. 2012, v.47, n.4, p , DNMET Departamento Nacional de Meteorologia. Normas climatológicas vol 38. N11. Abril/2013. Acesso em 08 de julho de AGRO_DECENDIAL_201304P2.pdf. GARRIDO, M. A. T. Respostas do feijoeiro às lâminas de água e adubação nitrogenada f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) Universidade Federal de Lavras, Lavras. FRANÇOIS, T. Relações hídricas e trocas gasosas em plantas de feijão submetidas à Irrigação deficitária f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola). Universidade Federal de Santa Maria, RS, PAULUS D; DOURADO NETO D.; FRIZZONE J.A.; SOARES T.M. Produção e indicadores fisiológicos de alface sob hidroponia com água salina. Horticultura Brasileira, v.28, n PIMENTEL, C.; HÉRBERT, G. Potencial fotossintético e condutância estomática em espécies de feijão caupi sob deficiência hídrica. Revista brasileira de Fisiologia Vegetal, São Carlos, v.11, n. 1, p. 7-11, PIMENTEL, C, PEREZ, A. J. DE L. C.; Estabelecimento de parâmetros para avaliação de tolerância à seca, em genótipos de feijoeiro. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasilia, v.35, n. 1, p , SILVA, M.T.; SILVA, V.P.R.; AZEVEDO, P.V. O cultivo do algodão herbáceo no sistema de sequeiro no Nordeste do Brasil, no cenário de mudanças climática. Rev. bras. eng. agríc. ambient. v.16, n.1, p , ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p

8 TORRES, S.B.; OLIVEIRA, F.N. OLIVEIRA, R.C.; FERNANDES, J.B. Produtividade e morfologia de acessos de caupi, em Mossoró, RN. Hortic. Bras., v.26, n.4, p TURNER, N.C. Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water status. Plant and Soil, v.58, p , VIEIRA, E. L., DE SOUZA, G. S., DOS SANTOS, A. R., & DOS SANTOS SILVA, J.. Manual de fisiologia vegetal. Jeferson Selbach ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, N.16; p