Orientador : Orivaldo Brunini

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O estudo foi realizado em área experimental do Gentro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (GNPAF-EMBRAPA), Goianira, GO, durante 05 meses de mala-agosto dos anos 1987 e 1988. Estes ensaios tiveram como objetivo avaliar os mecanismos de resistêncla à seca das cultivares de feijão BAT 477,...

Resumo: O estudo foi realizado em área experimental do Gentro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão (GNPAF-EMBRAPA), Goianira, GO, durante 05 meses de mala-agosto dos anos 1987 e 1988. Estes ensaios tiveram como objetivo avaliar os mecanismos de resistêncla à seca das cultivares de feijão BAT 477, Carioca e a RAB 96, tidas como promissoras para o cultivo da época da seca, para dar suporte aos programas de melhoramento direcionados para regiões com deficiência hídrica. Estes materiais foram irrigados convencionalmente até 05 15 dias apos a emergência, quando foram, então, submetidos a três tratamentos hídricos, irrigado, estresse moderado e severo, por meio de uma linha central de aspersores. Tais condições hidraulicas no solo foram mantldas até a colheita. O tratamento irrigado recebeu boas condições hídricas, ou seja, foi sempre mantido a um potencial da água no solo superior a -0,035 MPa, a 15 cm de profundidade. O tratamento com estresse severo, praticamente não recebeu água apos a suspensão da irrigação convencional, e o estresse moderado recebeu lâminas intermediárias de água. Para caracterizar o efeito do defict hídrico sobre os mecanismos de resistência à seca foram avaliados a produção de grãos e seus componentes e, durante a floração, o peso específico foliar, o índice de área foliar, a matéria seca da parte aérea, o número de nos na haste principal e nos ramos secundários, a densidade linear radicular, a eficiência radicular ná absorção de água, o potencial da agua na folha, a resistencia difusiva estomática e a temperatura do dossel. Estes três últimos parâmetros foram avaliados do amanhecer ao pôr do sol. As cultivares BAT 477 e Carioca apresentaram, geralmente, melhor estado hídrico, definido pela maior capacidade de recuperação e manutenção de altos potenciais da água, seja ao fim do período diário de radiação solar ou da redução instantânea desta. Não foi encontrada, entretanto, diferença marcante do potencial mínimo da agua na folha, determinado entre os níveis hídraulicos dentro de cada cultivar nem destas dentro dos níveis. A resistência difusiva estomática, no entanto, reduziu com o aumento da radiação solar, a uma taxa inferior nas cultivares BAT 477 e Carioca, quando submetidos ao déficit hídrico. A metodologia usada na avaliação da temperatura do dossel não discriminou as cultivares, mas ficou evidente diferença de temperatura entre plantas submetidas às boas condições hídraulicas e às estressadas. As cultivares BAT 477 e Carioca apresentaram menor índice de redução da área foi lar e menor índice de aumento do peso específico. Isto significa ma n u te n ç ã.o d a á r e a d e s í n te s e d e c a r -boidratos e menor resistência ao fluxo deste aos sítios de armazenamento. Estas características foram mais evidentes na cultivar Carioca. As cultivares apresentaram plasticidade morfológlca semelhante, não apresentando tendência de variação ao número de nós na haste principal e nos ramos secundários, que pudesse discriminar as cultivares. As cultivares BAT 477 e Carioca apresentaram maior densidade linear radicular relativa nas camadas mais profundas, quando comparadas com a da cultivar RAB 96. Observou-se, ainda, que a eficiência radicular na absorção de água aumentou com a profundidade do solo, Independente do nível de deficiência hídralica ou das cultivares estudadas. Esta foi superior nas cultivares BAT 477 e Carioca, principalmente nas camadas mais profundas. Esta diferença, em favor da BAT 477, teve início a partir da camada superficial culminando com uma diferença de 409%, em relação à RAB 96, e de 316%, em relação à Carioca, na camada de 100-120 de profundidade, sob estresse moderado. Finalmente, verificou-se que as cultivares BAT 477 e Carioca apresentaram produtividade, número de vagens por planta e peso de 100 sementes superiores, quando submetidas ao déficit hídrico, comparativamente à RAB 96. Esta cultivar, apesar de apresentar bom comportamento em ensaios Isolados, conduzidos durante a época seca, não apresenta o nível de resistência à seca das cultivares, BAT 477 e Carioca, selecionadas para tal finalidade. Baseando nos resultados apresentados, recomenda-se a um programa de fisiologia/melhoramento vegetal, objetivando produzir cultivares de feijoeiro destinadas a regiões com provável ocorrência de deficiência hídraulica, no estudo dos mecanismos de manutenção da absorção de água; a densidade radicular e a eficiência , radicular, e de redução da perda de água; a alta resistência difusiva estomática à perda de água e o ajustamento do IAF. Além dessas características, recomenda-se o monitoramento'do potencial da água na folha ao amanhecer e o peso específico foliar. Finalmente, recomenda-se o uso da cultivar BAT 477 aos programas de melhoramento genético visando à obtenção de variedades para regiões onde é normal a ocorrência de períodos de déficit hídrico prolongados durante a época normal de cultivo, pois é uma cultivar que economiza água, como inferido par suas constantes altas resistências estomáticas. A cultivar Carioca é recomendada para os programas, visando à obtenção de variedades, para regiões onde há probabilidade de ocorrincia de períodos de déficit hidrico não multo longos, como ocorre geralmente na região do Brasil I Central durante o período de cultivo do feijoeiro da seca. A cultivar BAT 477 também poderia ser recomendada para esse programa porém, seu potencial de produtividade, em condições irrigadas adequadamente, é inferior, como constatado neste trabalho, devido, provavelmente, à sua alta resistência difusiva estomatica ao influxo de CO2' como inferido pela alta resistência estomática à perda de água durante quase todo o dia, mesmo em condições irrigadas

Abstract: The study was conducted at the National Pice and Bean Research Center (CNPAF-EMBRAPA) experimental station Goianira GO during the months of May to August in the year 1987 and 1988. The objectives of the experiments conducted were to evaluate drought resistance mechanisms in bean cultivar...

Abstract: The study was conducted at the National Pice and Bean Research Center (CNPAF-EMBRAPA) experimental station Goianira GO during the months of May to August in the year 1987 and 1988. The objectives of the experiments conducted were to evaluate drought resistance mechanisms in bean cultivar BAT 477 Carioca; and RAB 96 all promising for planting during dry period to support breeding program directed for regions of water defficiency. These materiais were irrigated conventially up to 15-20 days after emergence whem these water treatment were applied: irrigated moderate stress and severe stress. These water regimes in the soil were maintained until haverst. The irrigated treatment received good water regime or soil water potential above ¿O,035 MPA at 15 cm depth. The severe wa ter stress treatment practically did not receive water after sustation of conventational irrigation and moderate stress treatment received intermediate water regime. To characterize the effect of water defficiency on drought resistance mechanisms the following crop caracteristics were evaluated: grain yield and its components and during the flowering stage specific leaf weight leaf area index tops dry weight, number of nodes on principal culm and branchs linear root density water absosption efficiency of root, leaf water potential stomata difusive resistance, and canopy temperature, the last parameters were evaluated over the day. Cultivars BAT 477 and Carioca generally presented greater recovery capacity and maintenance of higher water potential at the end of daily solar radiation or its instant reduction. There was no significant diference of minimum leaf water potential neither between water regimes nor between each cultivar. Stomata difusive resistance reduced with increasing solar radiation. at lower rate in cultivar BAT 477 and Carioca, when subjected to water stress. Methodology used in canopy temperature evaluation did disdisi vat-S ~ but temperature difference was evident between olants subjéted to good water condition and water stress. Cultivars BAT 477 and Carioca presented lower reduction in leaf area index and lower increase index of specific weight This implies maintenance of carbohydrate sinthesis area and less resistance of flux at storage sites. This characteristic was more evident in cultivar Carioca. These cultivars presented higher linear root density in the lower soil depth; when compared to cultivar RAB 96. Furtner, it was observed that water absorption efficiency of root increased with soil depth independent of water deficiency levels or cultivars studied. It was superior in cultivars BAT 477 and Carioca; specially in lower depths. Finally, it was verified that cultivars BAT 477 and Carioca presented productivity number of pods per plant and 100 grains weight higher than RAB 96 when subjected to water stress This cultivar. However presented good behavior, in isolated experiments
conducted durlng dry period, but did not presented drought resistance levels equal to cultivars BAT 477 and Carioca selected for this purpose. Based on these results it is recommended that a program of physiology/crop breeding with the objective to develop bean cultivars for regions where the possibility of drougth spell exist, including the study on the mechanisms to maintain water absorption root density and efficiency and reduction of water loss; high diffusive resistance of stomatas to water loss and adjustemennt of LAI. It will be interesting to monitorate the leaf water potential early in the morning and specific leaf weight. Finally we recommend use of cultivar BAT 477 to genetic breeding program for bean crop looking to obtain the cultivars for regions where occurence of long period of drought is common during normal cultivation period, because that cultivar economize water due to its stomata resistance. Cultivar Carioca is recommended for those programs looking to obtain the cultivars for the regions where drougth occurence for short duration is expected, such as central part of Brasil during tne rainy season. Cultivar BAT 477 is recommended for this program but its production potential under adequated irrigation is low as shown in this study probably due to its high diffusion resistance Df stomata on influx of CO2 as inferred by high stomata resistance to water loss during almost whole day. Even under irrigated conditions