PHYSIOLOGICAL RESPONSES OF COWPEA UNDER WATER STRESS AND REWATERING IN NO-TILLAGE AND CONVENTIONAL TILLAGE SYSTEMS
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n303rcKeywords:
Leaf area. Photosynthesis. Stomatal conductance. Vigna unguiculata. Water potential.Abstract
The goal of this work was to evaluate the physiological responses of cowpea under water stress and rehydration in conventional and no-tillage systems. We evaluated two crop systems (conventional and no tillage) and three water conditions (no stress, moderate stress and severe stress). The following were determined: leaf area, total dry matter, photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate, internal CO2 concentration and leaf water potential. Water stress affected all variables evaluated, with the exception of leaf water potential. Cowpea recovered with respect to all variables after rehydration at both stress levels. Stomatal closure is an important drought tolerance mechanism, and cowpea can be considered a conservative species (i.e., one that prioritizes water status maintenance rather than photosynthetic rate). Planting systems did not affect photosynthetic rate. The tillage system promoted greater accumulation of biomass and higher leaf area.Downloads
References
ANYIA, A. O.; HERZOG, H. Genotypic variability in drought performance and recovery in cowpea under controlled environment. Journal Agronomy and Crop Science, Oxford, v. 190, n. 2, p. 151-159. 2004a.
ANYIA, A. O.; HERZOG, H. Water-use efficiency, leaf area and leaf gas exchange of cowpeas under mid-season drought. European Journal Agronomy, Montpellier, v. 20, n.4, p. 327-339. 2004b.
BIZARI, D. R. et al. Consumo de água e produção de grãos do feijoeiro irrigado em sistemas plantio direto e convencional. Ciência Rural, Santa Maria, v. 39, n. 7, p. 2073-2079, 2009.
BRITO, M. E. B. et al. Crescimento, fisiologia e produção do milho doce sob estresse hídrico. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 29, n. 5, p. 1244-1254, 2013.
COELHO, M. E. H. et al. Coberturas do solo sobre a amplitude térmica e a produtividade de pimentão. Planta Daninha, Viçosa, v. 31, n. 2, p. 369-378, 2013.
DAMATTA, F. M. Ecophysiology of tropical tree crops: an introduction. Brazilian Journal of Plant Physiology, Campos dos Goytacazes, v. 19, n. 4, p. 239-244, 2007.
FLEXAS, J. et al. Understanding down-regulation of photosynthesis under water stress: future prospects and searching for physiological tools for irrigation management. Annals of Applied Biology, Oxford, v. 144, n. 3, p. 273-283, 2004.
FONTES, P. C. R.; DIAS, E. N.; SILVA, D. J. H. Dinâmica do crescimento, distribuição de matéria seca na planta e produção de pimentão em ambiente protegido. Horticultura Brasileira, Vitória da Conquista, v. 23, n. 1, p. 94-99, 2005.
FREIRE FILHO, F. R. Feijão-caupi no Brasil: Produção, melhoramento genético, avanços e desafios. Teresina, PI: EMBRAPA meio Norte, 2011. 84 p.
FREITAS, R. M. O. et al. Crescimento de feijão-caupi sob efeito de veranico nos sistemas de plantio direto e convencional. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 30, n. 2, p. 393-401, 2014.
FREITAS, R. M. O. et al. Produção de feijão-caupi sob efeito de veranico nos sistemas de plantio direto e convencional. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 34, n. 6, p. 3683-3690, 2013.
HALL, A. E. Phenotyping cowpeas for adaptation to drought. Frontiers in Physiology, Bethesda, v. 25, n. 3, p. 155, 2012.
LEITE, M. L.; VIRGENS FILHO, J. S. Produção de matéria seca em plantas de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) submetidas a déficits hídricos. Ciências Exatas e da Terra, Ciências Agrárias e Engenharias, Campina Grande, v. 10, n. 1, p. 43-51, 2004.
LOPES, N. F.; LIMA, M. G. S. Fisiologia da produção. 1. ed. Viçosa, MG: UFV, 2015. 492 p.
LOPES, W. A. R. et al. Análise do crescimento de tomate ‘SM-16’ cultivado sob diferentes coberturas de solo. Horticultura Brasileira, Vitória da Conquista, v. 29, n. 4, p. 554-561, 2011.
MAROUELLI, W. et al. Uso da água e produção do tomateiro para processamento em sistema de plantio direto com palhada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 41, n. 9, p. 1399-1404, 2006.
MARTORANO, L. G. et al. Indicadores da condição hídrica do solo com soja em plantio direto e preparo convencional. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 13, n. 4, p. 397-405, 2009.
MEDRANO, H. et al. Regulation of photosynthesis of C3 plants in response to progressive drought: stomatal conductance as a reference parameter. Annals of Botany, Exete, v. 89, n. 7, p. 895-905, 2002.
MENDES, R. M. S. et al. Relações fonte-dreno em feijão-de-corda submetido à deficiência hídrica. Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 38, n. 1, p. 95-103, 2007.
NASCIMENTO, S. P. et al. Tolerância ao déficit hídrico em genótipos de feijão-caupi. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 15, n. 8, p. 853–860, 2011.
OBALUM, S. E.; OBI, M. E. Physical properties of a sandy loam Ultisol as affected by tillage-mulch management practices and cropping systems. Soil & Tillage Research, Amsterdam, v. 108, n. 1-2, p. 30-36, 2010.
OLIVEIRA, A. D.; FERNANDES, E. J.; RODRIGUES, T. J. D. Condutância estomática como indicador de estresse hídrico em Feijão. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 25, n. 1, p. 86-95, 2005.
PIMENTEL, C.; HÉBERT, G. Potencial fotossintético e condutância estomática em espécies de feijão caupi sob deficiência hídrica. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Campinas, v. 11, n. 1, p. 7-11, 1999.
POMPELLI, M. F. et al. Photosynthesis, photoprotection and antioxidant activity or purging nut under drought deficit and recovery. Biomass and Bioenergy, Oxford, v. 34, n. 8, p. 1207-1215, 2010.
SALEHI-LISAR, S. Y.; BAKHSHAYESHAN-AGDAM, H. Drought Stress in Plants: Causes, Consequences, and Tolerance. In.: HOSSAIN, M. A. et al. (Eds.). Drought Stress Tolerance in Plants: Physiology and Biochemistry. New York: Springer International Publishing, 2016. v. 1, cap.1, p. 1-16.
SANTOS, H. G. et al. Sistema brasileiro de classificação de solo. 2. ed. Brasília, DF: EMBRAPA Solos, 2006. 306 p.
SANTOS, R. F.; CARLESSO, R. Déficit hídrico e os processos morfológico e fisiológico das plantas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 2, n. 3, p. 287-294, 1998.
SILVA, E. N. et al. Photosynthetic changes and protective mechanisms against oxidative damage subjected to isolated and combined drought and heat stresses in Jatropha curcas plants. Journal of Plant Physiology, Jena, v. 167, n. 14, p. 1157-1164, 2010.
SILVA, F. A. S. E.; AZEVEDO, C. A. V. Versão do programa computacional Assistat para o sistema operacional Windows. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 4, n. 1, p. 71-78, 2002.
SILVA, P. I. B. et al. Crescimento de pimentão em diferentes arranjos espaciais. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v. 45, n. 2, p. 132-139, 2010.
SIMIDU, H. M. et al. Efeito do adubo verde e época de semeadura sobre a produtividade do feijão, em plantio direto em região de cerrado. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v. 32, n. 2, p. 309-315, 2010.
SOUZA, R. P. et al. Photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and some associated metabolic changes in cowpea (Vigna unguiculata) during water stress and recovery. Environmental and Experimental Botany, Oxford, v. 51, n. 60, p. 45-56, 2004.
SOUZA, M. S. et al. Comparação de métodos de mensuração de área foliar para a cultura da melancia. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 42, n. 2, p. 241-245, 2012.
ZANETTE, S. V. et al. Análise espacial da umidade do solo cultivado com soja sob dois sistemas de manejo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 11, n. 3, p. 239-247, 2007.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Os Autores que publicam na Revista Caatinga concordam com os seguintes termos:
a) Os Autores mantêm os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons do tipo atribuição CC-BY, para todo o conteúdo do periódico, exceto onde estiver identificado, que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista, sem fins comerciais.
b) Os Autores têm autorização para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Os Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).