Physiological and biochemical responses of soybean to drought as represented by the fraction of transpirable soil water / Respostas fisiológicas e bioquímicas da soja à seca representadas pela fração de água transpirável do solo

The influence of water deficit on plant physiological and biochemical responses as measured by the fraction of transpirable soil water (FTSW) has not been investigated in cultivars developed by the world's largest soybean producer. This information can help obtain plants with improved tolerance to the abiotic stress that most affects soybean production in Brazil, enabling adaptation to edaphoclimatic conditions to enhance the crop's yield potential. We aim to determine the FTSW threshold for transpiration and evaluate changes in the growth, physiological activities, and biochemical and antioxidant responses of soybean cultivars. Three trials were sown on 11/19/2018 (T1), 12/28/2018 (T2), and 9/9/2019 (T3), representing almost the entire soybean sowing window in Brazil. The estimated FTSW threshold values were 0.33, 0.29, and 0.31 in T1; 0.35, 0.41, and 0.43 in T2; and 0.31, 0.49, and 0.45 in T3 for cultivars BMX GARRA IPRO, DM 66I68 RSF IPRO, and NA 5909 RG, respectively. In the three trials, NA 5909 RG showed the greatest height. The POD enzyme was activated in non-irrigated plants in T2 only in cvs. DM 66I68 RSF IPRO and NA 5909 RG. We conclude that cvs. DM 66I68 RSF IPRO and NA 5909 RG showed a more efficient stomatal control, conserving soil water for a longer time, which indicates greater tolerance to water deficit.

A influência do déficit hídrico nas respostas fisiológicas e bioquímicas das plantas pelo estudo da fração de água transpirável do solo (FATS) não foi investigada para cultivares produzidas pelo maior produtor mundial de soja. Essas informações podem auxiliar na obtenção de plantas com maior tolerância ao estresse abiótico que mais afeta a produção de soja no Brasil, possibilitando a adaptação às condições edafoclimáticas para explorar o potencial produtivo da cultura. Nosso objetivo é determinar a FATS crítica para a transpiração, avaliar mudanças no crescimento, atividades fisiológicas e respostas bioquímicas e antioxidantes em cultivares de soja. Três ensaios foram semeados em 19/11/2018 (E1), 28/12/2018 (E2) e 9/9/2019 (E3), representando quase toda a janela de semeadura da soja no Brasil. Os valores de FATS crítica estimados foram 0,33, 0,29 e 0,31 em E1, 0,35, 0,41 e 0,43 em E2 e 0,31, 0,49 e 0,45 em E3 para os cultivares BMX GARRA IPRO, DM 66I68 RSF IPRO e NA 5909 RG, respectivamente. Nos três ensaios, NA 5909 RG apresentou uma estatura superior. A enzima POD foi ativada em plantas não irrigadas em E2 apenas em DM 66I68 RSF IPRO e NA 5909 RG. Concluímos que DM 66I68 RSF IPRO e NA 5909 RG mostraram um controle estomático mais eficiente, conservando a água do solo por mais tempo, o que indica maior tolerância ao déficit hídrico.

Estimation of common bean (Phaseolus vulgaris) leaf area by a non-destructive method / Estimativa da área foliar de feijão comum (Phaseolus vulgaris) por método não destrutivo

The aim of this study was to develop mathematical models to estimate the leaf area of common bean (Phaseolus vulgaris) in irrigated and non-irrigated water regimes from linear dimensions. An experiment was carried out in a completely randomized design with a 3×2 factorial arrangement (three cultivars: Triunfo, Garapiá and FC 104; two water regimes: irrigated and non-irrigated) with 25 replicates each. A total of 523 trifoliates were collected throughout the crop cycle. The length (L, cm) and width (W, cm) of the central leaflet of the trifoliate were measured and their product (LW) (cm²) calculated. Then, the leaf area of these trifoliates was determined by digital photography methods using ImageJ® software, and using leaf discs. The number of samples required to estimate the leaf area of a trifoliate was determined to define which method is the most accurate to be used as the real leaf area in generating equations to estimate the leaf area in common bean. The relationship between area by digital photographs and the dimensions of the central leaflet of the trifoliate (L, W and LW) was fitted by linear, quadratic and power models. Subsequently, the predictive capacity of the equations was assessed by the root mean square error (cm2 trifoliate-1), mean absolute error (cm2 trifoliate-1), index of agreement and Pearson's correlation coefficient. Sample size varied between cultivars, water regimes and evaluation methods. It is more appropriate to use the leaf area provided by ImageJ® as real for comparison purposes in generating models to estimate leaf area from linear measurements, in common bean. The general equation LA = 1.092L1.945 can be used in the tested regimes without accuracy losses.(AU)

O objetivo desse trabalho foi determinar modelos matemáticos para estimar a área foliar de feijão comum (Phaseolus vulgaris) em regime hídrico irrigado e não irrigado, a partir de dimensões lineares. Para isso, foi realizado um experimento em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x2 (três cultivares: Triunfo, Garapiá e FC 104; dois regimes hídricos: irrigado, não irrigado) com 25 repetições cada. Foram coletados 523 trifólios ao longo do ciclo da cultura, mensurando-se o comprimento (C) (cm), largura (L) (cm) e calculado o seu produto (CL) (cm²) do folíolo central do trifólio. Na sequência, a área foliar desses trifólios foi determinada pelos métodos de fotos digitais com auxílio do software ImageJ® e por discos foliares. Foi investigado o número de amostras necessárias para estimar a área foliar de um trifólio, e assim, determinar qual método é o mais preciso para ser usado como área foliar real na obtenção de equações para estimar a área foliar em feijão. A relação entre a área por fotos digitais e as dimensões do folíolo central do trifólio (C, L, CL) foram ajustadas por modelos lineares, quadráticos e de potência e a capacidade preditiva das equações foi avaliada através da raiz quadrada média do erro (cm2 trifólio-1), erro médio absoluto (cm2 trifólio-1), índice de concordância e coeficiente de correlação de Pearson. O tamanho de amostra variou entre as cultivares, regimes hídricos e métodos de avaliação. É mais adequado utilizar a área foliar calculada pelo ImageJ® como real para fins de comparação na determinação de modelos para estimar a área foliar por medidas lineares em feijão. A equação geral AF = 1,092C1,945 pode ser utilizada nos regimes testadas sem perda na precisão.(AU)