Air pollutant exposure poses a health risk to humans and impacts negatively on agriculture. High levels of air pollution resulted in extensive crop damage and yield reduction in Europe and USA. The Highveld region in South Africa, a very important area for maize and soya production, has already been declared an air pollution hot spot, with SO2 being the most concerning air pollutant. Most of the SO2 over the Highveld originates from the burning of coal for power generation. Developing countries, such as South Africa, are highly dependent on agriculture for food security and high levels of air pollution pose serious risks to the agricultural industry. Currently very little information is available on the effects of air pollution on crop production in South Africa. This study aimed to establish exposure-response relationship for SO2 on soybean and the quantification thereof on the morphological, physiological and biochemical characteristics. Two soybean cultivars were used, namely: LS 6164 and PAN 1666. The plants were fumigated for 7 hours, 7 days a week with 0 (carbon filtered control; CF), 25, 75 and 150 ppb SO2. The effect of SO2 was investigated on the growth, photosynthetic capabilities, photosynthetic gas exchange, peroxidase activity and lipoxygenase activity of the cultivars. Foliar injuries and interveinal chlorosis were visible with increasing levels of SO2 as well as a decrease in biomass accumulation, especially in root biomass; a more prominent feature of LS 6164. The number of nodules of both cultivars decreased insignificantly as the levels of SO2 increased. The number of pods per plant and the average weight of 30 seeds indicated a downward trend with an increase in SO2 concentration. The chlorophyll content of PAN 1666 was lower compared to LS 6164. PAN 1666 had the largest reduction in stomatal conductance at 150 ppb SO2 fumigation. The photosynthetic vitality index indicated that LS 6164 was more sensitive to SO2 inhibition from 25 ppb SO2 and higher, whereas PAN 1666 mostly became sensitive to SO2 from 75 ppb SO2. A decrease in the ability to absorb light energy, the trapping of excitation energy to transfer electrons beyond QA-, and the reduction of end electron acceptors all contributed to the decline in the vitality index. Sulphur content increased significantly in the 75 ppb and 150 ppb treatments of both cultivars. Induced peroxidase and lipoxygenase activity was seen in both cultivars, especially at higher concentrations of SO2 treatments. PAN 1666 had a higher rate of peroxidase and lipoxygenase activity compared to LS 6164. The implication for SO2 on crop production in the highly industrial Highveld area was demonstrated to be potentially of great concern. The dose-response relationships plotted for OJIP parameters emphasized that SO2 is an inhibitor of photosynthesis and phytotoxic of nature. Both cultivars experienced limitations from 75 ppb, especially at the 150 ppb SO2 concentration. From these results it appears that PAN 1666 is more adapted to SO2 compared to LS 6164 and levels of 75 ppb SO2 and higher become toxic to these plants. / Thesis (Master of Environmental Sciences)--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013

Air pollutant exposure poses a health risk to humans and impacts negatively on agriculture. High levels of air pollution resulted in extensive crop damage and yield reduction in Europe and USA. The Highveld region in South Africa, a very important area for maize and soya production, has already been declared an air pollution hot spot, with SO2 being the most concerning air pollutant. Most of the SO2 over the Highveld originates from the burning of coal for power generation. Developing countries, such as South Africa, are highly dependent on agriculture for food security and high levels of air pollution pose serious risks to the agricultural industry. Currently very little information is available on the effects of air pollution on crop production in South Africa. This study aimed to establish exposure-response relationship for SO2 on soybean and the quantification thereof on the morphological, physiological and biochemical characteristics. Two soybean cultivars were used, namely: LS 6164 and PAN 1666. The plants were fumigated for 7 hours, 7 days a week with 0 (carbon filtered control; CF), 25, 75 and 150 ppb SO2. The effect of SO2 was investigated on the growth, photosynthetic capabilities, photosynthetic gas exchange, peroxidase activity and lipoxygenase activity of the cultivars. Foliar injuries and interveinal chlorosis were visible with increasing levels of SO2 as well as a decrease in biomass accumulation, especially in root biomass; a more prominent feature of LS 6164. The number of nodules of both cultivars decreased insignificantly as the levels of SO2 increased. The number of pods per plant and the average weight of 30 seeds indicated a downward trend with an increase in SO2 concentration. The chlorophyll content of PAN 1666 was lower compared to LS 6164. PAN 1666 had the largest reduction in stomatal conductance at 150 ppb SO2 fumigation. The photosynthetic vitality index indicated that LS 6164 was more sensitive to SO2 inhibition from 25 ppb SO2 and higher, whereas PAN 1666 mostly became sensitive to SO2 from 75 ppb SO2. A decrease in the ability to absorb light energy, the trapping of excitation energy to transfer electrons beyond QA-, and the reduction of end electron acceptors all contributed to the decline in the vitality index. Sulphur content increased significantly in the 75 ppb and 150 ppb treatments of both cultivars. Induced peroxidase and lipoxygenase activity was seen in both cultivars, especially at higher concentrations of SO2 treatments. PAN 1666 had a higher rate of peroxidase and lipoxygenase activity compared to LS 6164. The implication for SO2 on crop production in the highly industrial Highveld area was demonstrated to be potentially of great concern. The dose-response relationships plotted for OJIP parameters emphasized that SO2 is an inhibitor of photosynthesis and phytotoxic of nature. Both cultivars experienced limitations from 75 ppb, especially at the 150 ppb SO2 concentration. From these results it appears that PAN 1666 is more adapted to SO2 compared to LS 6164 and levels of 75 ppb SO2 and higher become toxic to these plants. / Thesis (Master of Environmental Sciences)--North-West University, Potchefstroom Campus, 2013

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValmorET_DISSERT.pdf: 1152615 bytes, checksum: db476e005af6cccba35d383e70cb2af7 (MD5) Previous issue date: 2012-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tabebuia impetiginosa is a tree species, known as pau d'arco or ipe-roxo. It is found in Caatinga areas, and is of great importance to this biome, its wood is much appreciated, and because it contains in its bark substances that act against cancer. This species has been used in land restoration programs. Species of this biome, such as ipe-roxo, present several morphophysiological changes as a way to adapt to the dry seasons of the year. The study of these changes is of great importance, and it s necessary to understand these mechanisms so that we can manage and conserve these species. Therefore, this study aims to evaluate the ecophysiological behavior of Tabebuia impetiginosa in response to water stress and rehydration. For this purpose an experiment was conducted in a greenhouse at the Universidade Federal Rural do Semi-Arido. The fruits were collected from trees of the same University and sowed in soil from two locations, Mossoro, and Angicos, this one collected in an area in process of desertification. When the seedlings reached nine months in the dry season, the treatments were applied, consisted of a set of two factors. the first one were the two soil types (Mossoró and Angicos) and the second, two water regimes with three replications, with each repetition represented by three plants. The evaluations were performed every three days during the period of suspension of irrigation in seedlings with and without irrigation, and the return of irrigation determined by monitoring the onset of leaf fall in plants subjected to irrigation suspension. After this period the plants were rehydrated, and evaluations done until the photosynthesis rates of the seedlings that were subjected to irrigation suspension equalized to the ones that were not submitted. The variables investigated were photosynthesis (A), stomatal conductance (E), internal CO2 concentration (Ci), transpiration (E), water use efficiency (A/E), carboxylation efficiency (A/Ci) and leaf water potential (Ψw) at predawn and midday.The soil of Mossoro presented greater rates of A and E in some evaluations when exposed to good water conditions when compared to the Angicos soil. This response in this condition was not related to gs. When subjected to stress, the of ipe-roxo seedlings in Angicos soil reduced their leaf Ψw before the seedlings grown in Mossoro soil. When rehydrated, seedlings grown in Angicos soil recovered their leaf Ψw before the plants grown in Mossoro soil. Regardless of the soil, water stress affected A, E, gs, and Ci, with decrease of these variables and rapid recovery after rehydration. In contrast, there was an increase in A/E during water stress, and this occurred earlier in plants grown in Mossoro soil. With water stress there was a the reduction of leaf Ψw, this reduction being found earlier in Angicos soil and in predawn. The Tabebuia impetiginosa presents itself as an investor plant, with an ability to reduce its leaf Ψw in water shortage conditions / Tabebuia impetiginosa é uma espécie arbórea, conhecida como pau-d`arco ou ipê-roxo. Encontrada em áreas da Caatinga, é de grande importância para esse bioma, possuindo madeira muito apreciada, e por conter em sua casca substâncias que agem contra o câncer. Essa espécie vem sendo usada em programas de recuperação de áreas degradadas. Espécies desse bioma, como o Ipê-roxo, apresentam diversas alterações morfofisiológicas como forma de adaptação às épocas secas do ano. O estudo dessas alterações é de grande importância, sendo necessário conhecer esses mecanismos para que se possa manejar e conservar essas espécies. Logo, objetiva-se nesse estudo avaliar o comportamento ecofisiológico de Tabebuia impetiginosa em resposta ao estresse hídrico e a reidratação. Para isso foi realizado um experimento na casa de vegetação da Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Os frutos foram coletados em árvores da mesma Universidade e a semeadura realizada em solos de duas localidades, Mossoró, e Angicos, esse último coletado em uma área em processo de desertificação. Quando as mudas atingiram nove meses, na estação seca do ano, foram aplicados os tratamentos, constituídos de um conjunto de dois fatores, sendo o primeiro, dois tipos de solo (Mossoró e Angicos) e o segundo, dois regimes hídricos com três repetições, com cada repetição representada por três plantas. O delineamento experimental foi em blocos casualizados. As avaliações foram realizadas a cada três dias, durante o período de suspensão da irrigação, em mudas com e sem irrigação, sendo a retomada da irrigação determinada pelo monitoramento do início da queda das folhas, nas plantas submetidas à suspensão. Após esse período as mudas foram reidratadas, e as avaliações realizadas até que as taxas de fotossíntese das mudas que foram submetidas à suspensão igualassem às que não foram submetidas. As variáveis avaliadas foram fotossíntese (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), transpiração, Eficiência de uso da água (A/E), Eficiência de carboxilação (A/Ci) e o potencial hídrico foliar (Ψw) ao pré-amanhecer e ao meio-dia. O solo de Mossoró apresentou maiores taxas de A e E em determinados períodos de avaliação quando submetido a boa condição hídrica em relação ao solo de Angicos. Essa resposta, nessa condição, não esteve relacionada à gs. Quando submetido ao estresse, as mudas de Ipê-roxo no solo de Angicos reduziram seu Ψw foliar antes das mudas cultivada no solo de Mossoró. E quando reidratadas, mudas cultivadas no solo de Angicos recuperaram seu Ψw foliar antes do solo de Mossoró. Independente do solo estudado o estresse hídrico afeta A, E, gs, Ci, com decréscimo dessas variáveis e rápidas recuperações após a reidratação. Diferentemente, a A/E, presenta um aumento com o estresse hídrico, sendo esse verificado antes em mudas cultivadas no solo de Mossoró. Com o estresse hídrico ocorre a redução do Ψw foliar, sendo essa redução encontrada antes no solo de Angicos e no período anterior ao amanhecer. A Tabebuia impetiginosa apresenta-se como uma espécie investidora, apresentando capacidade de reduzir seu Ψw foliar em condições de falta de água

Made available in DSpace on 2016-08-12T19:18:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValmorET_DISSERT.pdf: 1152615 bytes, checksum: db476e005af6cccba35d383e70cb2af7 (MD5) Previous issue date: 2012-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tabebuia impetiginosa is a tree species, known as pau d'arco or ipe-roxo. It is found in Caatinga areas, and is of great importance to this biome, its wood is much appreciated, and because it contains in its bark substances that act against cancer. This species has been used in land restoration programs. Species of this biome, such as ipe-roxo, present several morphophysiological changes as a way to adapt to the dry seasons of the year. The study of these changes is of great importance, and it s necessary to understand these mechanisms so that we can manage and conserve these species. Therefore, this study aims to evaluate the ecophysiological behavior of Tabebuia impetiginosa in response to water stress and rehydration. For this purpose an experiment was conducted in a greenhouse at the Universidade Federal Rural do Semi-Arido. The fruits were collected from trees of the same University and sowed in soil from two locations, Mossoro, and Angicos, this one collected in an area in process of desertification. When the seedlings reached nine months in the dry season, the treatments were applied, consisted of a set of two factors. the first one were the two soil types (Mossoró and Angicos) and the second, two water regimes with three replications, with each repetition represented by three plants. The evaluations were performed every three days during the period of suspension of irrigation in seedlings with and without irrigation, and the return of irrigation determined by monitoring the onset of leaf fall in plants subjected to irrigation suspension. After this period the plants were rehydrated, and evaluations done until the photosynthesis rates of the seedlings that were subjected to irrigation suspension equalized to the ones that were not submitted. The variables investigated were photosynthesis (A), stomatal conductance (E), internal CO2 concentration (Ci), transpiration (E), water use efficiency (A/E), carboxylation efficiency (A/Ci) and leaf water potential (Ψw) at predawn and midday.The soil of Mossoro presented greater rates of A and E in some evaluations when exposed to good water conditions when compared to the Angicos soil. This response in this condition was not related to gs. When subjected to stress, the of ipe-roxo seedlings in Angicos soil reduced their leaf Ψw before the seedlings grown in Mossoro soil. When rehydrated, seedlings grown in Angicos soil recovered their leaf Ψw before the plants grown in Mossoro soil. Regardless of the soil, water stress affected A, E, gs, and Ci, with decrease of these variables and rapid recovery after rehydration. In contrast, there was an increase in A/E during water stress, and this occurred earlier in plants grown in Mossoro soil. With water stress there was a the reduction of leaf Ψw, this reduction being found earlier in Angicos soil and in predawn. The Tabebuia impetiginosa presents itself as an investor plant, with an ability to reduce its leaf Ψw in water shortage conditions / Tabebuia impetiginosa é uma espécie arbórea, conhecida como pau-d`arco ou ipê-roxo. Encontrada em áreas da Caatinga, é de grande importância para esse bioma, possuindo madeira muito apreciada, e por conter em sua casca substâncias que agem contra o câncer. Essa espécie vem sendo usada em programas de recuperação de áreas degradadas. Espécies desse bioma, como o Ipê-roxo, apresentam diversas alterações morfofisiológicas como forma de adaptação às épocas secas do ano. O estudo dessas alterações é de grande importância, sendo necessário conhecer esses mecanismos para que se possa manejar e conservar essas espécies. Logo, objetiva-se nesse estudo avaliar o comportamento ecofisiológico de Tabebuia impetiginosa em resposta ao estresse hídrico e a reidratação. Para isso foi realizado um experimento na casa de vegetação da Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Os frutos foram coletados em árvores da mesma Universidade e a semeadura realizada em solos de duas localidades, Mossoró, e Angicos, esse último coletado em uma área em processo de desertificação. Quando as mudas atingiram nove meses, na estação seca do ano, foram aplicados os tratamentos, constituídos de um conjunto de dois fatores, sendo o primeiro, dois tipos de solo (Mossoró e Angicos) e o segundo, dois regimes hídricos com três repetições, com cada repetição representada por três plantas. O delineamento experimental foi em blocos casualizados. As avaliações foram realizadas a cada três dias, durante o período de suspensão da irrigação, em mudas com e sem irrigação, sendo a retomada da irrigação determinada pelo monitoramento do início da queda das folhas, nas plantas submetidas à suspensão. Após esse período as mudas foram reidratadas, e as avaliações realizadas até que as taxas de fotossíntese das mudas que foram submetidas à suspensão igualassem às que não foram submetidas. As variáveis avaliadas foram fotossíntese (A), condutância estomática (gs), concentração interna de CO2 (Ci), transpiração, Eficiência de uso da água (A/E), Eficiência de carboxilação (A/Ci) e o potencial hídrico foliar (Ψw) ao pré-amanhecer e ao meio-dia. O solo de Mossoró apresentou maiores taxas de A e E em determinados períodos de avaliação quando submetido a boa condição hídrica em relação ao solo de Angicos. Essa resposta, nessa condição, não esteve relacionada à gs. Quando submetido ao estresse, as mudas de Ipê-roxo no solo de Angicos reduziram seu Ψw foliar antes das mudas cultivada no solo de Mossoró. E quando reidratadas, mudas cultivadas no solo de Angicos recuperaram seu Ψw foliar antes do solo de Mossoró. Independente do solo estudado o estresse hídrico afeta A, E, gs, Ci, com decréscimo dessas variáveis e rápidas recuperações após a reidratação. Diferentemente, a A/E, presenta um aumento com o estresse hídrico, sendo esse verificado antes em mudas cultivadas no solo de Mossoró. Com o estresse hídrico ocorre a redução do Ψw foliar, sendo essa redução encontrada antes no solo de Angicos e no período anterior ao amanhecer. A Tabebuia impetiginosa apresenta-se como uma espécie investidora, apresentando capacidade de reduzir seu Ψw foliar em condições de falta de água

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increasing demand for drugs in Brazil brings us to the improvement in cultivation of medicinal plants, that amount plus the quality is recommended. This study aimed to evaluate the growth, development, essential oil production as well as gas exchange and physiological parameters in Aloysia triphylla under different water availability throughout the four seasons. The experiment was conducted in greenhouse belonging to the agroclimatology laboratory of the UFSM campus of Frederico Westphalen - RS, in a randomized complete block design with four replications. Evaluations were made on the day that marked the half of each season (summer, autumn, winter and spring), and all plant material collected 20 cm above ground. The water availability (DH) was based on the reference evapotranspiration to the external environment being applied 125, 100, 75 and 50% of ETo in an irrigation interval of two days, totaling a blade 1620.06, 1304.05; 988 , 03 and 672.02 mm. year-1, respectively. The production of biomass, height and indirect measurement of chlorophyll (SPAD) had linear and cubic responses to water availability, being negative to reduce it. The effect of seasonality reveals that the spring season has growth and biomass production stronger, surpassing all other stations, while the winter was responsible for lower growth and production. The essential oil content was positively affected by water availability, being the depth of the highest yield of 75 and 50% of ETo respectively. The seasons summer and winter detained the highest content of essential oil in the leaves. And the variables which comprise plant gas exchange with the atmosphere, perspiration was lower due to the reduction of DH, thus promoting a greater stomatal resistance and increased temperature of the sheet, and the abaxial responsible for most of the total transpiration plant. / A crescente demanda por fármacos no Brasil nos remete ao aperfeiçoamento nas práticas de cultivo de plantas medicinais, para que além de quantidade a qualidade seja preconizada. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento, desenvolvimento, produção de óleo essencial, bem como trocas gasosas e parâmetros fisiológicos em Aloysia triphylla submetida a diferentes disponibilidades hídricas ao longo das quatro estações do ano. O experimento foi conduzido em estufa plástica pertencente ao laboratório de agroclimatologia da UFSM campus de Frederico Westphalen RS, sob um delineamento experimental de blocos completos casualizados com quatro repetições. As avaliações foram realizadas no dia que marcou a metade de cada estação do ano (verão, outono, inverno e primavera), sendo coletado todo o material vegetativo 20 cm acima do solo. A disponibilidade hídrica (DH) foi baseada na evapotranspiração de referência para o ambiente externo sendo aplicados 125, 100, 75 e 50% da ETo em um turno de rega de dois dias, totalizando uma lâmina de 1620,06; 1304,05; 988,03 e 672,02 mm. ano-1, respectivamente. A produção de biomassa, a altura e a medida indireta de clorofila (SPAD) apresentaram respostas lineares e cúbicas a disponibilidade hídrica, sendo negativo para redução da mesma. O efeito da sazonalidade nos revela que a estação primavera apresenta crescimento e produção de biomassa mais vigorosa, superando as demais estações, ao passo que o inverno foi responsável pelo menor crescimento e produção. O teor de óleo essencial foi afetado positivamente pela disponibilidade hídrica, sendo a lâmina de maior rendimento a de 75 e 50 % da ETo respectivamente. As estações do ano verão e inverno detiveram os maiores teores de óleo essencial nas folhas. Quanto as variáveis que compreendem as trocas gasosas da planta com a atmosfera, a transpiração foi menor em função da redução da DH, promovendo consequentemente uma maior resistência estomática e aumento da temperatura da folha, sendo a face abaxial responsável pela maior parte da transpiração total da planta.

Orientador: Luiz Fernando Rolim Almeida / Resumo: Espera-se que os efeitos da seca aumentem e alterem a duração do estresse hídrico nos próximos anos em diferentes regiões agrícolas. A recuperação fisiológica após o estresse hídrico ainda não é compreendida e as aquaporinas (AQPs) participam do processo de recuperação. Nosso objetivo foi avaliar se as aquaporinas estão associadas com o processo de recuperação fisiológica nas folhas após a reidratação. Plantas de Sorghum bicolor L. (Moench) foram submetidas a diferentes intensidades de estresse hídrico durante 20 dias e posterior reidratação durante 12 dias. Durante estes períodos, as variáveis de relações hídricas, fluorescência da clorofila a, trocas gasosas e a expressão dos genes PIP1,5, PIP2;2 e TIP1; 1 foram avaliados. Plantas submetidas ao déficit hídrico moderado (DHM) mostraram mesmos valores do controle em todas as variáveis fisiológicas e aumento da expressão das aquaporinas no final do déficit hídrico. Enquanto as plantas da deficiência hídrica severa (DHS) e severa progressiva (DHSP) apresentaram diminuição nas variáveis de relações hídricas, limitação estomática e não estomática da fotossíntese e baixa expressão das aquaporinas. Após a reidratação, as plantas desses tratamentos apresentam conjunto de ajustes fisiológicos que permitem o retorno da fotossíntese 144 horas após o fornecimento de água, sendo a limitação estomática a maior responsável pela recuperação. As AQPs analisadas são responsivas à reidratação somente nas plantas que não tiveram controle da rep... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is expected that the effects of drought increase and change the duration of water stress in the coming years in different agricultural regions. The physiological recovery after water stress is still not well understood and aquaporins (AQPs) participate in the recovery process. Our aim was evaluate whether aquaporins are associated with physiological recovery process in leaves after rehydration. Sorghum bicolor L. (Moench) plants were submitted to different intensities of water stress during 20 days and subsequent rehydration for 12 days. During these periods, variables of water relations, chlorophyll fluorescence, gas exchange and PIP1;5, PIP2;2 and TIP1;1 gene expression were evaluated. Moderate water deficit (DHM) plants showed same values of control in all physiological variables and increased aquaporins expression in the end of water deficit. While severe (DHS) and progressive severe water stress (DHSP) plants had decreased water relations, diffusive and non-diffusive limitation of photosynthesis and low aquaporins expression. After rehydration, plants of these treatments have set of physiological adjustments that enable the return of photosynthesis 144 hours after the water supply. Stomatal limitation was the most responsible for recovery. The AQPs analyzed are responsive to rehydration only in plants that did not have control of water replacement in the soil (DHSP). We observed a pattern of responses of these AQPs that depends on the intensity of water deficit and no... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-16T15:38:58Z No. of bitstreams: 1 Elizamar Ciriaco da Silva.pdf: 1863733 bytes, checksum: ec224eb207a54d96ab1d9a11eceb2f54 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-16T15:38:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elizamar Ciriaco da Silva.pdf: 1863733 bytes, checksum: ec224eb207a54d96ab1d9a11eceb2f54 (MD5) Previous issue date: 2008-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Among the principal native fruit trees in Northeastern Brazil, especially those found in the semi-arid areas, the umbu tree (Spondias tuberosa Arruda) represents itself as an important alternative as it well accepted by consumers and is a good produce in dry environments.Thus, the fruit trade fair or through cooperatives provides a source of supplementary income for small farmers. However, this income can be compromised by harvesting and excessive deforestation, which has intensified each year. Concern with population reduction of this species and by anthropic, Brazilian Institute for the Semi-Arid Tropic has developed studies on seedlings production, cultivation, and genetic inheritance preservation recovering genotypes with distinct morphological characteristics and deployment of a germplasm active bank provide the most promising for small producers, in addition to contributing to the reforestation of the Caatinga with a native species. Of the climatic factors limiting fruit species production in the semi-arid northeast, drought is the main factor, also allied to the growing problem of soil salinization, which has worsened each year. The mechanisms used by umbu tree to tolerate drought is not well elucidated and the physiological response before soil salinity is not yet known. Thus, the present work aimed to evaluate the physiological responses of umbu tree to drought and salt stresses. To evaluate drought responses, a project was developed in green house conditions using four grafted genotypes classified as giantumbu (BGU 44, BGU 48, BGU 50 and BGU 68) in order to evaluate the alterations on stomatal behavior, anatomical parameters, water relations and some biochemical aspects induced by intermittent drought and the possible genotypical variations. Transpiration (E) and diffusive resistance (rs) were measured daily after the beginning of the stress treatments by withholding water. When plants presented stomatal closure, the vases were re-watered and the water withhold again. This cycle was repeated for a 31 period days. The leaf water potential (Yw) was measured in four-hour intervals during a 24-hour period at the moment of the first stomatal closure and at the end of the experimental period. Total soluble carbohydrates (CHS), free amino acids (AA), protein (PROT) and proline (PRO) in leaves and roots were also measured. Certain regularity in the stomatal closure was observed among the watering period, showing differences between the species. The correlation with environmental factors suggest that, besides the water, stomatal behavior of BGU 44 and BGU 68 were influenced by Tar, RH and VPD, while the access BGU 50 were influenced by PAR and BGU 48 had no correlation with these environmental factors, suggesting that the water exerted the major influence in this genotype. Anatomical alterations in response to drought on stomatal density (DE) and reductions on stomatal index (IE) and stomatal aperture size (AO) were observed.The access BGU 48 maintained its anatomical features unaltered. There was an inversion in tissue proportion in BGU 44 under stress conditions, reducing the thickness of the spongy parenchyma and increasing palisade parenchyma. The inverse occurred with BGU 68 and theremaining genotypes continued unchanged. The lower Yw time of most of the genotypes was between 8h and 12h. The Yw of the stressed plants of BGU 44 and BGU 50 reduced significantly at 8h. The highest Yw was observed to BGU 68. The stress prolongation induced reductions in CHS content in the leaves of all genotypes. There were increases in the leaves to AA in BGUs 44 and 48, while BGUs 50 and 68 were reduced by about 40% and 43% respectively. BGU 44 and BGU 50 kept this behavior at the end of the experimental period.Significant differences in PROT content were not observed, but there were increases of 50% in PRO, except to BGU 50. Alterations on CHS, AA and PRO contents in the roots were verified and varied among the different genotypes. BGU 68 and BGU 50 were the most contrasting genotypes. In order to evaluate the salt stress responses in umbu plants a project was developed using seedlings propagated by seeds. Plants were grown in washed sand with Hoagland & Arnon nutrient solution without salt and with 25, 50, 75 and 100mM NaCl. Growth, Yw, E and rs were then evaluated. Na+, K+, Cl-, soluble carbohydrates and free amino acid contents were measured in several plant organs. Most variables were affected with salinity above 50 mM NaCl showing decreases in: number of leaves, plant height, stems diameter and dry masses and increases in root to shoot ratio. Reductions in pre-dawn leafwater potential (Ypd) were observed in plants submitted to 75 and 100 mM NaCl. Salt levels applied increased Na+ and Cl- contents in leaves. However, K+ content was not affected. A saturation to retain Na+ and Cl- in stems and roots was verified in treatments above 50 mM NaCl. These results allow us to say that there are physiological and anatomical differences among umbu tree genotypes; genotypes respond differently to intermittent drought; the turgor maintenance in umbu tree is relative to water storage in the xylopodium associated with the efficient stomatal closure mechanism and not by osmotic active solutes accumulation in either drought or salt stress conditions; due to the great variation found, the organic solutes accumulations did not demonstrate to be a good physiological trait as indicator to droughtand salt-tolerance in umbu plants. This specie tolerates salt levels until 50 mM NaCl withoutshowing significant physio-morphological alterations. / Dentre as principais fruteiras nativas do Nordeste, especialmente aquelas encontradas no semi-árido, o umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda) desponta com uma alternativa importante, por ser uma fruta bem aceita pelo consumidor e por ter uma boa produção em ambientes secos. Dessa forma, o comércio dos frutos em feiras livres ou através de cooperativas proporciona uma fonte de renda complementar para os pequenos agricultores. No entanto, essa renda pode ser comprometida pelo extrativismo e o desmatamento excessivos, que tem se intensificado a cada ano. Preocupada com a redução populacional desta espécie pela ação antrópica, a Embrapa Semi-Árido vem desenvolvendo estudos sobre produção de mudas, cultivo e preservação da herança genética, através da recuperação de acessos com características morfológicas distintas e a implantação de um banco ativo de germoplasma, para disponibilizar os mais promissores para os pequenos agricultores, além de contribuir com o reflorestamento da Caatinga com uma espécie nativa. Dos fatores climáticoslimitantes na produção de espécies frutíferas no semi-árido nordestino, a seca é o principal fator, aliado também ao problema crescente de salinização dos solos, que tem se agravado a cada ano. Os mecanismos utilizados pelo umbuzeiro paratolerar a seca ainda não estão completamente esclarecidos e não se conhece ainda as respostas fisiológicas frente a salinidade do solo. Desta forma, o presente trabalho objetivou avaliar as respostas fisiológicasdo umbuzeiro quando submetido às condições de seca e salinidade. Para avaliar as respostas à seca, desenvolveu-se um experimento em casa de vegetação utilizando mudas enxertadas de quatro acessos de umbuzeiro (acessos BGU 44, BGU 48, BGU 50 e BGU 68) classificados como umbu-gigante, com o objetivo de avaliar as alterações no comportamento estomático, parâmetros anatômicos, relações hídricas e alguns parâmetros bioquímicos induzidos pela seca intermitente, além das possíveis variações genotípicas. Foram efetuadas mensurações da transpiração (E) e da resistência difusiva (rs) diariamente após a suspensão da rega até ocorrer o fechamento estomático, momento em que as plantas foram re-irrigadas. A rega foi suspensa novamente até ocorrer novo fechamento estomático e este ciclo foi repetido por um período de 31 dias. O potencial hídrico foliar (Yw) foi determinado em dois cursos nictimerais (no momento do primeiro fechamento estomático e ao final do período experimental). Também foram avaliados os teores de carboidratos solúveis totais (CHS), aminoácidos livres (AA), proteína (PROT) e prolina (PRO) nas folhas e nas raízes, assim como alterações anatômicas. Os acessos apresentaram regularidade no período de fechamento estomático entre as regas, demonstrando diferenças intra-específicas. Houve correlação com as variáveis ambientais sugerindo que, além da água, o comportamento estomático dos acessos BGU 44 e BGU 68sofreram influência da Tar, UR e DPV, enquanto que o acesso BGU 50 sofreu influência do PAR e o BGU 48 não se correlacionou com os outros fatores, indicando que a água foi o fator que exerceu maior influência neste acesso. Alterações anatômicas em resposta à seca foramobservadas na densidade de estômatos (DE), reduções no índice estomático (IE) e na abertura do ostíolo (AO). O acesso BGU 48 manteve as características anatômicas inalteradas. Houve uma inversão na proporção dos tecidos do acesso BGU 44 quando sob estresse, diminuindo a espessura do parênquima lacunoso e aumentando o parênquima paliçádico. O inverso ocorreu com o BGU 68 e os demais acessos permaneceram inalterados. O horário de menor Yw para a maioria dos acessos foi entre 8h e 12h. O Yw das plantas estressadas do BGU 44 e BGU 50 foi reduzido significativamente às 8h. O BGU 68 apresentou os valores mais elevados de Yw. O prolongamento do estresse provocou reduções nos teores de CHS nas folhas de todos os acessos. Houve aumento no teor de AA nas folhas dos BGU’s 44 e 48, enquanto que os BGU’s 50 e 68 reduziram 40% e 43%, respectivamente. Ao final do período experimental esse comportamento se manteve para o BGU 44 e o BGU 50. Não houve diferença significativa para os teores de PROT nas folhas, mas houve aumento de 50% nos teores de PRO, exceto para o BGU 50. Foram verificadas alterações na concentração de CHS, AA e PRO nas raízes, com diferença entre os acessos. Os acessos BGU 68 e BGU 50 foram os mais contrastantes em condições de seca. Para avaliar as respostas do umbuzeiro ao estresse salino, foi desenvolvido um experimento utilizando-se plantas propagadas por sementes. As plantas foram cultivadas em areia lavada, regadas com solução nutritiva de Hoagland & Arnon, sem ecom adição de NaCl (25, 50, 75 e 100 mM). Avaliou-se o crescimento, o Yw, E e rs. O teor de Na+, K+, Cl-, carboidratos solúveis e aminoácidos livres foram dosados nos diversos órgãos da planta. A maioria das variáveis estudadas foi afetada em níveis de NaCl de 50 mM, reduzindo o número de folhas, a altura das plantas, o diâmetro do caule e a massa seca e aumentando a relação raiz/parte aérea (R/Pa). O potencial hídrico foliar antes do amanhecer (Ypd) foi reduzido nas plantas dos tratamentos 75 e 100 mM de NaCl. A concentração de Na+ e Cl- nas folhas aumentou em função dos níveis de NaCl aplicados, mas, o teor de K+ não foi afetado. Nos caules e raízes, houve uma saturação na retenção de Na+ e Cl- nos tratamentos acima de 50 mM. Os resultados desta pesquisa permite inferir que existem diferenças fisiológicas e anatômicas entre os acessos de umbuzeiro estudados; que eles respondem de forma diferente à seca intermitente; que a manutenção da turgescência foliar está relacionada à reserva de água nos xilopódios associado ao mecanismo de fechamento estomático eficiente e não ao acúmulo de solutos osmoticamente ativos, tanto em situação de seca como de salinidade no meio; devido à grande variação encontrada, o acúmulo de solutos orgânicos não demonstrou ser um mecanismo fisiológico indicador de tolerância à seca e a salinidade nesta espécie; o umbuzeiro tolera níveis de salinidade de até 50 mM de NaCl sem apresentar alteraçõesfisiomorfológicas significativas na fase inicial do desenvolvimento.

Realizaram-se campanhas em árvores de cinco anos de idade de Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda em parcelas controle (sem fertilização e sem irrigação) e parcelas fertilizadas e irrigadas, durante o verão e o inverno de 2012 visando caracterizar as seguintes variáveis fisiológicas: i) Capacidade máxima fotossintética (Amax); ii) Fotossíntese ao longo do dia (A); iii) Variação da condutância estomática (gs) em relação ao aumento do déficit de pressão de vapor (DPV); e iv) Taxas máximas de carboxilização (Vcmax) e de transporte de elétrons (Jmax) via curvas A/Ci. O estudo foi realizado no projeto Produtividade Potencial do Pinus no Brasil, localizado na Estação Experimental da ESALQ/USP em Itatinga-SP.Foram escolhidas três árvores médias por parcela para as avaliações fisiológicas, realizadas com o LiCor 6400XT. A mensuração da Amax foi realizada no terço médio da copa, em dois galhos por árvore e em duas posições por galho, sendo realizada das 8 às 10 horas, e o comportamento da A, gs com o aumento do DPV, ocorreram de hora em hora, das 11 às 15 horas. Ao final, as acículas foram coletadas para a determinação da área foliar específica (AFE) e do nitrogênio foliar. As curvas A/Ci foram realizadas nas três árvores, um galho por árvore e duas posições por galho, entre 8 e 12 horas. Aos cinco anos o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta o dobro do volume de madeira do que o Pinus taeda. As duas avaliações fisiológicas mostraram valores similares entre tratamentos, para cada espécie. Os valores de Amax foram maiores durante o verão e o Pinus caribaea var. hondurensis mostrou grande sensibilidade, comparativamente ao Pinus taeda. Ao analisar os dados de A e gs ao longo do dia, observa-se também maiores variações do Pinus caribaea var. honduresis. Os valores médios de Amax para o verão e o inverno foram 8,2 e 4,8 ?mol m-2 s-1 e 6,8 e 6,3 ?mol m-2 s-1 para o Pinus caribaea var. hondurensis e o Pinus taeda, respectivamente. Ocorreu redução dos valores de A e gs com o aumento do DPV, para ambas as campanhas em relação ao Pinus caribaea var. hondurensis e somente no inverno para o Pinus taeda. As duas espécies apresentaram relação positiva entre fotossíntese e transpiração, sendo que o Pinus caribaea var. hondurensis apresenta maior eficiência no uso da água. As médias da AFE e nitrogênio foliar foram de 9,6 m²kg-1, 10,1g Kg-1 e 10,0 m²kg-1, 13,4g Kg-1, para o Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus taeda, respectivamente. Em relação aos parâmetros fotossintéticos o Pinus taeda se destacou em ambas as campanhas, com valores médios de Vcmax e Jmax maiores que o Pinus caribaea var. hondurensis, relacionado à maiores concentrações de nitrogênio foliar. Não houve relação entre o crescimento em biomassa das árvores e as medições da fotossíntese a nível foliar, indicando que outros processos a nível de copa, uso e alocação de fotossintetizados devem ser investigados para explicar a diferença de crescimento. / The campaigns were conducted in trees with five years old of Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda in control plots (no fertilization and no irrigation) and fertilized and irrigated plots during summer and winter of 2012 to characterize the physiological variables: i) maximum photosynthetic capacity (Amax), ii) Photosynthesis throughout the day (A); iii) Changes in stomatal conductance (gs) in relation to the increase in vapor pressure deficit (VPD), and iv) Maximum rates of carboxilization (Vcmax) and maximum rates of electron transport (Jmax) based on A/Ci curves. The study was conducted in the project Potential Productivity of Pinus in Brazil, located at the Experimental Station of ESALQ/USP in Itatinga-SP. Three average trees per plot were chosen for physiological evaluations, performed with the LiCor 6400XT. The Amax measurement was performed in the middle third of the crown, in two branches per tree and two positions per branch, taken from 8 to 10am. To get the response of A and gs with increasing VPD, the measurements continued every hour, from 11 am to 3 pm. At the end of the measurements, the needles were collected for determination of specific leaf area (SLA) and leaf nitrogen (N). The A/Ci curves were performed in three trees, one branch per tree and two positions per branch were taken from 8 am to 12 pm. At five years, the Pinus caribaea var. hondurensis showed two-fold the wood volume of Pinus taeda. Both physiological measurements showed similar results between treatments for each species. Amax values were higher during summer, and Pinus caribaea var. hondurensis shower greater sensitivity compared to Pinus taeda. A and gs throughout the day showed higher variation in Pinus caribaea var. hondurensis. The average values of Amax for summer and winter were 8.2, 4.8 ?mol m-2 s-1 and 6.75, 6.3 ?mol m-2 s-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. There was a reduction of A and gs with the increasing of DPV, for both campaigns for the Pinus caribaea var. hondurensis and only in winter campaign for Pinus taeda. Thus, the two species have different behaviors in response to climatic changes. The two species showed a positive relationship between photosynthesis and transpiration, with Pinus caribaea var. hondurensis showing greater water use efficiency. The average SLA and needle nitrogen were 9.6 m² kg-1, 10.1g kg-1 and 10 m² kg-1, 13.4g kg-1 for Pinus caribaea var. hondurensis and Pinus taeda, respectively. Photosynthetic parameters in Pinus taeda was higher in both campaigns, with average values of Vcmax and Jmax greater than in Pinus caribaea var. hondurensis, related to higher concentration of needle nitrogen. There was no relationship between tree biomass growth and leaf-level measurements of photosynthesis, indicating that other processes at crown level, use and allocation of photosynthates should be investigated to explain the difference in growth.

Abiotic and biotic stresses affect tree growth and play a major role in determining the geographic distribution of species. The objective of this study is to elucidate the following questions: (1) are GABA aminoacid and stomatal control good indicators of tolerance to water stress in Eucalyptus clones? In addition, what are the anatomical differences between drought-tolerant and drought-sensitive clones of Eucalyptus? (2) Are there differences of xylem vulnerability to cavitation in Pinus flexilis families susceptible and resistant to white pine blister rust (WPBR) and with different origins (high and low altitudes)? Two studies were carried out to elucidate the issues above. On chapters 1, eight Eucalyptus clones from different geographical and climatological conditions, three drought-sensitive (CNB, FIB and JAR), three drought-tolerant (GG, SUZ and VM), and two plastics (VER and COP), were studied in normal water supply (control treatment) and in water stress conditions (stress treatment). The first chapter concluded that GABA is an aminoacid very sensitive to water stress, but there was no relation between GABA concentration and tolerance to water stress of the clones. In addition, all clones decreased stomatal conductance with increasing vapor pressure deficit, and plastics and drought-tolerant clones (except GG) presented lower stomatal sensitivity to vapor pressure deficit under stress conditions than drought-sensitive clones. Besides, all clones showed differences on the anatomical parameters between, and only COP (plastic) and SUZ (drought-tolerant) showed homogeneous mesophyll and amphi-hipostomatic leaves. All clones increased the number of stomata and reduced leaf thickness of the leaves formed after water stress period. On the chapter 2, we studied 12 families of Pinus flexilis originating from high and lower altitudes, in which six families previously shown to contain the dominant C4 allele (resistant to WPBR) and six families without C4 allele (susceptible to WPBR). This study showed that the mean cavitation pressure (MCP) of Pinus flexilis varying between 3.63 a -4.84 Mpa, although there was a significant difference in vulnerability to cavitation comparing all families, this variable was not related to WPBR and origin region. These studies highlight that the physiological responses of plants under water stress conditions are important tools that can be used to complement the strategies of genotype selection in forest breeding programs. / Estresses abióticos e bióticos podem afetar o crescimento das árvores e desempenham um papel importante na determinação da distribuição geográfica das espécies. O objetivo deste estudo, foi elucidar as seguintes questões: (1) o aminoácido GABA e o controle estomático são bons indicadores da tolerância ao estresse hídrico em clones de Eucalyptus? E quais são as diferenças anatômicas entre clones de Eucalyptus tolerantes e sensíveis ao estresse hídrico? (2) existem diferenças de vulnerabilidade a cavitação do xilema entre famílias de Pinus flexilis suscetíveis e resistentes à ferrugem do pinho branco (WPBR) e com diferentes procedências (elevada e baixa altitudes)? Dois estudos foram desenvolvidos para elucidar as questões acima descritas. No capítulo 1, oito clones de Eucalyptus de diferentes procedências e condições climáticas, sendo três clones sensíveis ao estresse hídrico (CNB, FIB e JAR), três clones tolerantes ao estresse hídrico (GG, SUZ e VM) e dois clones plásticos (VER e COP), foram estudados sob duas condições distintas: sob adequado suprimento de água (tratamento controle) e sob condições de estresse hídrico (tratamento estresse). Do primeiro capítulo concluiu-se que o GABA é um aminoácido que possui alta sensibilidade ao estresse hídrico, no entanto, não houve relação entre a concentração de GABA e os níveis de tolerância ao estresse hídrico dos clones. Além disso, todos os clones reduziram a condutância estomática em relação ao aumento do déficit de pressão de vapor (DPV), sendo que, sob condições de estresse hídrico, os clones plásticos e tolerantes à seca (exceto o clone GG) apresentaram menor sensibilidade estomática ao DPV do que os clones sensíveis ao estresse hídrico. Além disso, todos os clones apresentaram diferenças anatômicas, sendo que, diferentemente dos demais, os clones COP (plástico) e SUZ (tolerante) apresentaram mesofilo homogêneo e folhas anfi-hipoestomáticas. Todos os clones aumentaram a quantidade de estômatos e reduziram a espessura foliar das folhas formadas após períodos de estresse hídrico. No segundo capítulo foram avaliadas 12 famílias de Pinus flexilis procedentes de regiões de baixa e alta altitudes, sendo seis famílias contendo um alelo dominante C4 (resistente à WPBR) e seis famílias sem o alelo C4 (suscetíveis à WPBR). Este estudo apresentou uma variação da pressão média da cavitação (MCP) para Pinus flexilis de -3,63 a -4,84 Mpa, e embora tenha havido uma diferença significativa da susceptibilidade a cavitação entre todas as famílias estudadas, esta variável não relacionou-se com a susceptibilidade a doença WPBR e com a região de procedência das famílias. Estes estudos comprovam que a avaliação das respostas fisiológicas das plantas sob condições de estresse hídrico são importantes ferramentas que podem ser utilizadas para complementar as estratégias da seleção de genótipos em programas de melhoramento florestal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The constant deficiency of available water resources and the society pressure for the rational water use in agriculture requires the correct management of the irrigation water. When a plant does not receive the right amount of water, it will affect the crop yield. The deficit irrigation contributes to increase the crops yield, comparing to a systems without irrigation, and as a results the agriculture will be more efficient preserving the quality ant quantity of natural recourses increasing or maintaining the crop yield. Therefore, this study is justified insofar as it seeks to identify deficit irrigation management in order to maintain satisfactory productivity, coupled with the water savings. The objective of this research was to evaluate water relations and gas exchange through the assessment of physiological variables that indicate changes in the crop yield of dry bean submitted to deficit irrigation. The experiment was conducted at the Federal University of Santa Maria, Brazil, under a mobile greenhouse, which was only closed during the occurrence of rain. In this way, there was no rainfall interference affecting the treatments. A completely randomized design was used with three replications. Treatments were consisted of four irrigation managements: 100% of accumulated crop evapotranspiration (ETc ac), and deficit irrigation of 75%, 50% and 25% of the ETc ac. Dry beans was sowed under a no tillage system, and the irrigation need was determined based on crop evapotranspiration values estimated using Penman-Monteith method, and the crop coefficients (Kc) used were those proposed by Allen et al. (1998). Irrigations were applied when the ETc accumulated a height of 20mm. The following leaf water relations and leaf gas exchanges were evaluated: Transpiration rate, stomatal conductance, leaf steam pressure deficit, internal concentration of CO2 and photosynthesis rate, using a LI-6400 (LI-Cor). With the values of photosynthesis rate, transpiration rate, stomatal conductance and internal concentration of CO2 were determined: transpiration instantaneous efficiency (photosynthesis rate/transpiration rate); intrinsic water use efficiency and (photosynthesis rate/stomatal conductance); carboxylation efficiency of the plants (photosynthesis rate/internal concentration of CO2). The following morphological features were evaluated: leaf area index, plant height and yield compounds (one hundred mass grains, number of seed plant and crop yield). The water use efficiency (EUA) was found by the ratio between grain yield (kg ha-1) and total depth applied (mm). During crop development accumulated ETc was 379,7 mm and was applied 122, 206, 290 and 376 mm of irrigation depth for the deficit irrigation treatment of 25%, 50%, 75% and 100% of ETc ac, respectively. The application of deficit irrigation reduced the leaf area index, plant height and reduction of 47,41% in the number of seed plant, 39,26%, in one hundred mass grain and 53,41% in crop yield. The reduction in water depth from 100% to 25% of ETc ac reduced by up to 91% of the stomatal concuctance and these plants had lower photosynthesis rate. The plants that received irrigation depth of 100% of ETc ac had higher E and carboxylation efficiency. The intrinsic water use efficiency and water use efficiency increased with the use of deficit irrigation. / A escassez dos recursos hídricos e a pressão social para o uso racional da água na agricultura exigem o correto uso e manejo da água de irrigação, pois, a falta ou excesso, comprometem o rendimento das culturas. O uso da irrigação, deficitária ou estratégica, contribui para o aumento da produtividade de grãos, comparando-se às condições de sequeiro, e resulta em uma agricultura economicamente mais eficiente, preservando os recursos naturais em termos de quantidade e qualidade, mantendo níveis satisfatórios de produtividade. Portanto, o presente estudo se justifica na medida em que se busca identificar manejos de irrigação deficitária que permitam manter níveis satisfatórios de produtividade, aliados à economia de água e energia. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar as relações hídricas e as trocas gasosas, através da avaliação de variáveis fisiológicas que indiquem alterações na produção das plantas de feijão, quando submetidas a diferentes manejos de irrigação deficitária. O experimento foi desenvolvido na Universidade Federal de Santa Maria, Brasil, no interior de uma cobertura móvel, estruturada sobre trilhos metálicos, com movimentação mecânica, a qual somente foi fechada durante a ocorrência de chuvas. Dessa forma, não houve a interferência das chuvas durante a execução dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos de quatro manejos de irrigação: reposição de 100% da evapotranspiração da cultura acumulada (ETc ac), e irrigação deficitária de 75%, 50% e 25% da ETc ac. A cultura do feijão foi semeada sob sistema de plantio direto e a necessidade de irrigação foi determinada com base na evapotranspiração da cultura, estimada pelo método de Penman-Monteith e os coeficientes de cultura (Kc) foram os propostos por Allen et al. (1998). Irrigações eram realizadas quando a ETc acumulava um valor de 20 mm. As seguintes relações hídricas e trocas gasosas das plantas foram avaliadas: taxa de transpiração, condutância estomática, déficit de pressão de vapor na folha, concentração interna de CO2 e taxa fotossintética, com o aparelho LI-6400 da Licor. Com os valores de taxa fotossintética, taxa de transpiração, condutância estomática e concentração interna de CO2 foram determinados: a eficiência instantânea da transpiração (razão taxa fotossintética/taxa de transpiração); a eficiência intrínseca do uso da água (razão taxa fotossintética/condutância estomática) e; a eficiência de carboxilação das plantas (razão taxa fotossintética/concentração interna de CO2). Foram avaliadas as seguintes características morfológicas nas plantas: índice de área foliar e altura de plantas e, os componentes de rendimento: massa de cem grãos, número de vagens por planta e rendimento de grãos. A eficiência de uso da água foi encontrada por meio da razão entre a produtividade de grãos (kg ha-1) e total de lâmina aplicada (mm). Durante o ciclo de desenvolvimento da cultura do feijão a ETc ac foi de 379,7 mm e foram aplicados 122, 206, 290 e 376 mm de lâmina de irrigação para os tratamentos de 25, 50, 75 e 100% da ETc ac, respectivamente. A aplicação da irrigação deficitária reduziu o índice de área foliar, a altura das plantas e causou reduções de até 47,41% no número de vagens por planta, 39,26%, na massa de cem grãos de feijão e 53,41% no rendimento de grãos. A redução da lâmina de irrigação de 100% para 25% da ETc ac reduziu em até 87% a condutância estomática das plantas e estas apresentaram menor taxa fotossintética. As plantas que receberam lâmina de irrigação de 100% da ETc ac apresentaram maiores taxa de transpiração e eficiência de carboxilação. A eficiência instrínseca do uso da água e a eficiência do uso da água aumentaram com a utilização da irrigação deficitária.