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Previous issue date: 2017-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The cultivation of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) in Brazil has been frequently
carried out without irrigation, with frequent occurrence of dry periods during the crop cycle.
The negative effects of water deficit on plant production can be intensified by weed
infestations and result in lower crop performance. Therefore, the objective of the work was to
evaluate the effects of temporary water deficits on the soil and of competition in the growth
and dry matter partition, macronutrient accumulation and efficiency, and physiological
characteristics of cowpea (Vigna unguiculata L. cv BRS Guariba) and two weeds Commelina
benghalensis L. and Waltheria indica L. For that, an experiment was carried out in a
greenhouse of the Department of Plant Sciences of the Federal University Rural Semi-Arid.
The experimental unit corresponded to a plastic vessel with a volumetric capacity of 10 dm-3.
The experimental design for the randomized blocks, with four replications. The treatments
were arranged in a 5x2 factorial, with the first factor corresponding to the types of interaction
between the species (V. unguiculata + C. benghalensis; V. unguiculata + W. indica; V.
unguiculata, C. benghalensis and W. indica in monoculture), and the second, of water regimes
(Irrigated and Water deficit). The water deficit was simulated when the the cowpea plants
were with the second definite trefoil (stage V4), being maintained for eleven days, until the
photosynthetic rate of the culture, at 9:00 am, reached values close to zero, when irrigation
was resumed. From the date of the suspension of irrigation, the plants were submitted to the
following evaluations: water potential at pre-dawn and at noon; stomatal conductance;
transpiration; and net photosynthetic rate; until the CO2 assimilation rates of the plants
submitted to the water deficit were similar to those of the irrigated ones. At the end of the
experiment, we evaluated: the number of leaves per plant; the leaf area; the dry mass of
leaves, stems, roots, and total; the dry mass partitioning; and macronutrient accumulation and
partition. The water deficit reduced the water potential and the gas exchange of the plant
species, cultivated alone or in interaction. Cowpea and C. benghalensis tolerated the water
deficit in the soil through the strict control of the stomatal opening, being categorized as more
water conservative species. Competition among plants anticipated the negative effects of soil
water deficit. Waltheria indica presented greater competition capacity for water, having
delayed the recovery of cowpea. The soil water deficit reduced nutrient content in the
following decreasing order: cowpea - Ca (stem), K (root), Mg (leaf) and N (root); C.
benghalensis - N, P and K (stem); and W. indica – K, N, P, Ca and Mg (leaf). The water
deficit reduced the N and P utilization efficiency of cowpea, and of Mg of C. benghalensis.
The competition provided variable effect on the accumulation and efficiency of
macronutrients utilization of cowpea and weeds C. benghalensis and W. indica. The cowpea
suffered greater interference with the W. indica weed when cultivated on soil not irrigated. C.
benghalensis presented high potential for macronutrient cycling in the two water regimes. The
water deficit reduced the growth of cowpea plants, C. benghalensis and W. indica. The
competition between plants increased the effects of temporary water deficit in the soil. The W.
indica leaf was the organ most affected by the water deficit. W. indica has greater capacity
competition for water with V. unguiculata than C. benghalensis / O cultivo de feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp) no Brasil tem sido
frequentemente realizado em condições de sequeiro, o que aumenta a possibilidade de
ocorrência de veranicos durante o ciclo da cultura. Os efeitos negativos do déficit hídrico
podem ser intensificados por infestações de plantas daninhas e resultar em menor
desenvolvimento da cultura. Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos de
déficit hídrico temporário no solo e da competição no crescimento e partição de massa seca,
acúmulo e eficiência de macronutrientes, e nas características fisiológicas de feijão-caupi
(Vigna unguiculata L. cv BRS Guariba) e das plantas daninhas trapoeraba (Commelina
benghalensis L.) e malva-branca (Waltheria indica L.). Para tanto, foi realizado experimento
em casa de vegetação do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade Federal Rural
do Semi-Árido. A unidade experimental correspondeu a um vaso plástico com capacidade
volumétrica de 10 dm-3. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro
repetições. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial 5x2, com o primeiro fator
correspondente aos tipos de interação entre as espécies (feijão-caupi + trapoeraba; feijão +
malva-branca; feijão-caupi, trapoeraba e malva-branca em monocultivo), e o segundo dos
regimes hídricos (Irrigado e Déficit hídrico). O déficit hídrico foi simulado quando as plantas
de feijão-caupi estavam com o segundo trifólio definitivo (estádio V4), sendo mantida por
onze dias, até a taxa fotossintética da cultura, às 09h00min da manhã, alcançar valores
próximos de zero, momento em que foi retomada a irrigação. A partir da data da suspensão da
irrigação, as plantas foram submetidas às seguintes avaliações: potencial hídrico ao préamanhecer
e ao meio-dia; condutância estomática; transpiração e a taxa fotossintética líquida;
até que as taxas de assimilação de CO2 das plantas submetidas ao déficit hídrico fossem
semelhantes às das irrigadas. Ao final do experimento, foram avaliados: o número de folhas
por planta; a área foliar; a massa seca de folhas, caules, raízes, e total; a partição de massa
seca; o acúmulo e partição de macronutrientes. O déficit hídrico reduziu o potencial hídrico e
as trocas gasosas das espécies, cultivadas isoladamente ou em interação. O feijão-caupi e C.
benghalensis toleraram o déficit hídrico no solo por meio do rígido controle da abertura
estomática, sendo espécies mais conservadoras. A competição entre plantas antecipou os
efeitos negativos do déficit hídrico no solo. Waltheria indica apresentou maior capacidade de
competição por água, tendo atrasado a recuperação do feijão-caupi. O déficit hídrico no solo
reduziu o conteúdo dos nutrientes na seguinte ordem decrescente: feijão-caupi - Ca (caule), K
(raiz), Mg (folha) e N (raiz); C. benghalensis - N, P e K (caule); e W. indica – K, N, P, Ca e
Mg (folha). O déficit hídrico reduziu a eficiência de utilização de N e P do feijão-caupi, e de
Mg da C. benghalensis. A competição proporcionou efeito variável sobre o acúmulo e
eficiência de utilização de macronutrientes de feijão-caupi e das plantas daninhas C.
benghalensis e W. indica. O feijão-caupi sofreu maior interferência com a planta daninha W.
indica quando cultivado em solo não irrigado. C. benghalensis apresentou elevado potencial
para ciclagem de macronutrientes nos dois regimes hídricos. O déficit hídrico reduziu o
crescimento das plantas de feijão-caupi, C. benghalensis e W. indica. A competição entre
plantas aumentou os efeitos do déficit hídrico temporário no solo. A folha de W. indica foi o
órgão mais afetado pelo déficit hídrico. A W. indica tem maior capacidade de competição por
água com o feijão-caupi do que a C. benghalensis. / 2017-07-13
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.ufersa.edu.br:tede/762 |
| Date | 24 February 2017 |
| Creators | Oliveira, Fernando Sarmento de |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4808680563026772, Dombroski , Jeferson Luiz Dallabona, Silva, Daniel Valadão, Freitas, Rômulo Magno Oliveira de, Dantas, Débora Jesus |
| Publisher | Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia, UFERSA, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA, instname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido, instacron:UFERSA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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