Growth and gas exchange of cowpea bean genotypes under strategies of cultivation

The cowpea bean has great economic, nutritive and social importance. In the Northeast, especially in semi-arid regions, cowpea production is limited due to a lack of water, making it necessary to identify tolerant genotypes and cultivation technologies. This study therefore aimed to analyze the dry matter yield and the gas exchange between cowpea genotypes cultivated using different water conservation techniques. The experiment was conducted in the field in the city of Pombal, Paraíba, in order to study four treatments that use different water retention techniques (ridge, groove, basin and conventional system) applying six genotypes of cowpea bean (1. Costela de Vaca, 2. BRS Itaim, 3. BRS Guariba, 4. BR-17 Gurgueia, 5. BRS Potengi e 6. BRS Arace) sowing with 0.5 m x 0.5 m spacing between plants, using the randomized blocks design with four replications. Dry matter yield and gas exchange data were subjected to ANOVA, F test, followed by mean comparison tests, Tukey test. The groove and ridge cultivation techniques had better results than the basin and conventional techniques. The BRS- Potengi, BRS - Aracé e BRS - Guariba genotypes had better growth and gas exchange potential.

Keywords:
crop production; semiarid; Vigna unguiculata.

Authorship

Aldemir da Silva

Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), Catolé do Rocha, PB, Brasil. Departamento de Ciências Agrárias e Exatas. E-mail: aldemirdasilva@bol.com.brUniversidade Estadual da ParaíbaBrazilCatolé do Rocha, PB, BrazilUniversidade Estadual da Paraíba (UEPB), Catolé do Rocha, PB, Brasil. Departamento de Ciências Agrárias e Exatas. E-mail: aldemirdasilva@bol.com.br

Marcos Eric Barbosa Brito ^** Autor correspondente: Marcos Eric Barbosa Brito, e-mail: marcoseric@ccta.ufcg.edu.br

Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Pombal, PB, Brasil. Unidade Acadêmica de Ciências Agrárias (UAGRA), Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA) . E-mail: marcoseric@ccta.ufcg.edu.br; lcnfrade@gmail.com; rgomesnobre@yahoo.com.br; luderlandioandrade@gmail.comUniversidade Federal de Campina GrandeBrazilPombal, PB, BrazilUniversidade Federal de Campina Grande (UFCG), Pombal, PB, Brasil. Unidade Acadêmica de Ciências Agrárias (UAGRA), Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA) . E-mail: marcoseric@ccta.ufcg.edu.br; lcnfrade@gmail.com; rgomesnobre@yahoo.com.br; luderlandioandrade@gmail.com

Luciano Jonatas Gomes Frade

Reginaldo Gomes Nobre

Franciscleudo Bezerra da Costa

Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Pombal, PB, Brasil. Unidade Acadêmica de Tecnologia de Alimentos (UATA), Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA). E-mail: franciscleudo@yahoo.com.brUniversidade Federal de Campina GrandeBrazilPombal, PB, BrazilUniversidade Federal de Campina Grande (UFCG), Pombal, PB, Brasil. Unidade Acadêmica de Tecnologia de Alimentos (UATA), Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA). E-mail: franciscleudo@yahoo.com.br

Alberto Soares de Melo

Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), Campina Grande, PB, Brasil. Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias (PPGCA) . E-mail: alberto.melo@pq.cnpq.brUniversidade Estadual da ParaíbaBrazilCampina Grande, PB, BrazilUniversidade Estadual da Paraíba (UEPB), Campina Grande, PB, Brasil. Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias (PPGCA) . E-mail: alberto.melo@pq.cnpq.br

Luderlândio de Andrade Silva

^* Autor correspondente: Marcos Eric Barbosa Brito, e-mail: marcoseric@ccta.ufcg.edu.br

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Figura 1
Precipitação pluviométrica (A) e evapotranspiração (B) registrada durante o período de condução do experimento usando dados da estação da Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014, Pombal, PB, 2014.

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Figura 2
Comportamento da umidade do solo nas técnicas de captação de água Camalhão (A), Sulco (B), Bacia (C) e Sistema Convencional de plantio (D) coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014, Pombal, PB, 2014.

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Tabela 1
Atributos físico-hídricos e químicos do solo utilizado no experimento, com amostras coletadas de 0 - 20 cm de profundidade, Pombal-PB, 2014.

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Tabela 2
Resumo das análises de variância para as variáveis (FSC), (FSF) e (FSPA), analisadas no período de florescimento (43 DAS) e produção 54 DAS de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal, PB, 2014.

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Tabela 3
Fitomassa seca do caule (g), das folhas (g) e da parte aérea (g), analisadas no período de florescimento 43 DAS, de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal, PB, 2014.

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Tabela 4
Fitomassa seca do caule (g), das folhas (g) e da parte aérea (g), aos 54 DAS, de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água, Pombal, PB, 2014.

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Tabela 5
Resumo das análises de variância relativas à fotossíntese líquida (A) (µmol de CO₂ m_-2 s_-1), transpiração (E), µmol de H₂O mol de CO₂^-1 m^-2 s^-1, condutância estomática (gs), mols de CO₂ m^-2 s^-1, concentração interna de CO₂(Ci), mmol CO₂ m^-2, Eficiência instantânea no uso da água (EiUA), (µmol CO₂ m^-2 s^-1)/(mol H₂O m_-2 s^-1)-1, Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI) (µmol CO₂ m^-2 s^-1)/(mmol mol de CO₂^-1), na fase vegetativa V4 de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliada aos 34 dias após semeadura, Pombal, PB, 2014.

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Tabela 6
Teste de médias relativas à fotossíntese líquida (A), transpiração (E), condutância estomática (gs) e concentração interna de CO₂ (Ci) na fase V4 dos genótipos de feijão-caupi sob técnicas de captação de água, Pombal, PB, 2014.

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Tabela 7
Teste de médias relativas à Eficiência instantânea no uso da água (EiUA), Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI), na fase vegetativa V4 dos genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliadas aos 34 dias após a semeadura, Pombal, PB, 2014.

Figura 1 Precipitação pluviométrica (A) e evapotranspiração (B) registrada durante o período de condução do experimento usando dados da estação da Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA), coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014, Pombal, PB, 2014.

Figura 2 Comportamento da umidade do solo nas técnicas de captação de água Camalhão (A), Sulco (B), Bacia (C) e Sistema Convencional de plantio (D) coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014, Pombal, PB, 2014.

Tabela 1 Atributos físico-hídricos e químicos do solo utilizado no experimento, com amostras coletadas de 0 - 20 cm de profundidade, Pombal-PB, 2014.

Nota: Laborátorio de irrigação e salinidade UFCG/Campina Grande-PB e Laborátoio de solos e nutrição de Plantas CCTA/UFCG.

Tabela 2 Resumo das análises de variância para as variáveis (FSC), (FSF) e (FSPA), analisadas no período de florescimento (43 DAS) e produção 54 DAS de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal, PB, 2014.

* e ** = Significativo a p ≤ 0,05 e p ≤ 0,01 pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a p ≥ 0,05.

Tabela 3 Fitomassa seca do caule (g), das folhas (g) e da parte aérea (g), analisadas no período de florescimento 43 DAS, de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal, PB, 2014.

^*Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott, respectivamente, à 5% de probabilidade. *Genótipos: 1. Costela de Vaca, 2. BRS Itaim, 3. BRS Guariba, 4. BR-17 Gurguéia, 5. BRS Potengi e 6. BRS Aracé. Técnicas: Cam = Camalhão; Conv = convencional.

Tabela 4 Fitomassa seca do caule (g), das folhas (g) e da parte aérea (g), aos 54 DAS, de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água, Pombal, PB, 2014.

^* Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott, respectivamente, p<0,05. *genótipos: 1. Costela de Vaca, 2. BRS Itaim, 3. BRS Guariba, 4. BR-17 Gurguéia, 5. BRS Potengi e 6. BRS Aracé. Técnicas: Cam = Camalhão; Conv = convencional.

Tabela 5 Resumo das análises de variância relativas à fotossíntese líquida (A) (µmol de CO₂ m_-2 s_-1), transpiração (E), µmol de H₂O mol de CO₂^-1 m^-2 s^-1, condutância estomática (gs), mols de CO₂ m^-2 s^-1, concentração interna de CO₂(Ci), mmol CO₂ m^-2, Eficiência instantânea no uso da água (EiUA), (µmol CO₂ m^-2 s^-1)/(mol H₂O m_-2 s^-1)-1, Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI) (µmol CO₂ m^-2 s^-1)/(mmol mol de CO₂^-1), na fase vegetativa V4 de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliada aos 34 dias após semeadura, Pombal, PB, 2014.

* e ** = Significativo a p ≤ 0,05 e p ≤ 0,01 pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a p ≥ 0,05.

Tabela 6 Teste de médias relativas à fotossíntese líquida (A), transpiração (E), condutância estomática (gs) e concentração interna de CO₂ (Ci) na fase V4 dos genótipos de feijão-caupi sob técnicas de captação de água, Pombal, PB, 2014.

^* Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott, p<0,05, respectivamente. **Genótipos: 1. Costela de Vaca, 2. BRS Itaim, 3. BRS Guariba, 4. BR-17 Gurguéia, 5. BRS Potengi e 6. BRS Aracé. Técnicas: Cam = Camalhão; Conv = convencional.

Tabela 7 Teste de médias relativas à Eficiência instantânea no uso da água (EiUA), Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI), na fase vegetativa V4 dos genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliadas aos 34 dias após a semeadura, Pombal, PB, 2014.

^* Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott, à 5% de probabilidade, respectivamente. * Genótipos: 1. Costela de Vaca, 2. BRS Itaim, 3. BRS Guariba, 4. BR-17 Gurguéia, 5. BRS Potengi e 6. BRS Aracé. Técnicas: Cam = Camalhão; Conv = convencional.

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[1] ^* Autor correspondente: Marcos Eric Barbosa Brito, e-mail: marcoseric@ccta.ufcg.edu.br