Water deficit in common beans. II. Energy balance

Em trabalho, realizado em condições de campo em 1983, em Piracicaba, SP, à latitude de 22o43'33" sul, longitude 42o38'00" W e altitude de 576 m, foram avaliados os componentes do balanço de energia em cultura de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) submetida a condições variáveis de disponibilidade hídrica no solo e de demanda evaporativa da atmosfera. Os tratamentos constaram de três épocas de semeadura (07.07, 22.07 e 04.08) e dois níveis de disponibilidade de água no solo (com e sem interrupção nas irrigações durante uma estiagem de 18 dias - 25.09 a 12.10). A quantidade de energia destinada aos processos de evapotranspiração foi maior em níveis mais elevados de índice de área foliar, de disponibilidade hídrica e de demanda evaporativa da atmosfera; o inverso ocorreu com relação à energia utilizada no aquecimento do ar e do solo. A evapotranspiração de referência calculada pelo método de Penman (ETp) e a evaporação de tanque "classe A" (ECA) foram altamente correlacionadas com o fluxo de calor latente de evaporação (LE) determinado pelo método do balanço de energia. A ETp demonstrou estimar com boa aproximação LE em parcelas irrigadas e com índice de área foliar elevado, enquanto a ECA não corrigida superestimou valores de LE. Energy balance components were evaluated in 1983, in a common beans (Phaseolus vulgaris L.) crop subjected to varying conditions of soil water availability and atmospheric evaporative demand, in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, at 22o43'33" south latitude, 47o38'00" W longitude, and 576 m altitude. The crop was sown in three dates (July 7, July 22 and August 4), each one submitted to two levels of soil water availability: with continuated irrigation and with a period of water stress caused by a 18-day period without rain fall (Sept. 25 to Oct. 12). The amounts of energy used in evapotranspiration increased with leaf area index, soil water availability, and atmospheric evaporative demand; the contrary occurred with the fractions of radiation used in air and soil heating. Reference evapotranspiration by Penman method (ETp) and evaporation from "class A" pan (ECA) were highly correlated with the flux of latent heat of evaporation (LE) calculated by the energy balance method. In plots with irrigation and high leaf area index, ETp appeared to estimate with high approximation LE, whereas unadjusted ECA overestimated LE.

Water deficit in common beans. I. Growth analysis and phenology

Em experimento de campo, conduzido em 1983 em Piracicaba, SP, com latitude de 22o43'30" sul e altitude de 576 m, foram avaliados parâmetros de crescimento e a fenologia do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). A cultivar Aroana 80 foi semeada em 07.07, 22.07 e 04.08. Durante uma estiagem (25.09 a 12.10), a metade do experimento foi submetida a déficit hídrico no solo. A duração do ciclo não foi afetada quando o estresse hídrico ocorreu a partir do final do enchimento de grãos. Porém, a maturação foi apressada quando o déficit se deu após a emissão dos primeiros legumes, e retardada quando o estresse ocorreu durante a formação dos botões florais e a floração. A taxa de crescimento da cultura e a taxa assimilatória líquida foram reduzidas durante um período de precipitações frequentes, alta nebulosidade e temperaturas relativamente baixas (1o a 24.09). Também decresceram juntamente com o índice de área foliar, sob déficit hídrico, da formação dos botões florais ao enchimento de grãos. A deficiência hídrica causou abscisão de órgãos reprodutivos, menor expansão foliar e menor crescimento das plantas. Estas respostas foram mais evidentes em plantas menos desenvolvidas. Houve variação estacional da área foliar específica, inversa à demanda evaporativa da atmosfera. Growth parameters and phenology of common beans (Phaseolus vulgaris L.) were evaluated in 1983 under different soil moisture conditions in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, 22o43'30" south latitude and 576 m altitude. Common beans cv. Aroana 80 were sown in three dates: July 7, July 22 and August 4. During a period without rain (Sept. 25 to Oct. 12), half of the plants, in various growth stages, were kept under soil water deficit. Water deficit by the end of the grain filling period did not affect cycle duration. However, the maturation was hastened when the stress happened after the beginning of pod setting and delayed when it occurred during the flower bud setting and flowering. Crop growth rate and net assimilation rate were reduced during a period of high precipitation, high cloudiness and low air temperature (Sept. 1 to 24). They also decreased together with leaf area index under water deficit, from the flower bud setting up to beginning of grain filling. Water deficit conditions caused reproductive organs abscision, lower leaf enlargement, and lower crop growth. This behavior was more evident in plants less developed. The specific leaf area was higher in rain periods with low solar radiation and high air humidity.

Water deficit in common beans. III. Maximum, crop evapotranspiration and its relationship with evapotranspiration by the Penman method and "class A" pan evaporation.

Em experimento de campo conduzido em Piracicaba, SP, com latitude de 22º43'30" sul e altitude de 576 m, foram determinadas a evapotranspiração máxima (ETm) ao longo do ciclo do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) e as suas relações com a evapotranspiração calculada pelo método Penman (Kc1 = ETm/ETo) e com a evapotranspiração de tanque "classe A" não corrigida (Kc2= ETm/Eo). A cultivar Aroana 80, de hábito de crescimento indeterminado arbustivo, tipo II segundo a classificação do CIAT, foi semeada em 7,7, 22.7 e 4,8.83. Em subparcelas de 30 m x 20 m, foi determinada a evapotranspiração da cultura pelo cálculo do balanço hídrico do solo, na condição de potencial da água acima de -0,05 MPa em todo o perfil do solo. A ETm média do feijoeiro foi de 3,8 mm, dia-1, ou seja, em torno de 360 mm, da semeadura à maturação fisiológica. Porém, a ETm variou de 2,4 mm dia-1 da semeadura à emergência a 5.0 mm dia-1 na floração. Os coeficientes Kc1 e Kc2 estiveram ao redor de 0,6 e 0,5, respectivamente, no início do ciclo, aumentaram para 1,4 e 1,1 durante afloração, e tenderam aos valores iniciais no final do enchimento de grãos. As médias por subperíodos dos coeficientes Kc estiveram altamente correlacionadas com as médias do índice de área foliar (L). Modelos quadráticos, com constante negativa para o termo L² , tenderam a se ajustar melhor para explicar as variações dos Kc em função do índice de área foliar.Maximum evapotranspiration (ETn) of common beans (Phaseolus vulgaris L.) and its relationship with evapotranspiration calculated by the Penman method (Kc1 = ETm/ETo) and non corrected "class A" pan evaporation (Kc2 = ETm/Eo) were quantified in a field experiment conducted at Piracicaba, SP, 22º43'30" south latitude and 576 m altitude, in 1983. Common beans cv. Aroana 80, type 1 (CIAT classification) was sown in three planting dates: July 7, July 22 and August 4. Maximum crop evapotranspiration was calculated by the soil water balance method, in a split-plot design, in plots of 30 m x 20 m, with soil water potential over -0,05 MPa during all the crop cycle. Mean ETm al 3,8 mm.day-1 and total ETm al around 360 mm occurred from sowing to physiological maturity. However, ETm increased from 2,4 mm.day-1 at the sowing-emergence period to 5,0 mm.day-1 during flowering. Early in the crop cycle, Kc1 and Kc2 coefficients were around 0.6 and 0,5, increased up to 1,4 and 1,1 by flowering, and decreased to the initial values by the end of the grain filling period. Mean Kc coefficients of each subperiod were highly correlated with mean values of leaf area index (L). Quadratic mathematic models, with negative constant for the L2 term, appeared to estimate better the Kc variations in response to the L variations

Deficiência hídrica em feijoeiro. IV. Alterações micrometeorológicas

Micrometeorological modifications were evaluated in common bean (Phaseolus vulgaris L.) crops subject to varying conditions of soil-water availability, in an experiment conducted at Piracicaba, SP, Brazil, 22°42' south latitude and 576 m altitude. Common beans were sown in 30m x 20 m split-plots, on three dates (July 7, July 22, and August 4, 1983), each receiving two conditions of soil water availability with continued irrigation and with a period of water stress caused by an 18-day period without rain (Sept. 25 to Oct. 12). During the drought period, on days with high atmospheric evaporative demand, the temperature of the canopy surface (measured by a remote infrared sensor) was higher than air temperature close to the plants in the stressed crop, while the contrary occurred in the irrigated one. Soil water deficit increased the air temperature and the water vapor saturation deficit near the plants. Micrometeorological modifications were higher by the end of the drought period and during the warmer times of the days. They also were higher at the plots of the latest sowing date (lees developed plants). The micrometeorological conditions near the plants were in agreement with the crop energy balance.Em experimento de campo, conduzido em Piracicaba, SP, à latitude de 22°42' sul e altitude de 576 m, foram avaliadas alterações micrometeorológicas em culturas de feijão (Phaseolus vulgaris L.), submetidas a diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo. Os tratamentos constaram de três épocas de semeadura (7.7, 22.7 e 4.8.83) e duas condições de disponibilidade de água no solo (com e sem irrigação), durante a estiagem de 25.9 a 12.10, em subparcelas de 30 m x 20 m. Durante o período de estiagem e em dias de alta demanda evaporativa atmosférica, a temperatura do dossel (medida com sensor infravermelho) foi sempre superior à do ar junto à cultura não irrigada, ocorrendo o contrário na cultura irrigada. A temperatura e o déficit de saturação de vapor d'água do ar da camada limite também aumentaram sob déficit hídrico no solo, elevando a demanda evaporativa da atmosfera junto à cultura não irrigada. As alterações micrometeorológicas se acentuaram com a evolução do déficit hídrico e foram maiores nas horas mais quentes do dia e com a cultura menos desenvolvida. As condições micrometeorológicas seguiram as variações do balanço de energia da cultura