Effects of shading on biological nitrogen fixation in bean plants

Abstract

Conduziram-se dois experimentos com o objetivo de verificar o efeito da redução da luminosidade e da temperatura, causado pelo sombreamento, na fixação biológica do N2 em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Quando se realizou um sombreamento de 25%, houve um aumento, em relação à luminosidade total, do peso de matéria seca, atividade da nitrogenase, nitrogênio total transportado na seiva do xilema, percentagem de N transportado sob a forma de ureídos, e do nitrogênio-total acumulado na parte aérea. Nesse nível de sombreamento, o aumento na eficiência nodular compensou a redução no peso dos nódulos. O efeito favorável do sombreamento de 25% foi atribuído à redução das temperaturas máximas diurnas nos vasos sombreados e a redução da energia solar foi compensada por um aumento na área foliar. No nível de sombreamento de 40%, embora ocorresse redução da temperatura na zona radicular e aumento na área foliar, isso não foi suficiente para compensar a menor atividade fotossintética. De modo geral, as temperaturas elevadas não prejudicaram a formação e crescimento dos nódulos, mas sim o seu funcionamento, refletido na menor atividade da nitrogenase e no menor acúmulo de nitrogênio na parte aérea.Two experiments were performed to investigate the effect of decreasing luminosity and temperature caused by shading on biological nitrogen fixation of common beans (Phaseolus vulgaris L.). When the shading was at 25% level, there was an increase, in relation to full light, of the dry weight, nitrogenase activity, total nitrogen in xylem sap, rate of N as ureides and total nitrogen in shoots. At this level of shading, an increase in nodular efficiency compensated for the decrease in nodule weight. The favourable effect of reducing 25% of the luminosity was caused by the decrease in maximal diurnal temperature in the shaded pots and the decrease of solar energy was compensated by and increase in leaf area. At 40% shading, there was a decrease in the rhizosphere temperature and an increase in leaf area but this was not enough to compensate for the lower photosynthetic activity. Generally the high temperature did not affect the infection process and the growth of the nodules, but altered nodule metabolism, decreasing nitrogenase activity and total nitrogen in shoots

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