CROP WATER STRESS INDEX FOR PREDICTING YIELD LOSS IN COMMON BEAN

Abstract

CROP WATER STRESS INDEX FOR PREDICTING YIELD LOSS IN COMMON BEAN

CARLOS ALBERTO QUILOANGO-CHIMARRO¹; RUBENS DUARTE COELHO¹; JÉFFERSON DE OLIVEIRA COSTA¹; RAFAEL GOMEZ-ARRIETA²

¹ Department of Biosystems Engineering, Universidade de São Paulo - USP, Av. Pádua Dias 11, 13418-900, Piracicaba, São Paulo, Brazil. carlosqch1a@gmail.com, rdcoelho@usp.br, costajo@alumni.usp.br

² Department of Crop Science, Universidade de São Paulo - USP, Av. Pádua Dias 11, 13418-900, Piracicaba, São Paulo, Brazil. rgomezarr@usp.br

1 ABSTRACT

The crop water stress index (CWSI), an index derived from canopy temperature, has been widely studied as a physiological indicator of plant water status to optimize irrigation in common beans. However, it is not clear how this index could contribute to yield prediction as a decision support tool in irrigation management. This paper aimed to use the CWSI for predicting yielding loss in common bean (Phaseolus vulgaris L.) subjected to water stress under drip irrigation. A rain shelter experiment was conducted using a completely randomized design with five replications. The indeterminate growth cultivar TAA Dama was subjected to three irrigation treatments: 100% of the field capacity (FC), 75 and 50% FC from 20 days after sowing (DAS) until the end of the crop cycle. Grain yield was reduced by 42% under 50% FC treatment. Furthermore, stomatal conductance was reduced at this treatment, whereas the CWSI and canopy temperature increased as irrigation levels decreased. The relationship between grain yield and CWSI (R²=0.76, RSME=2.35g) suggests that canopy temperature data could be used to forecast grain yield losses. In conclusion, farmers can have a low-cost, effective technique for making water management decisions in common bean.

Keywords: Phaseolus vulgaris, water deficit, canopy temperature

QUILOANGO-CHIMARRO, C. A.; COELHO, R. D.; COSTA, J. O.; GOMEZ-ARRIETA, R.

ÍNDICE DE ESTRESSE HÍDRICO DA CULTURA (CWSI) PARA PREVISÃO DA PERDA DE RENDIMENTO EM FEIJÃO COMUM

2 RESUMO

O índice de estresse hídrico da cultura (CWSI), índice derivado da temperatura do dossel, tem sido amplamente estudado como um indicador fisiológico do estado da água das plantas para otimizar a irrigação em feijão comum. No entanto, não está esclarecido como o índice poderia contribuir para a previsão do rendimento como instrumento de apoio à decisão na gestão da irrigação. O presente estudo objetivou utilizar o CWSI para prever queda de rendimento em feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) submetido a estresse hídrico sob irrigação por gotejamento. Foi realizado um experimento em estufa utilizando um desenho completamente aleatório com cinco réplicas. A cultivar de crescimento indeterminado TAA Dama foi submetida a três tratamentos de irrigação: 100% da capacidade do campo (CC), 75 e 50% FC desde 20 dias após a semeadura até ao fim do ciclo de cultivo. O rendimento do grão foi reduzido em 42% sob o tratamento de 50% CC. Além disso, a condutância estomática foi reduzida sob este tratamento, enquanto que o CWSI e a temperatura do dossel aumentaram à medida que os níveis de irrigação diminuíram. A relação entre o rendimento de grãos e o CWSI (R²=0,76, RSME=2,35g) sugere que os dados da temperatura do dossel podem ser utilizados para prever as perdas de produção de grãos. Em conclusão, os agricultores podem ter uma técnica de baixo custo e eficaz para tomar decisões de gestão da água em feijão comum visando garantir a produtividade.

Keywords: Phaseolus vulgaris, déficit hídrico, temperatura do dossel