Photosynthetic limitations, carbon partition and productivity of contrasting soybean cultivars in terms of efficiency in the use of phosphorus

A deficiência de fósforo (P) é um dos estressores mais limitantes nos solos do Cerrado, reduzindo o crescimento e desenvolvimento da soja. O objetivo do trabalho foi elucidar como diferentes doses P alteram a fotossíntese, bem como seus efeitos na partição de carbono e a produção dos grãos em dois cultivares de soja contrastantes quanto à eficiência fotossintética no uso de fósforo (PPUE). Portanto, foi realizado um experimento em casa de vegetação em esquema fatorial 4x2, com 5 blocos. Dois cultivares, UFVS80B10 e TMG7063, foram submetidas a doses crescentes de fósforo (0,01mM, 0,1mM, 0,5mM e 1mM) em soluções nutritivas de Hoagland. O cultivar TMG7063 apresentou maior PPUE, pois absorveu menor quantidade de P mas o utilizou de forma eficiente na fotossíntese, obtendo maiores valores de A, g s , V cmax , J, TPU que o cultivar UFVS80B10. O déficit de fósforo passou a causar danos ao PSII quando as plantas estavam próximas do estádio R6, como observado pela redução nos valores de Fv/Fm e nos índices de clorofila. Em ambos cultivares houve redução nas variáveis ETR, Fv/Fm, clorofila total, PSII, V cmax , J, TPU, pelo menor conteúdo de P nos tecidos das plantas submetidas a déficit de P. Na dose de 0,1mM a TPU foi responsável por regular a regeneração da RuBP e a atividade da rubisco. Além disso, a menor TPU proporcionou a formação de amido no cultivar TMG7063, que foi degradado nos estádios de maior demanda de fotoassimilados. Os cultivares foram eficientes na dissipação da energia não fotoquímica, de forma que houve aumento dos valores de NPQ e ΦNPQ, mas não houve alteração nos valores de ΦNO . O cultivar UFVS80B10 apresentou maior absorção de P, que refletiu em maiores conteúdos de amido e açúcares nas folhas, caules e raízes, ocasionando maior ganho de biomassa, entretanto com menor produção de grãos do que o cultivar TMG7063. Palavras-chave: Glicyne max. Eficiência de carboxilação. Fluorescência da clorofila a. Deficiência de fósforo. Exportação de trioses-P.Phosphorus (P) deficiency is one of the most limiting stressors in Cerrado soils, reducing soybean growth and development. The aim of the work was to elucidate how different P doses alter photosynthesis, as well as their effects on carbon partition and grain production in two contrasting soybean cultivars in terms of photosynthetic efficiency in the use of phosphorus (PPUE). Therefore, an experiment was carried out in a greenhouse in a 4x2 factorial scheme, with 5 blocks. Two cultivars, UFVS80B10 and TMG7063, were subjected to increasing doses of phosphorus (0.01mM, 0.1mM, 0.5mM and 1mM) in Hoagland nutrient solutions. The TMG7063 cultivar showed higher PPUE, as it absorbed less P but used it efficiently in photosynthesis, obtaining higher values of A, g s , V cmax , J, TPU than the cultivar UFVS80B10. The phosphorus deficit started to damage the PSII when the plants were close to the R6 stage, as observed by the reduction in the values of Fv / Fm and chlorophyll indexes. In both cultivars there was a reduction in the variables ETR, Fv / Fm, total chlorophyll, PSII , V cmax , J, TPU, due to the lower P content in the tissues of plants subjected to P. deficit. In the 0.1mM dose TPU was responsible for regulating the regeneration of RuBP and the activity of rubisco. In addition, the lower TPU provided the formation of starch in the cultivar TMG7063, which was degraded in the stages of greatest demand for photoassimilates. The cultivars were efficient in dissipating non-photochemical energy, so that there was an increase in the values of NPQ and ΦNPQ , but there was no change in the values of ΦNO . The cultivar UFVS80B10 showed higher absorption of P, which reflected in higher starch and sugar content in leaves, stems and roots, causing greater biomass gain, however with less grain production than cultivar TMG7063. Keywords: Glicyne max. Carboxylation efficiency. Chlorophyll a fluorescence. Phosphorus deficiency. Export of P-trioses.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio