Water use efficiency and thermal response of soybean crop subjected to different water replacement levels

Dentre as estratégias utilizadas para gerenciamento da água na agricultura destaca-se a irrigação deficitária que introduz o termo Eficiência do uso da água (EUA). Existem evidências que sugerem que a irrigação deficitária pode incrementar a EUA sem ocasionar prejuízos na produtividade de diversas culturas, no entanto, a informação é limitada sobre o nível de reposição hídrica que não cause efeitos negativos na soja, assim, o presente trabalho teve como objetivos determinar o nível de reposição hídrica sob déficit que não cause danos na produtividade por área da cultura da soja, identificar o estresse hídrico através dos padrões de resposta termal do dossel das plantas de soja e verificar as relações entre o Crop Water Stress Index (CWSI) e o rendimento e entre o CWSI e a EUA. O estudo foi realizado em uma estufa na área de pesquisa da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz/Universidade de São Paulo (ESALQ-USP). A cultivar de soja utilizada neste trabalho foi a TMG 7062 de crescimento semi-determinado. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados com seis blocos e oito tratamentos de níveis de irrigação. O nível de reposição hídrica de referência (L100) foi mantido ao longo do experimento na capacidade de campo. Foram avaliados as respostas termais (temperatura foliar, diferença entre a temperatura da cultura e do ar e CWSI) e biométricas (altura de plantas, peso de folhas secas, das hastes, das vagens, das sementes secas e frescas, índice de colheita, produtividade e EUA) da cultura da soja. As maiores produtividades foram encontradas para os tratamentos de maior disponibilidade hídrica. A produtividade de grãos variou de 2,7 a 5,4 toneladas ha-1, para níveis de reposição hídrica entre 40 e 120%. A EUA da soja aumenta à medida que a disponibilidade hídrica no solo é reduzida, sendo que os valores de EUA encontrados variaram de 0,6 a 1,2 kg m-3. Houve relação entre o CWSI e a disponibilidade hídrica na cultura da soja e foram encontrados níveis de reposição hídrica deficitária em que a cultura da soja não sofreu prejuízo à produtividade da cultura.Among the strategies used for water management in agriculture, deficit irrigation is highlighted, which introduces the term water use efficiency (WUE). There is evidence to suggest that deficit irrigation can increase the WUE without causing losses in the productivity of several crops, however, information is limited on the water replacement level that does not cause negative effects on soybeans, thus, the present work had as objectives determine the water replacement level under a deficit that does not cause damage to productivity by soybean crop area, identify water stress through the thermal response patterns of the soybean plant canopy and verify the relationships between the Crop Water Stress Index (CWSI) and income and between the CWSI and the WUE. The study was carried out in a greenhouse in the research area of the Luiz de Queiroz College of Agriculture/University of São Paulo (ESALQ-USP). The soybean cultivar used in this work was TMG 7062 with semi-determined growth. The experimental design adopted was a randomized block with six blocks and eight treatments of irrigation levels. The reference water replacement level (L100) was maintained throughout the experiment at field capacity. Thermal responses (leaf temperature, difference between crop and air temperature and CWSI) and biometric responses (plants height, weight of dry leaves, stems, pods, dry and fresh seeds, harvest index, productivity and WUE) were evaluated of the soybean crop. The highest yields were found for treatments with greater water availability. Grain yield ranged from 2.7 to 5.4 Mg ha-1, for water replacement levels between 40 and 120%. Soybean WUE increases as soil water availability is reduced, and the WUE values found ranged from 0.6 to 1.2 kg m-3. There was a relationship between the CWSI and the water availability in the soybean crop and levels of deficient water replacement were found in which the soybean crop did not suffer damage to the productivity of the crop