Relationship between leaf area index and photosynthetically active radiation interception by soybean and corn

Atendendo a crescente demanda mundial por alimentos, o Brasil apresenta papel fundamental na produção de grãos. Ocupando a posição de maior produtor mundial de soja e terceiro de milho, a produção do complexo soja-milho representa 88% da produção de grãos no país, estando inserida entre as atividades econômicas mais importantes para produção de alimentos. A radiação solar incidente na superfície da terra é a principal fonte de energia para o desenvolvimento dos vegetais, à medida que o melhor aproveitamento desse recurso deve ser proporcionado na busca por aumentos de produtividades. Dessa maneira, a adequação no arranjo de plantas através do espaçamento entre as linhas de cultivo ou a densidade populacional devem estar de acordo com as condições do local de cultivo, possibilitando máximo aproveitamento pelas plantas. A presente pesquisa testou diferentes populações de plantas em dois cultivares de soja, além de diferentes espaçamentos entre linhas de cultivo do milho, buscando entender a relação entre o índice de área foliar (IAF) gerado pelas plantas e radiação fotossinteticamente ativa interceptada (RFAint) por elas ao longo do ciclo produtivo. Foram semeadas cinco populações de plantas para dois cultivares com características distintas durante duas safras 2019/2020 e 2020/2021, à medida que cinco espaçamentos entre linhas de cultivo foram comparados em duas variedades de milho durante a segunda safra 2019/2020. Avaliou-se o desenvolvimento das plantas através de parâmetros biométricos, tais como: número de nós, número de ramificações laterais, altura e massa seca de planta para a soja, sendo observado para o milho os parâmetros altura de plantas, diâmetro de colmo e massa de planta. Medições de IAF foram realizadas através de integrador de área foliar da LICOR, LI-3100, de modo que as medições de RFAint foram realizadas com sensor quantum portátil, coletando dados acima e abaixo do dossel das plantas de soja e milho. Dados coletados foram relacionados ao final de cada safra com valores de produtividade das culturas. Os resultados evidenciam que independente do cultivar, alterações na densidade de plantas de soja promovem diferenças em sua morfologia, de maneira que elevadas populações acarretam em plantas com menores números de nós, ramificações laterais e massa seca de parte aérea, além de maiores alturas de plantas, aumentando riscos de acamamento. O IAF das plantas de soja apresenta relação diretamente proporcional ao aumento da densidade de plantas até o momento do florescimento, entretanto, picos de RFAint variam conforme cultivar, sendo observados no florescimento e enchimento de grãos. Densidades populacionais de soja que proporcionaram valores máximos de RFAint entre 90% e 93% apresentaram maior produtividade de grãos, variando o estádio fenológico de maior interceptação de luz entre os cultivares. Maiores diferenças no desenvolvimento das plantas de milho são observadas com redução do espaçamento para 0,25 metros, de modo que, menores espaçamentos apresentam menores valores de IAF no pré-pendoamento, porém com maiores valores de RFAint na mesma época. Para o milho, valores mais elevados de RFAint no momento do pré- pendoamento resultaram em menores produtividades da cultura.Given the growing world demand for food, Brazil plays a key role in grain production. Occupying the position of the world\'s largest producer of soybeans and the third largest producer of corn, the production of the soybean-corn complex represents 88% of grain production in the country, being among the most important economic activities for food production. Solar radiation incident on the earth\'s surface is the main source of energy for the development of plants, as the best use of this resource must be provided in the search for productivity increases. In this way, the adequacy in the arrangement of plants through the spacing between the cultivation lines or the population density must be in accordance with the conditions of the cultivation site, allowing maximum use by the plants. The present research tested different plant populations in two soybean cultivars, in addition to different spacing between corn crop rows, seeking to understand the relationship between the leaf area index (LAI) generated by the plants and intercepted photosynthetically active radiation (RFAint) by them throughout the production cycle. Five plant populations were sown for two cultivars with distinct characteristics during two seasons 2019/2020 and 2020/2021, as five spacings between crop rows were compared in two corn varieties during the second season 2019/2020. Plant development was evaluated through biometric parameters, such as: number of nodes, number of lateral branches, height and plant dry mass for soybean, being observed for corn the parameters plant height, stem diameter and mass of plant. LAI measurements were performed using LICOR\'s LI-3100 leaf area integrator, so that RFAint measurements were performed with a portable quantum sensor, collecting data above and below the canopy of soybean and corn plants. Collected data were related at the end of each season with crop yield values. The results show that, regardless of the cultivar, alterations in the density of soybean plants promote differences in their morphology, so that high populations result in plants with lower number of nodes, lateral ramifications and aerial part dry mass, in addition to higher plant heights, increasing the risk of lodging. The LAI of soybean plants is directly proportional to the increase in plant density until flowering, however, RFAint peaks vary according to cultivar, being observed at flowering and grain filling. Soybean population densities that provided maximum values of RFAint between 90% and 93% showed higher grain yield, varying the phenological stage of higher light interception between cultivars. Greater differences in the development of maize plants are observed when the spacing is reduced to 0.25 meters, so that smaller spacings have lower LAI values in pre-tapping, but with higher RFAint values at the same time. For maize, higher RFAint values at the time of pre-tanning resulted in lower crop yields