CO2 efflux in area cultivated with beans and maize and the crop ecophysiological parameters

Abstract

The present study has the objective of estimating the of carbon dioxide efflux (CO2) in an area cultivated with bean and maize. The experiment was conducted at the experimental irrigation and drainage unit of the Department of Agricultural Engineering, located at the Federal University of Viçosa. The crops used were Ouro of Mata bean and maize (BM270) during two cultivation cycles as well as carioca bean (VC25) in a single cropping cycle. CO2 efflux was measured using an infrared gas analyzer (IRGA), attached to the LC-PRO+ portable system, manufactured by the company ADC BIO Scientific. To read soil respiration and the ecophysiological parameters, IRGA was coupled to the soil and photosynthesis chamber, respectively. The ecophysiological parameters photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), transpiration (E), internal carbon concentration (Ci), instantaneous water use efficiency (EiUA) and instantaneous carboxylation efficiency (EiC) were monitored. In the area cultivated with Ouro of Mata bean the mean soil respiration during the two crop cycles was 1.02 and 1.65 µmol m-2 s-1, respectively. For the maize area between 1.24 and 1.25 µmol m-2 s-1, in the first and second cycle, respectively. For the carioca bean crop the mean for the entire crop cycle were 1.44 µmol m-2 s-1. For Ouro of Mata bean the ecophysiological parameters In the first cultivation cycle the mean values of 27.97 µmol m-2 s-1 (A), 0.61 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 5.93 mol of H2O m-2 s-1 (E), 297.09 µmol mol-1 (Ci), 4.60 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.095 mol m-2 s-1 (EiC) and in the second cycle 25.74 µmol m-2 s-1 (A) , 0.28 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 4.38 mol of H2O m-2 s-1 (E), 293.30 µmol mol-1 (Ci), 5.87 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.091 mol m-2 s-1 (EiC). In the first maize crop cycle the following values were observed 52.07 µmol.m-2 s-1 (A), 0.52 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 7.68 mol of H2O m-2 s-1 (E), 211.95 µmol mol-1 (Ci), 6.78 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.245 mol m-2 s-1 (EiC), and in the second cycle 26.85 µmol.m-2 s-1 (A), 0.30 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 3.66 mol of H2O m-2 s-1 (E), 222.05 µmol mol-1 (Ci), 7.96 µmol mol-1 of H2O (EiUA) and 0.130 mol m-2 s-1 (EiC). For the Carioca bean crop, the mean values of 23 µmol m-2 s- 1 (A), 0.30 mol of H O m-2 s-1 (gs), 3.78 mol of H O m-2 s-1 (E), 311.04 µmol mol-1 (Ci), 2 -1 -2 -1 6.02 µmol mol of H2O (EiUA) and 0.080 mol m s (EiC). Keywords: soil respiration; photosynthesis; bean; maize; co2.A presente pesquisa teve como objetivo estimar o efluxo do dióxido de carbono (CO2) em área cultivada com feijão e milho. O experimento foi conduzido na área experimental de irrigação e denagem pertencente ao departamento de engenharia agrícola, localizado na sede da Universidade Federal de Viçosa. As culturas utilizadas foram o feijão Ouro da Mata e milho (BM270) durante dois ciclos de cultivo, bem como feijão carioca (VC25) em ciclo único. O efluxo de CO2 foi mensurado usando um analisador de gás por infravermelho (IRGA) acoplado ao sistema LC-PRO+, fabricado pela empresa ADC BIO Scientific. Para leitura da respiração do solo e parâmetros ecofisiológicos o IRGA foi acoplado com as câmaras de solo e fotossintese, respectivamente. Os parâmetros ecofisiológicos fotossintese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), concentração interna de carbono (Ci), eficiência no uso da água (EiUA) e eficiência instantânea de carboxilação (EiC) foram monitorados. Em área cultivada com feijão Ouro da Mata a respiração media durante os dois cicloes de cultivo foi 1,02 e 1,65 µmol m-2 s-1, respectivamente. Para área com milho 1,24 e 1,25 µmol m-2 s-1, no primeiro e segundo ciclo de cultivo, respectivamente. Para o feijão carioca a média para o ciclo da cultura foi 1,44 µmol m-2 s-1. Para o feijão Ouro da Mata os valores médios dos parâmetros ecofisiológicos no primeiro ciclo de cultivo foi 27,97 µmol m-2 s-1 (A), 0,61 mol de H2O m-2 s-1 (gs), 5,93 mol de H2O m-2 s-1 (E), 297,09 µmol mol-1 (Ci), 4,60 µmol mol-1 de H2O (EiUA) e 0,095 mol m-2 s-1 (EiC), no Segundo ciclo 25,74 µmol m-2 s-1 (A) , 0,28 mol of H2O m-2 s-1 (gs), 4,38 mol de H2O m-2 s-1 (E), 293,30 µmol mol-1 (Ci), 5,87 µmol mol-1 de H2O (EiUA) e 0,091 mol m-2 s-1 (EiC). No primeiro ciclo de cultivo do milho foi observado os valores 52,07 µmol.m-2 s-1 (A), 0,52 mol de H2O m-2 s-1 (gs), 7,68 mol de H2O m-2 s-1 (E), 211,95 µmol mol-1 (Ci), 6,78 µmol mol-1 de H2O (EiUA) e 0,245 mol m-2 s-1 (EiC), no segundo ciclo 26,85 µmol.m-2 s-1 (A), 0,30 mol de H2O m-2 s-1 (gs), 3,66 mol de H2O m-2 s-1 (E), 222,05 µmol mol-1 (Ci), 7,96 µmol mol-1 de H2O (EiUA) e 0,130 mol m-2 s-1 (EiC). Para a cultura do feijão carioca os valores médios foram 23 µmol m-2 s-1 (A), 0,30 mol de H2O m-2 s-1 (gs), 3,78 mol de H2O m-2 s-1 (E), 311,04 µmol mol-1 (Ci), 6,02 µmol mol-1 de H2O (EiUA) e 0,080 mol m-2 s-1 (EiC). Palavras-chave: respiração do solo; fotossintese; feijão; milho; co2.