Objetivou-se neste trabalho construir um modelo de simulação para se estudar os efeitos da temperatura e do CO2 elevados na fotossíntese e na produtividade do milho. O modelo foi baseado em processos de reações bioquímicas, sendo utilizado dados experimentais para calibração do mesmo. Os resultados das taxas fotossintéticas simuladas, para concentrações de CO2 de 380 e 700 ppm foram semelhantes. Em relação à produtividade de matéria seca, observou-se um acréscimo de 5% quando a simulação foi feita com 700 ppm. Em condições de aumento da temperatura do ar, observou-se que as taxas fotossintéticas aumentaram consideravelmente, chegando a um limite no qual não se detectaram mais ganhos. Para a produtividade, os resultados foram positivos nas simulações com acréscimos de até 2 °C. Entretanto, quando foi feita a simulação para o cenário com temperaturas mais elevadas, a planta respondeu negativamente devido ao aumento das taxas respiratórias e à diminuição do ciclo, o que, consequentemente, resultou em menor tempo de crescimento e desenvolvimento.

The objective of this work was to build a simulation model in order to study the effects of weather conditions on photosynthesis and grain yield. The model compiled was based on biochemical reaction processes, being using experimental data for the calibration model. The results of the photosynthetic rates simulated for CO2 concentrations of 380 ppm and 700 ppm were similar. Regarding the dry matter yield, there was a 5% increase when the simulation was made with 700 ppm. In terms of increasing air temperature, it was observed that the photosynthetic rate increased substantially, reaching a limit at which no further significant gains were detected. For productivity, the results were positive in the simulations with increases of up to 2 °C. However, when the simulation made to the scenario with higher temperatures, the plant responded negatively due to increased respiratory rates and reduced crop cycle, which consequently resulted in less time for growth and development.

Neste trabalho, as concentrações de nitrogênio e fósforo foliares foram analisadas e relacionadas com a produção de fotoassimilados do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivado sob alta concentração de CO2 e deficiência hídrica. O experimento foi realizado em Viçosa-MG, entre abril e julho de 2009, utilizando-se de câmaras de topo aberto equipadas com sistema de injeção de CO2. A deficiência hídrica foi aplicada pela supressão da irrigação, durante o período de floração à maturação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, tendo nas parcelas plantas cultivadas em [CO2] a 700 ppm e [CO2] ambiente (380 ppm), e nas subparcelas, plantas sem e com deficiência hídrica. Os resultados foram submetidos à Anova e ao teste de Tukey (p < 0,05). Nas plantas sob alta [CO2] e sem e com estresse hídrico, a taxa fotossintética aumentou 59%, enquanto o crescimento analisado pela massa de matéria seca apresentou incremento de 20% nas plantas sob alta [CO2] e sem estresse hídrico. Reduções nas [N] e [P] ocorreram nas plantas sob alta [CO2], resultando em maior eficiência no uso do nitrogênio pela fotossíntese. A alta [CO2] aumenta somente o total de massa seca da planta e não a massa de grãos. O estresse hídrico reduz a massa seca da planta e dos grãos, mesmo em alta [CO2].

This study aims to evaluate the leaf concentration of nitrogen and phosphorus correlated to the production of photoassimilates in beans plants (Phaseolus vulgaris L.) under high [CO2] and drought stress. The experiment was conducted in Viçosa (Brazil), during the period from April to July 2009, by using open-top chambers equipped with CO2 injection system. The drought stress was applied, through the irrigation suspension, during the period from flowering to maturation. The experimental design was randomized blocks in split-plot scheme with four replication, where the plots with plants grown in [CO2] of 700 mg L-1 and [CO2] environment of 380 mg L-1 and the subplots with plants with and without drought stress. The results were submitted to ANOVA and Tukey test (p < 0.05). In the plants under high [CO2] with and without drought stress, the photosynthetic rate increased by 59%, while the dry matter presented an increment of 20% in the plants under high [CO2] without drought stress. Reductions in [N] and [P] occurred in plants grown under high [CO2], resulting in greater efficiency in nitrogen use for photosynthesis. The high [CO2] increase only the total dry matter and not the total mass of grains. The drought stress reduces the dry matter and mass of grain, even at high [CO2].

Neste trabalho, analisaram-se respostas fisiológicas e fenológicas do feijoeiro cultivado sob alta [CO2] e estresse hídrico. O experimento foi realizado em Viçosa-MG, entre abril e julho de 2009, utilizando-se de câmaras de topo aberto equipadas com sistema de injeção de CO2. O estresse hídrico foi aplicado durante o período da floração à maturação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, tendo nas parcelas plantas cultivadas em [CO2] a 700 ppm (F1) e [CO2] ambiente (F2), e nas subparcelas plantas sem (S1) e com estresse hídrico (S2). Os resultados foram submetidos à Anova e ao teste de Tukey (P < 0,05). Nas interações F1S1 e F1S2, a taxa fotossintética aumentou 59%, e a transpiração reduziu 12%. A massa de grãos, a temperatura foliar e a condutância estomática não diferiram significativamente a [CO2]. Por outro lado, a matéria seca apresentou incremento de 20% para (F1S1), e o uso eficiente da água aumentou em 90% para alta [CO2]. O potencial osmótico apresentou valores menores nas plantas sob estresse hídrico (F2S2 e F1S2) e naquelas sob CO2 no ar a 700 ppm (F1S1). Apesar do incremento na fotossíntese sob alta [CO2], a produtividade não aumentou.

This study was carried out to determine some physiological and phenological responses of the bean under high [CO2] and drought stress. The experiment was conducted from April to July 2009 in Viçosa, Brazil. The open-top chambers were used to enrich the air with CO2, whereas the drought stress was applied between the flowering and the ripening. The randomized block design was used, with four replicates in the subplots. The following plots were [CO2] at 700ppm (F1) and [CO2] environmental (F2) and the subplots were well watering (S1) and drought stress (S2). The results were subjected to Anova and the Tukey test (P < 0.05). For the treatments F1S1 and F1S2 the photosynthetic rate showed increments of 59% and the transpiration reduction of 12%. The yield, leaf temperature and stomatal conductance were not significant different to high [CO2], different from the dry matter, who showed increment of 20% (F1S1) and the water use efficiency who showed increase of 90% for high [CO2]. The osmotic potential was lower in plants under drought stress (F2S2 and F1S2), followed by plants under high [CO2] (F1S1). Despite the increment in photosynthesis, high [CO2] does not guarantee higher yield.