RESUMO Aplicações exógenas de compostos químicos estimulam modificações no metabolismo vegetal e conferem tolerância a diferentes estresses ambientais, incluindo o déficit hídrico. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar os efeitos do uso de ácido salicílico (AS) e prolina na redução do estresse hídrico em uma variedade tradicional de feijão-caupi em um clima típico do semiárido brasileiro. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 × 4 com cinco repetições. Foram utilizadas duas lâminas de irrigação, correspondentes a 100% (W100) e 50% da evapotranspiração diária (W50) e quatro tratamentos com atenuadores: controle (água destilada), AS (550 mg L-1), prolina (690 mg L-1) e 690 mg L-1 prolina + 550 mg L-1 AS. Os elicitores promoveram alterações no metabolismo osmótico e antioxidante, o que pode contribuir para o mecanismo de tolerância das plantas de feijão-caupi sob restrição hídrica. A aplicação de ácido salicílico aumentou a síntese de osmorreguladores, a concentração de proteínas e modulou a atividade de enzimas antioxidantes em plantas de feijão-caupi sob estresse. A concentração de prolina aumentou sinergicamente nas plantas tratadas com prolina e AS, principalmente em 50% de reposição de água.

ABSTRACT Exogenous applications of chemical compounds stimulate changes in plant metabolism and promote tolerance to different environmental stresses, including water deficit. This study aimed to evaluate the ability of salicylic acid (SA) and proline (PRO) to reduce water stress in a traditional variety of cowpea in a typical Brazilian semiarid climate. A completely randomized design was used in a 2 × 4 factorial scheme, with five replicates. Two irrigation regimes were evaluated corresponding to 100% (W100) and 50% of daily evapotranspiration (W50), respectively, with the addition of the following four attenuators: control (distilled water), SA (550 mg L-1), PRO (690 mg L-1), and 690 mg L-1 PRO + 550 mg L-1 SA. The treatments promoted changes in osmotic and antioxidant metabolism, which may contribute to the tolerance mechanisms of cowpea plants to water stress. The application of SA increased osmoregulator synthesis and protein concentrations, and modulated antioxidant enzyme activity in the cowpea plants under water stress. PRO concentrations increased synergistically in plants treated with PRO and SA, particularly in 50% of water replacement.

RESUMO As mudanças climáticas globais tendem intensificar a indisponibilidade de água, principalmente na região semiarida brasileira, impactando diretamente a produção agrícola. O feijão-caupi é uma das culturas de grande importância socioeconômica no semiárido, cultivado principalmente em regime de sequeiro e considerado moderadamente tolerante à restrição hídrica. Essa espécie apresenta mecanismos fisiológicos e bioquímicos de adaptação a esses fatores de estresse, mas ainda não há uma visão clara de como essas respostas podem permitir não apenas a sobrevivência, mas também garantir avanços na produtividade no campo. Além dos mecanismos de aclimatação, a aplicação exógena de eliciadores abióticos (ácido salicílico, silício, prolina, metionina e nitrato de potássio) e bióticos (rizobactérias) é promissora na mitigação dos efeitos da restrição hídrica. A presente revisão de literatura pretende discutir os mecanismos de aclimatação do feijão-caupi e algumas técnicas de cultivo, principalmente a aplicação de eliciadores, que podem contribuir para a manutenção da produtividade da cultura em diferentes cenários hídricos. A aplicação de eliciadores é uma forma alternativa de aumentar a sustentabilidade da produção em sistemas de sequeiro no semiárido. No entanto, o uso de substâncias eliciadoras no feijão-caupi ainda apresenta um campo a ser explorado com cautela, dadas as dificuldades causadas pela variabilidade genotípica e edafoclimática em condições de cultivo no campo.

ABSTRACT Global climate change tends to intensify water unavailability, especially in semi-arid regions, directly impacting agricultural production. Cowpea is one of the crops with great socio-economic importance in the Brazilian semi-arid region, cultivated mainly under rainfed farming and considered moderately tolerant to water restriction. This species has physiological and biochemical mechanisms of adaptation to these stress factors, but there is still no clear vision of how these responses can not only allow survival, but also ensure yield advances in the field. Besides acclimation mechanisms, the exogenous application of abiotic (salicylic acid, silicon, proline, methionine, and potassium nitrate) and biotic (rhizobacteria) elicitors is promising in mitigating the effects of water restriction. The present literature review discusses the acclimation mechanisms of cowpea and some cultivation techniques, especially the application of elicitors, which can contribute to maintaining crop yield under different water scenarios. The application of elicitors is an alternative way to increase the sustainability of production in rainfed farming in semi-arid regions. However, the use of eliciting substances in cowpea still needs to be carefully explored, given the difficulties caused by genotypic and edaphoclimatic variability under field conditions.

Com o objetivo de se avaliar os efeitos e mecanismos iniciais da ação da salinidade sobre a redução de NO-3 e a acumulação de solutos nitrogenados, plantas de cajueiro (Anacardium occidentale L.), CCP - 1001, com 42 dias de idade foram cultivadas em solução nutritiva contendo 100 mmol L-1 de NaCl, durante 8 dias, em casa de vegetação. A transpiração foi o principal fator de regulação da atividade de redutase de NO-3 (RN) que foi fortemente reduzida nas folhas. Contrariamente, a atividade de glutamina sintetase (GS) aumentou nas folhas em resposta à salinidade. Esta tendência de aumento da atividade de GS nas folhas foi acompanhada pelas concentrações de aminoácidos solúveis totais, particularmente prolina e proteínas solúveis totais. Por outro lado, o aumento nas concentrações das frações orgânicas de N, nas folhas, foi seguido por decréscimos nas concentrações de clorofilas e por acréscimos nas concentrações de NH+4 . É provável que o aumento da atividade de GS nas folhas de plantas de cajueiro, tenha sido induzido por um adicional suprimento de NH+4 e glutamato, a partir do catabolismo de aminoácidos e de proteínas e por aumentos na atividade fotorrespiratória.

To evaluate the effects and initial-action mechanism of salinity on NO-3 reduction and N compounds accumulation, 42-day-old Anacardium occidentale (CCP-1001) plants were hydroponically grown in 100 mmol L-1 NaCl for 8 days (short-term experiment), in greenhouse. The results show that reduction in transpiration rates due to salinity had a relevant role in the regulation of NO-3 reductase (NR) activity, which decreased considerably in leaf. On the contrary, glutamine sintetase (GS) activity increased in leaf due to salinity. The increase in activity of GS in leaf was followed by the soluble amino acids concentration, in particular proline, and by the total soluble proteins content as well. On the other hand, increase in concentration of organic N fractions in leaf was concomitant to decrease in total chlorophyll content and increase in concentration of NH+4 . It is most likely that the increase in GS activity of cashew leaf may be due to additional supply of NH+4 and glutamate coming from catabolism of amino acids and proteins and from increase in photorespiratory activity.

Em condições de estresse salino a acumulação de Na+ e Cl-, na parte aérea e nas raízes, difere substancialmente entre plantas glicófitas; este fato deve-se, principalmente, à diversidade genética existente e tem sido utilizado como indicador da resposta das plantas à salinidade. Este estudo objetivou avaliar a acumulação e a distribuição de Na+ e Cl-, bem como o efeito da salinidade sobre o ganho de massa seca e a distribuição de K+, na parte aérea e raízes, em plantas jovens de Prosopis juliflora, Leucaena leucocephala, Piptadenia macrocarpa e Mimosa hostilis, com um mês de idade, cultivadas durante 30 dias em areia e irrigadas com solução nutritiva contendo 100 mol m-3 NaCl, em casa de vegetação. A acumulação de Na+ e Cl-, e não a distribuição desses íons entre parte aérea e raízes, foi dependente da espécie de planta. Em todas as espécies estudadas a acumulação de Cl- na parte aérea e nas raízes foi maior que a de Na+. A exceção da parte aérea, todas as plantas apresentaram redução significativa no conteúdo de K+ nas raízes em resposta à salinidade. A habilidade dessas plantas em proteger o metabolismo do efeito deletério da salinidade pode resultar, em parte, de uma alta relação K+/Na+. Desta forma, a Leucaena leucocephala apresentou a maior redução na produção da massa seca total (60%) e a menor relação K+/Na+ na parte aérea (0,40) enquanto que a Prosopis juliflora apresentou a menor redução na massa seca total (15%) e uma relação K+/Na+ na parte aérea, aproximadamente três vezes maior. Esses resultados sugerem que maiores relações K+/Na+ desempenham um importante papel na adaptação da planta aos estresses iônico e osmótico.

Under NaCl-salinity Na+ and Cl- accumulation of shoot and root vary greatly among glycophyte plants; this is mostly due to genetic diversity and has been utilized to distinguish between plant responses to salinity. The current study aimed to evaluate the accumulation and Na+ and Cl- tissue partitioning and its effect on dry mass gain and K+ accumulation in one-month-old Prosopis juliflora, Leucaena leucocephala, Piptadenia macrocarpa and Mimosa hostilis seedlings grown for 30 days, in sand watered with nutrient solution loading 100 mol m-3 of NaCl, in greenhouse. The Na+ and Cl- accumulation, but not partitioning between shoot and root, depended on plant species. All the plants accumulated Cl- over Na+ both in shoot and root. The K+ content of plants did not significantly vary in shoot but decreased in root due to salinity. The ability of these plants to avoid damaging the metabolism due to salinity may result, in part, from a high shoot-K+ to Na+ ratio. Leucaena leucocephala had the higher decrease of total dry matter (60%) and lower shoot-K+ to Na+ ratio (0.40), while Prosopis juliflora had lower decrease of total dry matter (15%) and had K+ to Na+ ratio of shoot about 3 times more. Evidence is presented supporting a role for increased K+ to Na+ ratios in adaptation of plants to osmotic and ionic stresses.