Contexto: O uso de rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs) é uma das estratégias alternativas para mitigar os efeitos da seca. Este estudo teve como objetivo determinar os efeitos das técnicas de Secamento Parcial do Sistema Radicular (em inglês Partial Rootzone Drying, PRD) e de irrigação deficitária convencional no feijão anão, reduzindo o estresse hídrico por meio da aplicação de biofertilizantes microbianos. Os parâmetros avaliados incluíram produtividade, consumo de água pela planta, eficiência do uso da água (UEA), eficiência do uso da água de irrigação (UEAI), características de crescimento, teor de clorofila e propriedades bioquímicas. A variedade anã de feijão Gina (Phaseolus vulgaris L. cv. Gina) foi utilizada na pesquisa conduzida na Universidade Akdeniz. Biofertilizantes compostos pelas cepas bacterianas Pantoea agglomerans RK-92, Paenibacillus polymyxa TV-12E, Bacillus megaterium TV-6D e Pseudomonas fluorescens FDG-37 foram fornecidos pelo Departamento de Proteção de Plantas da Universidade Atatürk. O estudo foi planejado com e sem aplicação de biofertilizante (BF), considerando-se cinco tratamentos de irrigação. Três tratamentos convencionais de irrigação foram aplicados: 100% da evaporação (I100), 75% da evaporação (I75) e 50% da evaporação (I50). E dois tratamentos foram aplicados ao secamento parcial do sistema radicular (PRD): 75% da evaporação (PRD75) e 50% da evaporação (PRD50). Resultados: De acordo com os resultados da pesquisa, resultados notáveis foram obtidos com os tratamentos de biofertilizante. A maior produtividade de primeira classe (8,44 t ha⁻¹) e produtividade total (10,50 t ha⁻¹) foi registrada no tratamento BF‑I100. Em comparação com o tratamento controle (I100), com produtividade de primeira classe de 4,40 t ha⁻¹ e produtividade total de 9,31 t ha⁻¹, o tratamento BF‑I100 proporcionou uma produtividade de primeira classe 14,5% maior e uma produtividade total 12,78% maior. Da mesma forma, em comparação com o controle, o BF‑I75 resultou em produtividades de primeira classe (7,36 t ha⁻¹; 6,6%) e total (9,34 t ha⁻¹; 9,88%) superiores. Entre os tratamentos de irrigação deficitária, a maior produtividade total foi registrada no tratamento BF‑PRD75 (9,54 t ha⁻¹) com biofertilizante. A produtividade total obtida com BF‑PRD75 foi 2,47% maior do que a do tratamento I100 e foi um dos resultados mais surpreendentes. O tratamento BF‑PRD50 exibiu a maior UEA (11,26 kg m⁻³) e UEAI (13,88 kg m⁻³) tanto para a produtividade de primeira classe quanto para a total, sem diferenças estatisticamente significativas entre os tratamentos BF‑I50, BF‑I100 e BF‑PRD50. Conclusões: Em conclusão, as características de crescimento, produtividade e qualidade foram significativamente influenciadas pelos tratamentos de irrigação. As aplicações de biofertilizante foram eficazes tanto em condições de irrigação otimizada quanto deficitária. Os efeitos ameliorativos e de redução da seca dos tratamentos com biofertilizante foram claramente observados. Este estudo descobriu que os biofertilizantes impactam positivamente a produtividade e a qualidade, potencialmente permitindo uma economia de água de 25–50%. Eles podem ser efetivamente utilizados em regiões com escassez de água relacionada à seca.
Background
The use of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) is one of the alternative strategies to mitigate the effects of drought. This study aimed to determine the effects of the Partial Root-Zone Drying (PRD) and conventional deficit irrigation techniques on dwarf bean by reducing drought stress through microbial fertilizer applications. The parameters evaluated included yield, plant water consumption, water use efficiency (WUE), irrigation water use efficiency (IWUE), plant growth characteristics, chlorophyll content and biochemical properties. The Gina dwarf bean variety (Phaseolus vulgaris L. cv. Gina) was used in the research conducted at Akdeniz University. Biofertilizers consisting of Pantoea agglomerans RK-92, Paenibacillus polymyxa TV-12E, Bacillus megaterium TV-6D and Pseudomonas fluorescens FDG-37 bacterial strains were supplied by Atatürk University Plant Protection Department. The study was planned with and without biofertilizer (BF) application, and five irrigation treatments were considered. Three conventional irrigation treatments were applied: 100% of the evaporation (I100), 75% of the evaporation (I75), and 50% of the evaporation (I50). And, two treatments were applied to Partial Root Zone Drying (PRD): 75% of the evaporation (PRD75) and 50% of the evaporation (PRD50).
Results
According to the research results, remarkable results were obtained from the biofertilizer treatments. The highest first-class (8.44 t ha−1) and total yield (10.50 t ha−1) was recorded from the BF-I100 treatment. Compared to the control treatment (I100) with a first-class yield of 4.40 t ha−1 and a total yield of 9.31 t ha−1, the BF-I100 treatment provided a 14.5% higher first-class yield and a 12.78% higher total yield. Similarly, compared to the control, the BF-I75 resulted in higher first-class (7.36 t ha−1; 6.6%) and total yields (9.34 t ha−1; 9.88%). Among the deficit irrigation treatments, the highest total yield was recorded in the BF-PRD75 (9.54 t ha−1) treatment with biofertilizer. The total yield obtained from BF-PRD75 was 2.47% higher than that of the I100 treatment and was one of the most striking results. The BF-PRD50 treatment exhibited the highest WUE (11.26 kg m−3) and IWUE (13.88 kg m−3) for both first-class and total yield, with no statistically significant differences among BF-I50, BF-I100, and BF-PRD50 treatments.
Conclusions
In conclusion, growth, yield, and quality characteristics were significantly influenced by the irrigation treatments. Biofertilizer applications were effective under both optimized and deficit irrigation conditions. The ameliorative and drought-reducing effects of biofertilizer treatments were clearly observed. This study found that biofertilizers positively impact yield and quality, potentially enabling water savings of 25–50%. They can be effectively used in regions with drought-related water shortages.