Co2 and irrigation in relation to yield and water use of the bell pepper crop

Greenhouse production of vegetables is widely used throughout the world. Elevated carbon dioxide (CO2) concentrations in these closed environments can increase net photosynthesis and yield. The objective of this study was to determine the effects of atmospheric CO2 enrichment and water supply on the growth of potted bell pepper (Capsicum annuum L.) plants, cultivated under controlled environmental conditions. CO2 was applied daily, and its distribution was monitored above plant rows through micro pipes located at 3.0 m height. A drip irrigation system with one dripper per plant was used to irrigate the plants. Different volumes of irrigation water, representing fractions of the water volume (Vet) consumed by pot plants growing under no water stress conditions (0.5Vet, 0.65Vet, 1.0Vet, and 1.35Vet) with four replications, were evaluated under four different CO2 levels (atmospheric concentration of 367, 600, 800, and 1000 mumol mol-1). Total fresh fruit mass, average number of fruits, and water use efficiency were recorded. For the water deficit treatments, the greatest fresh fruit mass was obtained for the highest CO2 level environment. However, for treatments that received water volumes equal or greater than the evapotranspiration rate, the greatest total fresh fruit mass was observed at the 600 mumol mol-1 of CO2 environment. The yield increase due to CO2 was represented by increase in fruit weight and not in fruit number. Water use efficiency increased in relation to the amount of water applied and it was highest at 600 mumol mol-1 CO2 concentration.

O cultivo de hortaliças em ambiente protegido é amplamente utilizado e, nesses ambientes, o enriquecimento da atmosfera com gás carbônico (CO2) pode aumentar a produtividade pois a fotossíntese líquida normalmente aumenta. Este trabalho avalia o efeito do enriquecimento do ambiente com CO2 e do volume de água aplicado em plantas de pimentão (Capsicum annuum L.), cultivadas em vasos, em ambiente protegido. O experimento foi conduzido em Piracicaba, SP. O CO2 foi aplicado diariamente e distribuído através de microtubos instalados a 3 m de altura, sobre a linha de plantas. A irrigação foi por gotejamento com um gotejador por planta e freqüência de dois dias. Foram adotadas quatro concentrações de CO2 (concentração normal da atmosfera, aproximadamente de 367, 600, 800 e 1000 mimol mol-1) e quatro volumes de água determinados pelo volume evapotranspirado (Vet) por planta (0,5Vet; 0,65Vet; 1,0Vet e 1,35Vet), com quatro repetições. Analisaram-se a massa fresca total dos frutos, o número médio de frutos e a eficiência de uso da água. Nos tratamentos com restrição de água a maior massa fresca de frutos foi obtida nos ambientes com maior concentração de CO2, entretanto nos tratamentos que receberam volume igual ou maior que o volume evapotranspirado, a maior massa fresca de fruto foi verificada no ambiente com 600 mimol mol-1. O CO2 promoveu o aumento da massa fresca e não do número de frutos. A eficiência de uso da água aumentou em relação ao volume de água aplicado, sendo maior no ambiente com concentração de 600 mimol mol-1.

Co2 and irrigation in relation to yield and water use of the bell pepper crop

Greenhouse production of vegetables is widely used throughout the world. Elevated carbon dioxide (CO2) concentrations in these closed environments can increase net photosynthesis and yield. The objective of this study was to determine the effects of atmospheric CO2 enrichment and water supply on the growth of potted bell pepper (Capsicum annuum L.) plants, cultivated under controlled environmental conditions. CO2 was applied daily, and its distribution was monitored above plant rows through micro pipes located at 3.0 m height. A drip irrigation system with one dripper per plant was used to irrigate the plants. Different volumes of irrigation water, representing fractions of the water volume (Vet) consumed by pot plants growing under no water stress conditions (0.5Vet, 0.65Vet, 1.0Vet, and 1.35Vet) with four replications, were evaluated under four different CO2 levels (atmospheric concentration of 367, 600, 800, and 1000 mumol mol-1). Total fresh fruit mass, average number of fruits, and water use efficiency were recorded. For the water deficit treatments, the greatest fresh fruit mass was obtained for the highest CO2 level environment. However, for treatments that received water volumes equal or greater than the evapotranspiration rate, the greatest total fresh fruit mass was observed at the 600 mumol mol-1 of CO2 environment. The yield increase due to CO2 was represented by increase in fruit weight and not in fruit number. Water use efficiency increased in relation to the amount of water applied and it was highest at 600 mumol mol-1 CO2 concentration.

O cultivo de hortaliças em ambiente protegido é amplamente utilizado e, nesses ambientes, o enriquecimento da atmosfera com gás carbônico (CO2) pode aumentar a produtividade pois a fotossíntese líquida normalmente aumenta. Este trabalho avalia o efeito do enriquecimento do ambiente com CO2 e do volume de água aplicado em plantas de pimentão (Capsicum annuum L.), cultivadas em vasos, em ambiente protegido. O experimento foi conduzido em Piracicaba, SP. O CO2 foi aplicado diariamente e distribuído através de microtubos instalados a 3 m de altura, sobre a linha de plantas. A irrigação foi por gotejamento com um gotejador por planta e freqüência de dois dias. Foram adotadas quatro concentrações de CO2 (concentração normal da atmosfera, aproximadamente de 367, 600, 800 e 1000 mimol mol-1) e quatro volumes de água determinados pelo volume evapotranspirado (Vet) por planta (0,5Vet; 0,65Vet; 1,0Vet e 1,35Vet), com quatro repetições. Analisaram-se a massa fresca total dos frutos, o número médio de frutos e a eficiência de uso da água. Nos tratamentos com restrição de água a maior massa fresca de frutos foi obtida nos ambientes com maior concentração de CO2, entretanto nos tratamentos que receberam volume igual ou maior que o volume evapotranspirado, a maior massa fresca de fruto foi verificada no ambiente com 600 mimol mol-1. O CO2 promoveu o aumento da massa fresca e não do número de frutos. A eficiência de uso da água aumentou em relação ao volume de água aplicado, sendo maior no ambiente com concentração de 600 mimol mol-1.

EFEITO DA ATMOSFERA CONTROLADA NA CONSERVAÇÃO DE TOMATES COLHIDOS EM ESTÁDIO INTERMEDIÁRIO DE MATURIDADE

Tomato fruits (cv. `Agriset'), harvested at breaker stage (less than 10% red coloration), were kept in a flow through system with various concentrations of O2 (2%, 3%, and 4%), CO2 (2%, 4%, and 7%), and air (control), at 12 ± 0,5ºC for 7days. After this period, fruits were left to ripe in a 20 ± 0,5ºC chamber until they reached edible maturity. At this point, physical and chemical characteristics were measured. Exposure of breaker tomatoes to controlled atmospheres for 7 days did not influence color, total sugars, titratable acidity, and vitamin C content at the end of storage. Only 2% and 3% O2 retarded color development after 7 days at 12 ± 0,5ºC. Nevertheless, the storage period, 7 days, seems to be inefficient to retard softening.

Tomates (cv. "Agriset"), colhidos no estádio 2 de maturidade (menos de 10% da superfície vermelha), foram armazenados a 12 ± 0,5ºC em um sistema de fluxo contínuo sob diferentes concentrações de O2 (2%, 3% e 4%), CO2 (2%, 4% e 7%) e ar (controle). Após o armazenamento em atmosfera controlada (AC), a 12 ± 0,5ºC por 7 dias, os frutos foram transferidos para a temperatura de 20 ± 0,5ºC de modo a permitir o término do processo de amadurecimento em atmosfera normal. Quando os tomates começaram a perder a firmeza foram realizadas análises físicas e químicas. De um modo geral, o armazenamento de tomates no estádio 2 de maturidade em AC por 7 dias não alterou a qualidade final do produto - quando completamente maduro - estes frutos apresentaram mesma cor, acidez e conteúdo de açúcares e vitamina C do que aqueles armazenados em ar durante todo o período. Somente os tratamentos 2% e 3% O2 mostraram um maior atraso no desenvolvimento da cor após os 7 dias a 12 ± 0,5ºC. No entanto, o tempo de armazenamento, 7 dias, não foi suficiente para retardar a taxa de amolecimento dos frutos armazenados sob AC.

Efeito da atmosfera controlada na conservação de tomates colhidos em estádio intermediário de maturidade

Tomato fruits (cv. `Agriset'), harvested at breaker stage (less than 10% red coloration), were kept in a flow through system with various concentrations of O2 (2%, 3%, and 4%), CO2 (2%, 4%, and 7%), and air (control), at 12 ± 0,5ºC for 7days. After this period, fruits were left to ripe in a 20 ± 0,5ºC chamber until they reached edible maturity. At this point, physical and chemical characteristics were measured. Exposure of breaker tomatoes to controlled atmospheres for 7 days did not influence color, total sugars, titratable acidity, and vitamin C content at the end of storage. Only 2% and 3% O2 retarded color development after 7 days at 12 ± 0,5ºC. Nevertheless, the storage period, 7 days, seems to be inefficient to retard softening.

Tomates (cv. "Agriset"), colhidos no estádio 2 de maturidade (menos de 10% da superfície vermelha), foram armazenados a 12 ± 0,5ºC em um sistema de fluxo contínuo sob diferentes concentrações de O2 (2%, 3% e 4%), CO2 (2%, 4% e 7%) e ar (controle). Após o armazenamento em atmosfera controlada (AC), a 12 ± 0,5ºC por 7 dias, os frutos foram transferidos para a temperatura de 20 ± 0,5ºC de modo a permitir o término do processo de amadurecimento em atmosfera normal. Quando os tomates começaram a perder a firmeza foram realizadas análises físicas e químicas. De um modo geral, o armazenamento de tomates no estádio 2 de maturidade em AC por 7 dias não alterou a qualidade final do produto - quando completamente maduro - estes frutos apresentaram mesma cor, acidez e conteúdo de açúcares e vitamina C do que aqueles armazenados em ar durante todo o período. Somente os tratamentos 2% e 3% O2 mostraram um maior atraso no desenvolvimento da cor após os 7 dias a 12 ± 0,5ºC. No entanto, o tempo de armazenamento, 7 dias, não foi suficiente para retardar a taxa de amolecimento dos frutos armazenados sob AC.