Comparative Productivity and Seed Nutrition of Cotton by Plant Growth Regulation under Deficient and Adequate Boron Conditions

Portuguese. RESUMO: Os reguladores de crescimento vegetal (RCV) melhoram potencialmente a produtividade e a qualidade nutricional das culturas através da modulação da morfologia, fisiologia e dinâmica dos nutrientes nas plantas. No entanto, o efeito dos RCV pode diferir sob ambientes com deficiência ou conteúdos adequados de nutrientes. O papel do cloreto de mepiquat (CM) na produtividade e na qualidade nutricional da semente de algodão foi explorado sob deficiência ou condições adequadas de boro em um estudo de campo de dois anos. O cloreto de mepiquat foi aplicado nas folhas em diferentes doses (0 e 70 mg L-1) e estádios de crescimento (formação de botões florais e abertura das flores), e o B foi aplicado no solo (0, 1, 1,5, 2 e 2,5 kg ha-1) para estabelecer deficiência e níveis adequados desse nutriente. O rendimento do algodão e a qualidade nutricional das sementes foram substancialmente maiores em condições de B adequadas, comparadas à deficiência de B. No entanto, as aplicações de CM melhoraram o rendimento do algodão, o rendimento de óleo de sementes, o rendimento de proteína de sementes e a concentração de nutrientes minerais de sementes (N, P, K, B, Zn e Fe, exceto Mn) sob deficiência e condições adequadas de B. Entretanto, a melhoria em todas as características causada pela aplicação de CM foi maior em condições de B adequadas (2-2,5 kg ha-1 de B), quando comparadas às condições de deficiência. Além disso, a aplicação de CM durante a formação dos botões mostrou-se mais benéfica na melhoria do rendimento do algodão e da qualidade nutricional, em comparação com o estádio de abertura das flores. Em conclusão, a aplicação de CM melhora o rendimento do algodão e a qualidade nutricional das suas sementes em condições de deficiência e condições adequadas de B, por meio de melhor acumulação de nutrientes nos tecidos das sementes; contudo, a eficácia do CM é afetada pela deficiência de B.

English. ABSTRACT: Plant growth regulators (PGRs) potentially improve the productivity and nutritional quality of crops through modulation of morphology, physiology and nutrient dynamics within plants. However, the effect of PGRs may differ under environments with deficient and adequate nutrients. Here the role of mepiquat chloride (MC) on the yield and seed nutritional quality of cotton was explored under boron (B) deficiency and adequate conditions in a two-year field study. Mepiquat chloride was foliar-applied at different dosages (0 and 70 mg L-1) and growth stages (squaring and flowering) and B was applied into soil (0, 1, 1.5, 2 and 2.5 kg ha-1) to establish B deficiency and adequate levels. Seed cotton yield and seed nutritional quality were substantially higher under adequate B conditions, compared to B deficiency. Nonetheless, MC applications improved the seed cotton yield, seed oil yield, seed protein yield and concentration of seed mineral nutrients (N, P, K, B, Zn and Fe except for Mn) under both B deficiency and adequate conditions. Nonetheless, the improvement in all traits caused by MC application was greater under adequate B conditions (2-2.5 kg ha-1 B), compared to B deficiency conditions. Furthermore, the application of MC at squaring proved more beneficial in improving the seed cotton yield and nutritional quality, compared to the flowering stage. In conclusion, MC application improves seed cotton yield and cotton seed nutritional quality under both deficient and adequate B conditions, through an improved nutrient accumulation in seed tissues; however, the efficacy of MC is affected by B deficiency.