O experimento foi conduzido a campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), localizada no município de Eldorado do Sul, região ecoclimática da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, em solo pertencente à unidade de mapeamento São Jerônimo, classificado como Argissolo Vermelho Distrófico típico (EMBRAPA, 1999). A recomendação de adubação, baseada na análise de solo, indicou a quantidade de 50kg.ha^-1 de P₂O₅ e 50kg.ha^-1 de K₂O. Para suprir essa necessidade, foram aplicados 250kg.ha^-1 de adubo químico da fórmula 5-20-20.

O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcelas sub-subdivididas e quatro repetições. Os tratamentos constaram de dois regimes hídricos (irrigado e não irrigado), nas parcelas principais; dois espaçamentos entre linhas (20 e 40cm), nas subparcelas, e três populações de plantas (20, 30 e 40 plantas.m^-2) nas sub-subparcelas.

Utilizou-se a cultivar 'BRS 137', de ciclo semi-precoce e hábito de crescimento determinado. O experimento foi instalado em semeadura direta, em solo com cobertura de 5800 kg.ha^-1 de aveia preta mais ervilhaca no início do experimento. As sementes foram tratadas com fungicida [captan (90g de i.a. por 100kg de semente)] e inoculadas com Bradyrhizobium japonicum em meio turfoso (400 g de inoculante por 50kg de semente). A semeadura foi realizada em 15/11/2000, sendo essa época recomendada preferencial para a região, utilizando semeadora de parcelas. Aos 15 dias após emergência, quando as plantas estavam no estádio V2 (COSTA & MARCHEZAN, 1982) realizou-se o desbaste, ajustando-se para as populações desejadas. Manteve-se o experimento livre de pragas e plantas daninhas.

A umidade do solo foi monitorada com tensiômetros, realizando-se a irrigação por aspersão quando a tensão da água ultrapassava o limite de – 0,05 MPa.

O rendimento de grãos (kg.ha^-1) foi obtido pela colheita de 2 e 4 linhas centrais de cada sub-subparcela, nos espaçamentos de 40 e 20cm entre linhas, respectivamente. Descontaram-se as bordaduras de 50cm em cada extremidade de linhas. O peso de grãos foi corrigido para 13% de umidade e para um hectare.

As determinações do número de legumes e de nós férteis e número de ramos em R8, foram efetuadas pela contagem destes componentes em 10 plantas da área útil e os valores expressos por m². O peso de 100 grãos foi obtido pela pesagem de quatro amostras de 100 grãos coletadas aleatoriamente dos grãos colhidos na área útil de cada sub-subparcela e corrigidos para 13 % de umidade. O número de grãos por legume fértil foi calculado dividindo-se o número de grãos pela quantidade de legumes férteis encontrados por planta. Para o cálculo da taxa de enchimento de grãos (TEG), foram utilizados os dados obtidos no período reprodutivo, aplicados a fórmula proposta por COSTA et al. (1991).

Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, pelo teste F, sendo a diferença entre médias de tratamentos comparadas pelo teste de Duncan a 5 % de probabilidade de erro para os fatores irrigação e espaçamento entre linhas. O fator população de plantas foi comparado por análise de regressão.

A irrigação, neste trabalho, tinha como objetivo criar dois ambientes diferenciados. O ano agrícola apresentou condições de precipitação favoráveis durante quase todo o ciclo da soja. Ocorreu deficiência hídrica somente no final do ciclo (estádio R6 - máximo volume de grãos), que foi amenizada por três irrigações. Mesmo tendo-se irrigado somente nesta fase, o tratamento irrigado (5015kg.ha^-1) apresentou rendimento de grãos 18% superior ao não irrigado (4253kg.ha^-1). Esta resposta ocorreu em função da maior TEG do tratamento irrigado, que resultou em grãos mais pesados, refletindo-se em maior rendimento de grãos (Tabela 1). Os demais componentes do rendimento (Tabela 1) não foram afetados pelo regime hídrico por ter-se aplicado o tratamento irrigado somente no estádio R6 quando esses já estavam praticamente definidos.

Estes resultados podem ser explicados pelo fato de que a deficiência hídrica, durante o enchimento de grãos, reduz o tamanho e peso do grão, devido à diminuição do suprimento de fotoassimilados pela planta e/ou inibição do metabolismo do grão (SALINAS et al., 1996). Pode ocorrer também a redução no rendimento pela diminuição da atividade fotossintética da folha e pela menor remobilização de C e N para o grão (SOUZA et al., 1997).

Resultados de outros pesquisadores como os obtidos por DESCLAUX et al. (2000) também constataram redução no peso do grão em função do estresse hídrico, ocorrido no período de enchimento de grãos da soja. Esse estresse pode ser amenizado pela irrigação, o que é confirmado em trabalhos em que a irrigação aumentou o peso do grão (THOMAS & COSTA, 1994; MAEHLER, 2000).

Houve resposta do rendimento de grãos para a interação de espaçamento entre linhas e população de plantas (Tabela 2). O arranjo de plantas que apresentou maior rendimento foi a combinação da população de 20 plantas.m^-2 com o espaçamento de 20cm (5014kg.ha^-1) em comparação ao espaçamento de 40cm (4322kg.ha^-1) nesta mesma população. O maior rendimento obtido neste arranjo está relacionado com a diminuição da competição intraespecífica. Segundo PIRES et al. (1998), a redução na competição ocorre, principalmente, por luz, mas também permite melhor aproveitamento de água, interceptação mais rápida da radiação e maior exploração do solo pelas raízes. Nas demais populações, não houve resposta para o espaçamento entre linhas.

Considerando a competição entre plantas como um fator isolado, era de se esperar melhores resultados com o arranjo de 30 plantas.m^-2 com 20cm de espaçamento entre linhas, pois este se aproxima mais da eqüidistância. No entanto, as condições meteorológicas favoráveis, ocorridas no ano, principalmente em relação à pequena deficiência hídrica, podem ter favorecido a combinação da menor população de plantas com o menor espaçamento entre linhas.

MAEHLER (2000), por sua vez, não obteve aumento no rendimento com a redução do espaçamento entre linhas de 40cm para 20cm, utilizado a população de 40 plantas.m^-2. Conforme salientado pelo autor, a redução do espaçamento entre linhas pode não trazer benefícios em rendimento, mas também não o reduz, fato importante já que esta prática não aumenta os custos de produção da lavoura.

No espaçamento reduzido (20cm), verificou-se diminuição linear no rendimento de grãos com o aumento da população de plantas (Figura 1a). ETHREDGE et al. (1989) obtiveram redução linear no rendimento de grãos do caule e dos ramos das plantas de soja com o aumento da população de plantas. Essa diminuição pode não acarretar diminuição no rendimento por área, pois o maior número de plantas compensaria o menor rendimento por planta, o que não foi observado neste trabalho.

Os rendimentos obtidos, com a modificação do arranjo de plantas, devem-se a modificações morfofisiológicas, podendo ser melhor entendidas com a análise dos componentes do rendimento e da morfologia da planta. A redução do espaçamento entre linhas aumentou o número de ramos, em relação a 40cm, nas populações de 20 e 30 plantas.m^-2 (Tabela 2). O número de ramos apresentou diminuição linear com o aumento da população de plantas como reflexo da competição entre essas (Figura 1b). BOARD et al. (1990) afirmam que, para uma mesma população de plantas, a diminuição do espaçamento entre linhas da soja aumenta o número e o comprimento dos ramos.

Segundo BALLARÉ et al. (1995), o crescimento das plantas é modificado pela população de plantas, sendo que isto ocorre, em parte, por mecanismos que usam informações sobre a luz do ambiente, por meio de fotosensores específicos. Exemplificam que, com o aumento da população, ocorrem mudanças na relação vermelho extremo/vermelho, que atuarão como sinais para que a planta diminua o número de ramos.

O número de ramificações por planta da soja e seu desenvolvimento está correlacionado com a competição intraespecífica por fatores do meio como água, luz e nutrientes (THOMAS et al., 1998). PARVEZ et al. (1989) observaram que, para um mesmo espaçamento entre linhas, a diminuição da população de plantas de soja de 40 para 20 e 10 plantas.m^-2, aumentou o número e o comprimento total de ramos.

O maior número de ramos observado, em alguns tratamentos, pode ter sido responsável pelo aumento linear no número de nós férteis, com a diminuição da população de plantas dentro de 20cm de espaçamento (Figura 1c), bem como o maior número destes obtido nas populações de 20 e 30 plantas.m^-2, combinado com 20cm em comparação a 40cm (Tabela 2).

Neste trabalho, o maior número de ramos, obtido nos tratamentos com maior rendimento, pode ter proporcionado maior número de locais para formação de estruturas reprodutivas, resultando em maior número de legumes férteis (Tabela 2 e Figura 1d) e contribuindo para o aumento no rendimento. CARPENTER & BOARD (1997) concluíram que os ajustes no rendimento por planta, decorrentes de mudanças na população, foram devido a alterações no número de legumes nos ramos. Estes ajustes resultaram de alterações da matéria seca dos ramos por planta, o que afetou o número de nós reprodutivos dos ramos. O número de legumes é o componente do rendimento que mais sofre modificações pela utilização de práticas de manejo diferenciadas (COOPERATIVE..., 1994). THOMAS (1992) afirma que os legumes produzidos nos ramos da planta de soja contribuem com até 70% do rendimento de grãos.

A maior demanda de fotoassimilados, proporcionada pelo maior número de legumes, pode ter sido suprida nos tratamentos com menor competição intraespecífica, principalmente por luz. O dossel da soja se caracteriza por apresentar uma camada superior de folhas, que dificulta a penetração de luz nos estratos inferiores. BERGAMASCHI et al. (1981), medindo a penetração de luz no perfil do dossel, verificaram que, no início do período reprodutivo, cerca de 50% da radiação líquida estava disponível no nível do solo. Nos estádios R5 (início do enchimento de grãos) e R6, apenas 10% desta radiação atingia à parte inferior da comunidade de plantas e 20% à parte média.

Os arranjos utilizados neste trabalho, que proporcionaram melhor distribuição das plantas na área, podem ter aumentado a penetração de luz nos estratos inferiores do dossel, aumentando a produção fotossintética, contribuindo com o aumento no rendimento de grãos. PIRES et al. (1998), em trabalho objetivando avaliar os efeitos do arranjo de plantas e níveis de adubação sobre os componentes do rendimento e rendimento de grãos da soja, comentam que, embora não tenha sido determinado naquele trabalho características relacionadas com a penetração de luz na comunidade de plantas, ficou evidente a ocorrência de melhor captação de luz.

O número de grãos por legume não sofreu alterações com a modificação do arranjo de plantas (Tabela 2). BOARD et al. (1990) observaram que o tamanho do grão e o número de grãos por legume não foram afetados pelo arranjo de plantas, explicando que isto ocorreu em função destes componentes serem determinados no final do ciclo reprodutivo da soja. Tanto o número de grãos por legume como o peso do grão tem controle genético substancial e por isso tem pequena variação (COOPERATIVE..., 1994). Contrariamente a esta afirmação e aos resultados obtidos por alguns autores (PIRES et al., 1998; THOMAS et al., 1998; MAEHLER, 2000), o peso do grão (expresso pelo peso de 100 grãos) variou em função da interação do fator espaçamento entre linhas e população de plantas (Tabela 2). Alguns trabalhos mostram que o peso do grão é alterado pelo arranjo de plantas. MOORE (1991) observou que o peso e o tamanho dos grãos aumentaram quando o espaçamento entre plantas era eqüidistante, e que esse aumento ocorreu também com a diminuição da população.

As respostas obtidas, quanto ao peso do grão, neste trabalho, estão relacionadas com a TEG (Tabela 2), que apresentou resultados similares aos obtidos nesta variável. PIRES (1998) observou uma taxa média de enchimento de grãos 25% superior em espaçamento entre linhas reduzido (20cm), comparado com 40 cm. Já MAEHLER (2000) não obteve diferenças significativas, em experimento utilizando estes dois espaçamentos entre linhas, no que se refere a esta variável.

Os resultados obtidos, nos arranjos com maior rendimento de grãos, devem-se ao maior número de ramos, de nós férteis e de legumes férteis; à TEG e peso do grão superiores. Estas respostas foram obtidas sob condições meteorológicas favoráveis ao crescimento da soja, principalmente em relação à precipitação, havendo a necessidade de se realizar também este trabalho sob condições ambientais adversas.

O estresse hídrico afeta o rendimento da soja mesmo quando ocorre no final do ciclo, principalmente pela diminuição do peso do grão;

O arranjo de plantas com menor espaçamento e população de plantas proporciona menor competição intraespecífica, resultando em maior rendimento de grãos, ocasionado pelo maior número de legumes férteis/m² associado ao maior peso do grão.

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