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O aumento da [CO2] apresenta resultados diversos nas plantas de forma direta e indireta, sendo que os efeitos benéficos no crescimento das plantas dependem também de seu estado hídrico. Desta forma, neste trabalho objetivou-se analisar e quantificar a taxa fotossintética e a produtividade sob alta [CO2] nas culturas de milho (Zea mays L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.) submetido a estresse hídrico. Experimentos foram conduzidos com milho e feijão, em que para enriquecer o ar com CO2, foram dimensionadas câmaras de topo aberto, enquanto o estresse hídrico foi aplicado somente na cultura do feijão. Foram realizadas medições da taxa fotossintética e, ao final dos ciclos das culturas, foram determinadas as produções de grãos e matéria seca da parte aérea das plantas. Ambas as culturas apresentaram maiores taxas fotossintéticas em altas [CO2], com maior resposta para o feijão. Em ambas as culturas não há aumento no peso total dos grãos, apesar de altas taxas fotossintéticas. O aumento da [CO2] proporciona aumento da matéria seca da parte aérea somente na cultura do feijão.