Global agricultural systems face mounting pressure from climate change, which amplifies abiotic stressors such as drought and soil salinity, severely constraining crop development and yield during sensitive phenological stages. Soybean (Glycine max L.) and chickpea (Cicer arietinum L.) are essential legumes that provide protein, oil, and micronutrients while supporting sustainable agriculture through biological nitrogen fixation. This investigation assessed the morpho-physiological and biochemical responses of selected soybean (YAKARTA and POCA) and chickpea (ORION and ELMO) genotypes to early vegetative-stage salinity (NaCl-induced) and water deficit (PEG-induced) stress using a controlled hydroponic system. Evaluation encompassed morphological (growth indices), physiological (chlorophyll content, stomatal conductance, relative water content), and biochemical (proline, MDA, H₂O₂, ascorbic acid, Na⁺/K⁺ ratio) traits. Under salinity stress, soybean YAKARTA exhibited superior tolerance, maintaining shoot growth (19.9 cm vs. 13.3 cm in POCA at 100 mM NaCl), 283% higher shoot fresh weight, pigment stability (Chl-a 15.39 mg·g⁻¹ FW), and efficient ion regulation (K⁺/Na⁺ ratio of 61.8). Critically, YAKARTA demonstrated functionally integrated oxidative management, with controlled H₂O₂ accumulation (833.80 µmol g⁻¹ FW) serving as an adaptive signal, while sensitive POCA exhibited dysregulated ROS burst (720.20 µmol g⁻¹ FW) and greater membrane damage (MDA 270.9 vs. 255.0 µmol g⁻¹ FW). In chickpea, ORION displayed moderate salinity tolerance through antioxidant activity, whereas ELMO suffered severe biomass loss and the highest oxidative damage (MDA 292.3 µmol g⁻¹ FW) with solute leakage exceeding 90%. Under water deficit, distinct drought-adaptive mechanisms emerged. At –0.4 MPa, chickpea shoot length decreased by 46.3% in ELMO but only 38.0% in ORION. Tolerant genotypes maintained superior leaf hydration, with relative water content reaching 78.5% in YAKARTA versus 71.3% in POCA, and 76.2% in ORION versus 65.7% in ELMO. Proline accumulation was markedly higher in tolerant genotypes (13.91 µmol g⁻¹ FW in ORION; 9.66 µmol g⁻¹ FW in YAKARTA), while oxidative damage was reduced (MDA 8.17 vs. 14.86 µmol g⁻¹ FW in YAKARTA and POCA, respectively). Comparative analysis revealed species-specific vulnerabilities: soybean was more affected by salinity due to ionic stress, while chickpea was more sensitive to water deficit, relying on osmotic adjustment and water conservation. Correlation analyses identified relative water content as a central integrative trait for stress resilience, showing strong positive correlations with chlorophyll-a (r = 0.963) and stomatal conductance (r = 0.985), and strong negative correlations with oxidative markers. Key traits for breeding and screening emerged: efficient ion regulation (K⁺/Na⁺ ratio) and chlorophyll stability for salinity tolerance; RWC, proline accumulation, and stomatal conductance for drought tolerance; and antioxidant activity (AsA, MDA, H₂O₂) for overall stress resilience. YAKARTA soybean is suitable for saline and water-limited soils, while ORION chickpea is recommended for drought-prone areas. Both genotypes represent valuable parental lines for breeding programs aimed at enhancing stress tolerance. Field validation is essential to confirm these hydroponic findings and optimize genotype-specific management strategies. Overall, this study clarifies genotype- and species-specific tolerance mechanisms to salinity and water deficit, identifies reliable screening traits for breeding, and provides practical strategies for cultivating legumes under stress-prone environments, supporting efforts to ensure food security amid climate change.

A globális mezőgazdasági rendszerek egyre növekvő nyomás alatt állnak a klímaváltozás következtében, amely felerősíti az olyan abiotikus stressztényezőket, mint az aszály és a talajszikesedés, súlyosan korlátozva ezzel a növények fejlődését és terméshozamát, különösen a szenzitív fenológiai fázisokban. A szójabab (Glycine max L.) és a csicseriborsó (Cicer arietinum L.) alapvető fontosságú hüvelyes növények, amelyek fehérjét, olajat és mikrotápanyagokat biztosítanak, miközben a biológiai nitrogénkötés révén hozzájárulnak a fenntartható mezőgazdasághoz. Jelen vizsgálat célja kiválasztott szójabab (YAKARTA és POCA) és csicseriborsó (ORION és ELMO) genotípusok korai vegetatív stádiumban jelentkező sóstresszre (NaCl-indukált) és vízhiányra (PEG-indukált) adott morfo-fiziológiai és biokémiai válaszreakcióinak értékelése volt, kontrollált hidropóniás rendszer alkalmazásával. Az értékelés kiterjedt morfológiai (növekedési paraméterek), fiziológiai (klorofill-tartalom, sztóma-vezetőképesség, relatív víztartalom) és biokémiai (prolin, MDA, H₂O₂, aszkorbinsav, Na⁺/K⁺ arány) tulajdonságokra. Sóstressz hatására a szójabajnál a YAKARTA genotípus bizonyult toleránsabbnak, megőrizve hajtásnövekedését (19,9 cm vs. 13,3 cm a POCA esetében 100 mM NaCl koncentrációnál), 283%-kal magasabb hajtás-friss tömeget, stabil pigmenttartalmat (Chl-a 15,39 mg·g⁻¹ FW) és hatékony ionháztartást (61,8-as K⁺/Na⁺ arány) mutatott. Kiemelendő, hogy a YAKARTA funkcionálisan integrált oxidatív stresszkezelést demonstrált, ahol a kontrollált H₂O₂-akkumuláció (833,80 µmol g⁻¹ FW) adaptív jelzőmolekulaként szolgált, míg a szenzitív POCA genotípus diszregulált reaktív oxigéngyök (ROS) felszabadulást (720,20 µmol g⁻¹ FW) és nagyobb mértékű membránkárosodást (MDA 270,9 vs. 255,0 µmol g⁻¹ FW) szenvedett el. Csicseriborsónál az ORION mérsékelt sótoleranciát mutatott az antioxidáns védekezőrendszer aktiválásán keresztül, szemben az ELMO genotípussal, amely súlyos biomassza-csökkenést és a legmagasabb oxidatív károsodást (MDA 292,3 µmol g⁻¹ FW) szenvedte el, oldottanyag-kiáramlása meghaladta a 90%-ot. Vízhiány hatására eltérő szárazságadaptációs mechanizmusok rajzolódtak ki. –0,4 MPa ozmotikus potenciálnál a csicseriborsó hajtáshossza 46,3%-kal csökkent az ELMO, de csupán 38,0%-kal az ORION genotípusnál. A toleráns genotípusok megőrizték kedvezőbb levélhidratáltságukat, a relatív víztartalom (RWC) értéke elérte a 78,5%-ot a YAKARTA vs. 71,3%-ot a POCA, illetve 76,2%-ot az ORION vs. 65,7%-ot az ELMO esetében. A prolinfelhalmozás mértéke jelentősen magasabb volt a toleráns genotípusokban (ORION: 13,91 µmol g⁻¹ FW; YAKARTA: 9,66 µmol g⁻¹ FW), miközben az oxidatív károsodás mértéke csökkent (MDA 8,17 vs. 14,86 µmol g⁻¹ FW a YAKARTA és POCA esetében). Az összehasonlító elemzés fajspecifikus érzékenységeket tárt fel: a szójababot az ionstressz következtében a szikesedés, míg a csicseriborsót az ozmotikus adaptációra és vízmegtartásra való ráutaltsága miatt a vízhiány befolyásolta nagyobb mértékben. A korrelációs elemzések a relatív víztartalmat azonosították a stressztűrés központi integráló tulajdonságaként, szoros pozitív összefüggést mutatva a klorofill-a tartalommal (r = 0,963) és a sztóma-vezetőképességgel (r = 0,985), valamint erős negatív korrelációt az oxidatív stressz markerekkel. A nemesítés és szelekció szempontjából kulcsfontosságú tulajdonságokként rajzolódtak ki: a sótolerancia esetében a hatékony ionháztartás (K⁺/Na⁺ arány) és a klorofill-stabilitás; a szárazságtolerancia esetében az RWC, a prolinfelhalmozás és a sztóma-vezetőképesség; az általános stressztűrés tekintetében pedig az antioxidáns védekezőrendszer aktivitása (AsA, MDA, H₂O₂). A YAKARTA szójabojta szikes és vízkorlátozott talajokon, míg az ORION csicseriborsó szárazságnak kitett területeken javasolható. Mindkét genotípus értékes szülői vonalként szolgálhat a stressztűrés javítását célzó nemesítési programokban. A hidropóniás eredmények megerősítése és a genotípus-specifikus agrotechnikai stratégiák optimalizálása érdekében elengedhetetlen a szabadföldi validáció. Összességében ez a tanulmány tisztázza a genotípus- és fajspecifikus só- és vízhiány-tűrési mechanizmusokat, azonosítja a nemesítés számára megbízhatóan használható szelekciós markereket, és gyakorlati stratégiákat kínál a hüvelyesek termesztéséhez stressz-érzékeny környezetben, hozzájárulva ezzel az élelmezésbiztonság megőrzéséhez a klímaváltozás kontextusában.