1. Technique of partial drying of the root system for papaya in the semiarid region
- Author
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Santos, Dionei Lima, Coelho, Eugênio Ferreira, and Cunha, Fernando França da
- Subjects
Mamão - Irrigação ,Carica papaya ,Eficiência do uso de água ,Zonas semiáridas ,Irrigação e Drenagem ,Frutas - Cultivo ,Irrigação por gotejamento - Abstract
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) As mudanças climáticas e o aumento do consumo de água pelos seus múltiplos usuários têm contribuído para redução da disponibilidade de recursos hídricos nos perímetros públicos e privados de irrigação. Assim, as estratégias de manejo da irrigação que visam reduzir o consumo hídrico das culturas, sem perder a qualidade e a quantidade dos produtos colhidos, devem ser buscadas, compreendidas e introduzidas nas áreas irrigadas da região semiárida. A técnica do secamento parcial da zona radicular (“partial rootzone drying”, PRD) é relevante e contribui para mitigação da escassez de água na fruticultura irrigada. No entanto, a compreensão dos efeitos dos componentes (frequência de alternância do lado irrigado versus percentagem de redução da lâmina de irrigação) sobre as características agronômicas, relações fisiológicas e o consumo de água das fruteiras, como é o caso do mamoeiro, ainda é considerada um dos gargalos do conhecimento que envolve essa técnica em condições semiáridas. Portanto, essa tese teve como objetivo no seu primeiro capítulo em avaliar os efeitos da técnica do secamento parcial da zona radicular sobre o comportamento hídrico do solo, crescimento, produtividade e qualidade dos frutos do mamoeiro (Carica papaya L.) cultivado na região semiárida da Bahia e de Minas Gerais. Já no segundo capítulo o foco foi estudar os efeitos da técnica do secamento parcial da zona radicular sobre as variáveis fisiológicas, taxa de crescimento em altura e diâmetro do caule, eficiência agrônomica do uso de água e a pegada hídrica do mamoeiro nas condições edafoclimáticas da região semiárida da Bahia. Os tratamentos foram constituídos de uma testemunha (Irrigação Plena – IP) e na percentagem de redução de 50 e 35% da lâmina bruta (LB) com frequências de alternância do lado irrigado de 0, 7, 14 e 21 dias. O sistema de irrigação adotado nas áreas experimentais foi o gotejamento, com três emissores em cada lado da planta, e o manejo da irrigação foi realizado via clima. No primeiro capítulo, os resultados obtidos mostraram que, em média, no lado submetido ao secamento do sistema radicular, a água disponível no solo reduziu a níveis de 14% para frequência de alternância do lado irrigado de 7 dias, 20% para 14 dias e de 55% para 21 dias, quando comparado com a água disponível no solo correspondente a umidade crítica para o mamoeiro. O déficit hídrico parcial no solo, ocasionado pela técnica do PRD, não promoveu reduções significativas no comprimento total das raízes, na profundidade efetiva e na distância horizontal efetiva do sistema radicular do mamoeiro. A técnica do PRDnão comprometeu a qualidade dos frutos do mamoeiro. Nos tratamentos submetidos à técnica PRD, as maiores produtividades ocorreram nos tratamentos PRD 7 35% (89.933 kg ha -1 ) e PRD 14 35% (84.453 kg ha -1 ), com 55,64% e 52,76% superior a média nacional, respectivamente. Em condições de baixa disponibilidade dos recursos hídricos, a técnica do PRD com alternância do lado irrigado de 7 dias e redução de 35% da LB é a mais indicada para o mamoeiro. Com base nos resultados do segundo capítulo, a variável condutância estomática (g s ), transpiração (E) e fotossíntese líquida (A), não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos estudados. A variável taxa de crescimento em altura e a taxa de crescimento em diâmetro do caule apresentaram uma relação positiva e significativa com a produtividade. Quando comparado ao tratamento IP, a menor redução na quantidade de água aplicada (PRD7 35% e PRD14 35%) pode aumentar a eficiência agronômica do uso de água (EAUA) do mamoeiro sem comprometer a produtividade e as trocas gasosas, as quais foram similares ao tratamento IP. O mamoeiro ‘Tainung 01’, nas condições de cultivo deste trabalho, apresentou um comportamento mais próximo do anisohídrico. O PRD com frequência de alternância do lado irrigado com intervalos de 7 a 14 dias e uma redução de 35% na lâmina de irrigação aplicada pode ser uma técnica viável para reduzir a pegada hídrica do mamoeiro, aumentando assim o uso efetivo de água nas condições semiáridas. Palavras-chave: Carica papaya. Fruticultura no semiárido. Irrigação deficitária. Trocas gasosas. Eficiência do uso de água. The climate changes and the growth in water consumption by its multiple users have contributed to the reduction in water resources availability in the public and private irrigation perimeters. Thus, the strategies of irrigation management that aim to reduce the hydric consumption by crops without losing quality and quantity of harvested products should be seek, comprehended and introduced in irrigated areas of semiarid region. The technique of partial root zone drying (PRD) is relevant and contributes to the mitigation of water scarcity in irrigated fruticulture. However, the comprehension of the effects of the components (irrigated side alternation frequency versus irrigation depth reduction percentage) over agronomic characteristics, physiologic relations and the consumption of water by fruit trees, which is the case of papaya, is still considered one of the bottlenecks of the knowledge that involves this technique in semiarid conditions. Therefore, this thesis had as objective in its first chapter to evaluate the effects of the technique of partial root zone drying over the hydric behavior of the soil, growth, yield and quality of papaya (Carica papaya L.) fruits cultivated at the semiarid region of Bahia and Minas Gerais states. In its second chapter the focus was to study the effects of technique of partial root zone drying over the physiologic variables, height and stem diameter growth rate, water use agronomic efficiency and hydric footprint of the papaya under edaphoclimatic conditions of the semiarid region of Bahia. The treatments were constituted of one control (Full Irrigation – FI) and in the percentage of reduction of 50% and 35% in gross irrigation depth (GID) with frequencies of the alternation of the irrigated side of 0, 7, 14 and 21 days. The system of irrigation adopted in experimental areas was dripping with three emitters in each side of the plant and the irrigation management was done by climate. In the first chapter, the results obtained showed that, in average, in the side submitted to the root zone drying the water in soil availability reduced to the level of 14% for 7 days of frequency of the irrigated side, to 20% for 14 days and to 55% for 21 days, when compared to the water available in the soil corresponding to the critical soil moisture for papaya. The partial water deficit in soil caused by the PRD did not promote significant reductions in the full length of roots, in the effective depth and in the effective horizontal distance of the root system of papaya. The technique of PRD did not compromise the quality of papaya fruits. Inthe treatments submitted to the PRD technique, the highest productivity occurred in the treatments PRD 7 35% (89.933 kg ha -1 ) and PRD 14 35% (84.453 kg ha -1 ), with 55.64% and 52.76% above the national average, respectively. In the condition of low availability of water resources, the technique of PRD with irrigated side alternation from 7 days and reduction of 35% of GID is more indicated to the papaya. Based on the results of the second chapter, the stomatal conductance variable (g s ), transpiration (E) and net photosynthesis (A) did not present significant difference between the studied treatments. The variables height growth rate and stem diameter growth rate presented a positive and significant relation with yield. When compared to the FI treatment, the smallest reduction in the amount of water applied (PRD7 35% and PRD14 35%) can increase the agronomic water use efficiency of papaya (AWUE) without compromising its yield and gas exchange, which were similar to those found in the FI treatment. ‘Tainung 01’ papaya, under the cultivation conditions of this work, showed a behavior closer to anisohydric. PRD with irrigated side alternated at intervals of 7 to 14 days and 35% reduction in the applied irrigation depth can be a viable technique to reduce the water footprint of papaya, thus increasing the effective use of water under semiarid conditions. Keywords: Carica papaya. Fruticulture in semiarid region. Stress irrigation. Gas exchanges. Water use efficiency.
- Published
- 2020