Relações hídricas e produção em plantas de amendoim irrigadas com águas salinas¹

Water relationships and yield of peanut crop irrigated with saline waters

Resumo

A presença de sódio na água de irrigação provoca, quase sempre, redução no crescimento das plantas em função das modificações no balanço de íons, potencial hídrico, fechamento estomático, na nutrição mineral e eficiência fotossintética. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de se estudar o efeito da salinidade da água de irrigação na cultura do amendoim, em casa de vegetação. Testaram-se cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (0,4; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m^-1, a 25 ºC) em duas cultivares BR-1 e L-7, sob arranjo fatorial 5x2, em delineamento inteiramente casualizado, com 6 repetições. Avaliaram-se o teor, o consumo e a eficiência de uso de água, bem como o número de frutos e a fitomassa de partes da planta que, no geral decresceram com o aumento da salinidade. No maior nível de salinidade o número de frutos decresceu 11,36%, a fitomassa de frutos, de sementes e de 10 sementes diminuíram em 16,68, 17,87 e 36,48%, respectivamente.

Palavras-chave:
Arachis hypogaea L; estresse salino; eficiência do uso da água

Abstract

The presence of sodium in irrigation water affects plant growth due to modifications in ionic balance, water potential, mineral nutrition, photosynthetic efficiency and carbon allocation. The study was carried out under greenhouse conditions to verify the effects of irrigation water salinity on behavior of peanut crop. Five levels of irrigation water salinity in terms of electrical conductivity were tested (0.4; 1.5; 3.0; 4.5 and 6.0 dS m^-1, at 25 °C) in two cultivars, BR-1 and L-7. The study was conducted in a 5x2 completely randomized factorial design, with six replications. The water content, consumption and water use efficiency were evaluated as well as the number of fruits and phytomass that, in general, decreased with increasing water salinity. In the highest salinity level, the number of fruits was reduced by 11.36%; fruit, seed and 10 seed phytomass decreased by 16.68, 17.87 and 36.48%, respectively.

Key words:
Arachis hypogaea L.; saline stress; production; water use efficiency

INTRODUÇÃO

A salinidade é um problema que atinge cerca de 50 dos 230 milhões de hectares da área irrigada do globo terrestre, trazendo sérios prejuízos para a produção agrícola, principalmente nas regiões áridas e semi-áridas, onde cerca de 25% da área irrigada já se encontram salinizados (FAO, 2000). No Brasil, aproximadamente nove milhões de hectares são afetados pela presença de sais, cobrindo sete Estados. A maior área afetada está localizada no Estado da Bahia (44% do total), seguido pelo Estado do Ceará, com 25% da área total do País (Gheyi & Fageria, 1997).

A presença de sais de sódio no solo provoca redução generalizada do crescimento das plantas cultivadas, com sérios prejuízos para a atividade agrícola. A redução no crescimento é conseqüência de respostas fisiológicas, incluindo-se modificações no balanço de íons, potencial hídrico, nutrição mineral, fechamento estomático, eficiência fotossintética e alocação de assimilados (Flower et al., 1986; Bethke & Drew, 1992).

A salinidade na rizosfera acarreta redução na permeabilidade das raízes para a água, dando origem ao estresse hídrico. A componente osmótica resulta das elevadas concentrações de sais dissolvidos na solução do substrato, os quais reduzem o potencial osmótico desta solução diminuindo, conseqüentemente, a disponibilidade da água para a planta. O efeito iônico, por outro lado, refere-se aos íons absorvidos pelas plantas, os quais podem provocar desequilíbrio iônico e/ou efeitos tóxicos para o metabolismo da planta (Willadino & Câmara, 2004). Em conseqüência, as plantas fecham os estômatos para reduzir as perdas de água por transpiração, resultando em uma taxa fotossintética menor, o que constitui uma das causas do reduzido crescimento das espécies sob condições de estresse salino (O’Leary, 1971).

Além deste fato, o NaCl afeta a síntese e a translocação para a parte aérea da planta de hormônios sintetizados nas raízes, indispensáveis para o metabolismo foliar (Prisco, 1980). A escassez de água, em algumas localidades, está exigindo que águas de qualidade inferior sejam utilizadas, principalmente, na irrigação. Neste caso, a utilização dessas águas fica condicionada à tolerância das culturas à salinidade e ao manejo de práticas como irrigação e adubação, com vistas a se evitar impactos ambientais, com conseqüentes prejuízos às culturas e à sociedade. Com isto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da salinidade da água de irrigação sobre a eficiência do uso da água e produção de duas cultivares de amendoim.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em vasos na casa de vegetação do Departamento de Engenharia Agrícola do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande, PB, com as seguintes coordenadas geográficas: 7°15’18’’ de latitude Sul, 35°52’28’’ de longitude Oeste do meridiano de Greenwich e altitude de 550m, durante o período de 03 de junho a 15 de setembro de 2004.

Sementes de amendoim (Arachis hypogaea L.), safra de 2003, das cultivares BR-1 e L-7, procedentes do Banco Ativo de Germoplasma - BAG, pertencente à EMBRAPA Algodão - (CNPA), Campina Grande, PB, foram utilizadas e estudado o efeito de cinco níveis de salinidade da água de irrigação (N₀ - 0,4 dS m^-1 água do sistema de abastecimento; N₁ - 1,5 dS m^-1; N₂ - 3,0 dS m^-1; N₃ - 4,5 dS m^-1 e N₄ - 6,0 dS m^-1) nas cultivares BR-1 e L-7, compondo um arranjo fatorial 5x2 em delineamento experimental inteiramente casualizado, com seis repetições.

As águas foram preparadas a partir de NaCl adicionado à água do sistema de abastecimento local, de acordo com os tratamentos, cuja quantidade utilizada no preparo das águas de irrigação foi determinada de forma a se obter a CEa do respectivo tratamento, conferindo-se o seu valor com o auxílio de um condutivímetro portátil.

Durante o período experimental, as irrigações foram feitas com base no volume de água consumido pela cultura, com o devido controle do volume drenado. A colheita foi realizada aos 105 dias após semeadura (DAS), quando os frutos estavam no estágio apropriado, considerando-se o ciclo das cultivares de 93 dias, em média. Avaliou-se o teor de água (TA) das partes da planta com base na fitomassa seca, pela relação [(FF-FS)/FS]*100 , em que FF e FS correspondem às fitomassas fresca e seca da parte da planta, respectivamente.

De acordo com Doorenbos & Kassan (2000), a eficiência do uso da água pode ser determinada tanto para a produtividade biológica, como para a produtividade de frutos; neste caso, a eficiência do uso da água foi determinada em relação à produção de frutos, através da relação entre o peso total de frutos (g) e o consumo de água (m³) durante o ciclo da cultura, por planta.

As variáveis de produção analisadas foram: o número e matéria seca dos frutos, total de sementes e o peso de 10 sementes. Para obtenção das fitomassas utilizou-se de estufa de circulação forçada de ar, a 60 ºC, para secagem, pesando-as, em seguida, em balança eletrônica com precisão de 0,0001 g.

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste “F” e regressão polinomial. Para o fator “cultivar”, por ser qualitativo, aplicou-se o teste de Tukey para comparação das médias, ao nível de 5% de probabilidade, utilizando-se do programa SAS (SAS Institute, 2000).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Apesar dos níveis de salinidade da água de irrigação não terem afetado, significativamente, o teor de água dos caules (TAC), observou-se redução linear do teor de água das folhas (TAFls) e incremento do teor de água dos frutos (TAFts) (Tabela 1 e Figura 1). Para o fator cultivar, não houve efeito significativo (p<0,05), mas, quanto ao teor de água dos frutos (TAFts) foi significativa a interação (NS x CV).

Tabela 1
Resumo da análise de variância para as variáveis teor de água nas folhas (TAFls), no caule (TAC) e nos frutos (TAFts), em função da condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) aos 105 DAS

• (*) Significativo em nível de 5 % de probabilidade. (**) Significativo em nível de 1 % de probabilidade.
• (ns) Não significativo

Figura 1
Teor de água nas folhas (TAFls.) e frutos (TAFts.) do amendoim em função da condutividade elétrica da água de irrigação, aos 105 dias após semeadura (105 DAS)

Segundo a equação matemática obtida (Figura 1A), o decréscimo relativo por aumento unitário da CEa foi da ordem de 4,5% para o teor de água das folhas. Como houve efeito significativo da interação (NS x CV) sobre o teor de água nos frutos, efetuou-se o desdobramento dos dados, constatandose terem sido afetadas ambas as cultivares (p<0,05); o modelo matemático que melhor se ajustou foi o linear, com acréscimo da ordem de 9,13% na cultivar BR-1 e de 11,49% na cultivar L- 7, por aumento unitário da CEa (Figura 1B).

O teor de água exprime o estado de turgidez da planta; acréscimos no turgor observados nas folhas e nos frutos mostram que, mesmo em condições de salinidade, as plantas de amendoim das cultivares estudadas conseguem absorver suficiente quantidade de água. Esta capacidade de adaptação é muito útil e permite a seleção das cultivares mais tolerantes, quando não se pode manter a salinidade do solo em nível de tolerância da planta que se cultiva.

Esses resultados podem estar associados ao ajustamento osmótico, isto é, à redução do potencial osmótico celular pelo acúmulo de solutos orgânicos, o que contribui na manutenção da absorção de água e turgescência celular, permitindo a ininterrupção de processos fisiológicos, como abertura estomática, fotossíntese e expansão celular (Serraj & Sinclair, 2002).

Quanto ao consumo médio de água pelas plantas, constatou-se efeito linear da salinidade no decorrer de todo o ciclo, decrescendo à medida que aumentaram os níveis de condutividade elétrica da água de irrigação; foi maior a exigência hídrica no nível mais baixo de salinidade. O consumo de água diminuiu 8,71% por aumento unitário da CEa (Figura 2).

Figura 2
Consumo médio de água pelas plantas de amendoim durante todo o período experimental, em função da condutividade elétrica da água de irrigação

Aumentando a condutividade elétrica da água (CEa), aumenta-se também, a tensão necessária para que a planta a absorva do solo, por se tornar mais negativo o seu potencial hídrico; conseqüentemente, o vegetal terá maior dificuldade para utilizar essa água, que apesar de sua presença no solo, não está prontamente disponível para as plantas (Rhoades & Loveday, 1990; Tester & Davenport, 2003).

O efeito osmótico pode ser claramente constatado no presente trabalho, pois o consumo de água pelo sistema soloplanta decresceu com o aumento da condutividade elétrica da água de irrigação, uma vez que a concentração salina, próxima à zona radicular, reduz a absorção e o fluxo de água na planta devido ao efeito osmótico. Uma outra explicação para a redução do consumo de água decorrente do estresse salino, é o fato de as plantas reduzirem o número de folhas e a superfície foliar, uma adaptação para diminuir a transpiração (Tester & Davenport, 2003).

Santana et al. (2003), trabalhando com a cultivar ESAL 686 de feijão, em condições de salinidade, verificaram decréscimo no consumo de água pela cultura com o aumento da concentração de sais na água de irrigação.

Os dados de eficiência de uso de água e da produção de frutos da cultura estão apresentadas na Tabela 2, verificandose redução progressiva com o aumento dos níveis de salinidade da água de irrigação. Segundo a equação obtida, o decréscimo relativo por aumento unitário da CEa foi da ordem de 16,50% e 15,04% para a produtividade e eficiência de uso de água, respectivamente.

Tabela 2
Valores médios de produtividade e da eficiência de uso de água (e.u.a.) em plantas de amendoim irrigadas com água salina

Os valores obtidos em cada tratamento traduzem a máxima produção por unidade de água aplicada. Segundo Doorenbos & Kassan (2000), a e.u.a. para amendoim (fruto seco com casca) varia de 0,6 a 0,8 kg m^-3, valor semelhante ao obtido neste experimento, no nível de 3,0 dS m^-1 (N₂), alcançando 1,03 kg m^-3 com uso de água de 1,5 dS m^-1 (N₁).

A produção, com base no número de frutos (NFr), matéria seca dos frutos (MSFr) e matéria seca das sementes (MSSem) (Figura 3A, 3B e 3C) sofreu declínio linear de 11,36, 16,68 e 17,87%, respectivamente, por aumento unitário da CEa, estando essas reduções relacionadas com a sensibilidade do amendoim à salinidade da água de irrigação.

Figura 3
Número de frutos (NFr) (A); matéria seca dos frutos (MS Fr) (B), matéria seca das sementes (MS Sem) (C) e peso de 10 sementes (P10) (D) do amendoim em função da condutividade elétrica da água de irrigação, aos 105 dias após semeadura (105 DAS)

Conforme estudos de regressão para o peso de 10 sementes (P10), obteve-se efeito quadrático e decrescente da salinidade, ocorrendo reduções de 6,04, 16,78, 26,63 e 36,48%, nos níveis N₁, N₂, N₃ e N₄, respectivamente, comparados com N₀ (Figura 3D).

A salinidade afeta não só o crescimento, mas, também, a produção de culturas e a qualidade de frutos, com sintomas similares ao do estresse hídrico (Tester & Davenport, 2003). São escassas as informações sobre o efeito da salinidade da água e/ou do solo na qualidade de produção; em geral, a salinidade do solo, causada pela irrigação com água salina ou pela combinação de fatores água, solo e manejo das culturas, pode resultar em aumento nos dias para a colheita, redução em número de frutos, peso dos frutos e sementes, influenciando diretamente a produção (Rhoades et al., 2000).

CONCLUSÕES

1. A salinidade da água de irrigação reduz a turgescência foliar e resulta em maior teor de água nos frutos de amendoim, com acréscimo da ordem de 9,13% na cultivar BR-1 e de 11,49% na cultivar L-7, por aumento unitário da CEa.

2. O consumo médio de água pelo amendoinzeiro, durante o período experimental, decresce em função do aumento de CEa.

3. Os efeitos adversos da salinidade se refletem na diminuição do número de frutos (11,36%), matéria seca dos frutos (16,68%), das sementes (17,87%) e de 10 sementes (36,48%) e na eficiência do uso de água.

LITERATURA CITADA

• Bethke, P.C.; Drew, M.C. Somatal and non-stomatal componentes to inhibition of photosynthesis in leaves of Capsicum annum during progressive exposure to NaCl salinity. Plant Physiol, v.99, p.219-226, 1992.
• Doorenbos, J.; Kassam, A.H. Efeito da água no rendimento das culturas. Campina Grande: UFPB. 2000, 221p. Estudos da FAO, Irrigação e drenagem, 33.
• FAO. Global network on integrated soil management for sustainable use of salt-affected soils. 2000a. <http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm>. 10 maio 2002.
  » http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm
• Flower, T.J.; Hajibagheri, M.A.; Chipson, N.J.W. The mechanism of salt tolelance in halophytes. Annual Review of Plant Physiology, Palo Alto, v.28, p. 89-121, 1986.
• Gheyi, H. R.; Fageria, N. K. Efeito dos sais sobre as plantas. In: Manejo e controle da salinidade na agricultura irrigada. Campina Grande, PB: UFPB p.125-131, 1997.
• O’Leary, J.W. High humidity overcomes lethal levels of salinity in hydroponicaly grown salt-sensitive plants. Plant and Soil, Dordrecht, v.42, P.717-721, 1971.
• Prisco, J.T. Alguns aspectos da fisiologia do “stress” salino. Revista Brasileira de Botânica. v.3, p. 85-94. 1980.
• Rhoades, J.D.; Kandiah, A.; Mashali, A.M. Uso de águas salinas para produção agrícola. Campina Grande: UFPB . 2000, 117p. Estudos da FAO, Irrigação e Drenagem.
• Rhoades, J.D.; Loveday, J. Salinity in irrigated agriculture. In: Steward, B. A.; Nielsen, D.R. (eds.). Irrigation of agricultural crops. Madison: American Society Agronomy, 1990. Cap. 9, p.31-67. Agronomy, 30.
• Santana, M.J.; Carvalho, J.A.; Silva, E.L.; Miguel, D.S. Efeito da irrigação com água salina em um solo cultivado com feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Revista Ciência e Agroecologia, Lavras. v.27, n.2, p.443-450. 2003
• SAS/STAT User’s Guide. In: SAS Institute. SAS Onlindoc: Version 8.2, cary, 2000. CD Rom.
• Serraj, R.; Sinclair, T.R. Osmolyte accumulation: can it really help increase crop yield under drought conditions? Plant Cell and Environent, v.25, p.333-341. 2002.
• Siqueira, E.C. Crescimento e produção do algodoeiro colorido marrom escuro CNPA 2002/26 sob estresse salino. Campina Grande: UFCG 2003. 57p. Dissertação Mestrado.
• Tester, M.; Davenport, R. Na⁺ tolerance and Na⁺ transport in higher plants. Annals of Botany, London, V.91, n.3, p. 503-527, 2003.
• Willadino, L.G.; Camara, T.R. Origen y naturaleza de los ambientes salinos. In: Reigosa, M.J.; Pedrol, N.; Sanches, A. (Ed). La Ecofisologia Vegetal. Thomson, Madrid, España. p.303-330. 2004.

• 1
  ¹ Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada à UFCG. Campina Grande, PB.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  04 Ago 2021
• Data do Fascículo
  Dez 2005