Yield and ion content in maize irrigated with saline water in a continuous or alternating system / Produtividade e teores de íons no milho irrigado com águas salinas de forma contínua ou alternada

Irrigation with water containing salt in excess can affect crop development. However, management strategies can be used in order to reduce the impacts of salinity, providing increased efficiency in the use of good quality water. The objective of this research was to study the effects of use of high salinity water for irrigation, in continuous or cyclic manner, on vegetative growth, yield, and accumulation of ions in maize plants. Two experiments were conducted during the months from October to January of the years 2008/2009 and 2009/2010, in the same area, adopting a completely randomized block design with four replications. Irrigation was performed with three types of water with electrical conductivities (ECw) of 0.8 (A1), 2.25 (A2) and 4.5 (A3) dS m-1, combined in seven treatments including the control with low salinity water (A1) throughout the crop cycle (T1). Saline waters (A2 and A3) were applied continuously (T2 and T5) or in a cyclic way, the latter being formed by six irrigations with A1 water followed by six irrigations by eitherA2 or A3 water, starting with A1 at sowing (T3 and T6) or 6 irrigations with A2 or A3 water followed by 6 irrigations with A1 water (T4 and T7) . The use of low and high salinity water resulted in lower accumulation of potentially toxic ions (Na and Cl) and improvement in the Na/K balance in the shoots of maize plants. Application of saline water in a cyclic way also allows the substitution of about 50% of water of low salinity in irrigation, without negative impacts on maize yield.

A irrigação com águas que contenham sais em excesso pode afetar de forma negativa o desenvolvimento das culturas. No entanto, estratégias de manejo devem ser utilizadas de modo a reduzir os impactos da salinidade, proporcionando aumento na eficiência do uso de água de boa qualidade. O objetivo deste trabalho consistiu em estudar os efeitos de uso de água de alta salinidade na irrigação, de forma contínua ou cíclica, sobre o crescimento vegetativo, a produtividade e o acúmulo de íons em plantas de milho. Foram realizados dois experimentos durante os meses de outubro a janeiro, em 2008/2009 e 2009/2010, na mesma área, adotando-se um delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições. A irrigação foi realizada com três tipos de água com condutividade elétrica (CEa) de 0,8 (A1), 2,25 (A2) e 4,5 (A3) dS m-1, combinadas em sete tratamentos, incluindo o controle com água de baixa salinidade (A1) durante todo o ciclo (T1). As águas salinas A2 e A3 foram aplicadas de forma contínua (T2 e T5) ou cíclica, sendo esse último manejo formado por seis irrigações com A1, seguidas de seis irrigações com A2 ou A3 (T3 e T6), iniciando com A1 na semeadura ou seis irrigações com A2 ou A3, seguidas por seis irrigações com A1 (T4 e T7). O uso cíclico de águas de baixa e alta salinidade resultou em menor absorção de íons potencialmente tóxicos (Na e Cl) e melhoria no balanço Na/K na parte aérea das plantas de milho. A aplicação de água salina de forma cíclica permitiu também a substituição de cerca de 50% de água de baixa salinidade na irrigação, sem impactos negativos sobre a produtividade do milho.

Rotação cultural feijão caupi/milho utilizando-se águas de salinidades diferentes / Cowpea/corn crop rotation utilizing waters of different salinities

O objetivo do presente trabalho foi avaliar as alterações nas propriedades químicas do solo, no crescimento e na produtividade, em um ciclo de rotação cultural feijão caupi/milho irrigado, com águas de diferentes salinidades. O experimento foi conduzido em Fortaleza, Ceará (CE), seguindo-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro tratamentos e cinco repetições, totalizando 20 parcelas. Os tratamentos estudados foram: plantas irrigadas por sulcos com água do poço com CEa de 0,8 (T1); 2,2 (T2); 3,6 (T3); e 5,0dS m-1(T4). Utilizou-se, primeiramente, o cultivo do feijão caupi (estação seca), com espaçamento de 0,8m entre linhas e 0,3m entre plantas, com duas plantas por cova. As parcelas permaneceram demarcadas para o cultivo do milho (estação chuvosa), com espaçamento de 0,8m entre linhas e 0,2m entre plantas e uma planta por cova. Foram avaliadas as propriedades químicas do solo, o crescimento vegetativo, a produtividade e a partição da matéria seca. A aplicação de água salina durante o cultivo do feijão caupi na estação seca aumentou a salinidade e a sodicidade do solo, reduzindo o crescimento e a produtividade do feijão caupi. As elevadas precipitações pluviométricas antes e durante o cultivo do milho reduziram os prováveis efeitos negativos da salinidade nessa cultura. As elevadas produtividades das culturas e as pequenas alterações nos teores de sais no solo sugerem a viabilidade de utilização da rotação cultural feijão caupi/milho nas condições semelhantes às do presente estudo.

The objective of this study was to evaluate the changes in chemical properties of soil, growth and productivity of crops in a cowpea/corn rotation irrigated with water of different salinities. The experiment was conducted under field conditions in randomized block design in a factorial scheme with four treatments and five replications totaling twenty plots. The treatments consisted of plants irrigated with well water of ECw of 0.8 (T1), 2.2 (T2), 3.6 (T3) and 5.0dS m-1 (T4). In the first crop with cowpea (dry season) the space used was 0.8m between rows and 0.3m between plants, with two plants per hole. The same plots were utilized for the cultivation of corn (rainy season), using a spacing between rows of 0.8m and 0.2m between plants and one plant per hole. During the trial period, the chemical properties of soil, plant growth, productivity and partitioning of dry matter were evaluated. The use of saline water during cultivation of the cowpea in the dry season increased the salinity and sodicity of the soil, which reduced the growth and productivity of cowpea. High rainfall before and during the cultivation of corn eliminated the possible negative effects of salinity in this crop. The high yield of crops and the relatively small alteration in the salt content of the soil suggest the feasibility of using cowpea/corn crop rotation under conditions similar to this study.

Acumulação de biomassa e extração de nutrientes por plantas de feijão-de-corda irrigadas com água salina em diferentes estádios de desenvolvimento / Biomass accumulation and nutrient extraction by cowpea plants irrigated with saline water at different growth stage

A utilização de águas de moderada e alta salinidade na agricultura é uma realidade cada vez mais próxima, tendo em vista a limitada disponibilidade de águas de baixa salinidade para expansão da agricultura irrigada. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da aplicação de água salina sobre o crescimento e a extração de nutrientes pela cultura nos diferentes estádios de desenvolvimento de plantas de feijão-de-corda. O experimento foi conduzido em condições de campo, no delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos empregados foram: T1 - água do poço (CEa de 0,8dS m-1) durante todo o ciclo; T2 - água salina (CEa de 5,0dS m-1) durante todo o ciclo; T3, T4 e T5 - água salina de zero a 22 dias após a semeadura (DAS), de 23 a 42DAS e de 43 a 62DAS, respectivamente. As plantas dos tratamentos T3, T4 e T5 foram irrigadas com água do poço nas demais fases do ciclo. Aos oito, 23, 43 e 63DAS, grupos de, no mínimo, quatro plantas foram coletadas para a determinação da produção de matéria seca e dos teores de Na, Cl, K, Ca, N, P, Fe, Cu, Zn e Mn. Foram avaliados os totais extraídos e a distribuição dos nutrientes na planta. A aplicação de água salina durante todo o ciclo (T2) e na germinação e fase inicial de crescimento (T3) inibiu e retardou, respectivamente, o crescimento da cultura. As plantas de feijão-de-corda extraíram os minerais analisados na seguinte ordem decrescente: N > K > Cl > Ca > Na > P > Fe > Mn > Zn > Cu, e a aplicação contínua de água salina (T2) reduziu a extração da maioria dos nutrientes, com exceção do Na. Os minerais Na, Cl, K, Ca, Fe e Mn permaneceram preferencialmente nas partes vegetativas, enquanto N e P foram translocados, em maiores proporções, aos frutos.

Due to the limited availability of low salinity waters, the use of water of moderate to high salinity in agriculture is a close reality in the expansion of irrigated farms. The objective of this research was to evaluate the effect of irrigation with saline water, applied at different development stages of cowpea plants, on growth and nutrient uptake. The experiment was set up in the field during the dry season. A completely randomized block design, with five treatments and five replications was adopted. The treatments studied were: T1 - groundwater with electrical conductivity (ECw) of 0.8dS m-1 during the whole crop cycle; T2 - saline water (ECw = 5.0dS m-1) during the whole crop cycle; T3, T4 and T5 - saline water from 0 to the 22nd day after sowing (DAS), from the 23rd to the 42nd DAS and from the 43rd to 62nd DAS, respectively. The plants subjected to T3, T4 and T5 were irrigated with groundwater in the other stages of the crop cycle. At 8, 23, 43 and 63DAS plants were collected for evaluation of plant growth, Na, Cl, K, Ca, N, P, Fe, Cu, Zn and Mn contents and distribution in plant parts. The application of saline water during the whole crop cycle (T2) and during the germination and initial plant development (T3) caused, respectively, inhibition and retardation of plant growth. Cowpea plants removed the minerals in the following decreasing sequence: N > K > Cl > Ca > Na > P > Fe > Mn > Zn > Cu, but the continuous use of saline water (T2) reduced the total uptake of all nutrients, except for Na. The minerals Na, Cl, K, Ca, Fe and Mn were distributed preferentially in the vegetative parts of the plant, while most of the N and P were translocated to the pods.