Crescimento, necessidades hídricas e eficiência do uso da água do milho e do feijão-caupi em sistemas de cultivo exclusivo e consorciado no Semiárido brasileiro | Growth and water use efficiency and economic viability of maize and cowpea in sole cropping systems and intercropping in Brazilian Semiarid

O objetivo desse trabalho foi analisar o crescimento, as necessidades hídricas e a eficiência do uso de água das culturas do milho e do feijão-caupi, submetidas a diferentes lâminas de água nos sistemas de plantio, exclusivo e consorciado, no Semiárido brasileiro. O experimento foi conduzido no Campo Experimental de Bebedouro (09°09 S; 40°22 W, 365,6m) da Embrapa Semiárido, localizado no município de Petrolina-PE. As culturas, nos diferentes sistemas de plantio (exclusivo e consorciado), foram submetidas a cinco lâminas de irrigação, aplicadas logo após o pendoamento no milho e na fase de floração do feijão-caupi aos 40 dias depois da semeadura. Combinando as configurações de sistema de cultivo e as diferentes lâminas de irrigação, as culturas do milho e do feijão-caupi foram submetidas a 15 tratamentos distintos. Foram utilizados três diferentes métodos para obtenção dos valores de coeficiente de cultura (Kc): balanço hídrico no solo, utilização da equação proposta pela FAO56 e ajuste da variável graus-dia aos valores de Kc. Para tanto, o monitoramento do teor de água no solo foi realizado diariamente por meio de uma sonda modelo Diviner 2000 (Sentek Pty Ltd., Austrália) e tubos de acesso instalados em cada tratamento. Realizaram-se medições de biomassa em intervalos semanais e de rendimento ao final do ciclo das culturas, que ocorreram aos 109 e 76 dias, para o milho e o feijão-caupi, respectivamente. Foram calculados índices morfofisiológicos para caracterizar o crescimento das culturas do milho e feijão-caupi nos diferentes sistemas de plantio. Além disso, foram utilizados indicadores que consideram a resposta produtiva da cultura e o desempenho de aplicação de água no sistema deprodução, que foram calculados por meio dos dados de rendimento total, da relação entre os preços da produção comercial de grãos de ambas as culturas, bem como dos valores de precipitação (P) e do volume de água aplicado por irrigação (I). O consorcio reduziu significativamente a fitomassa seca total da parte aérea, o índice de área foliar, a taxa de crescimento da cultura, a razão de massa foliar e a razão de área foliar do milho e feijão-caupi. O coeficiente de cultura em sistema exclusivo apresentou valores médios de 0,86, 1,10 e 0,52 para o milho e de 0,68, 1,04, 1,06 e 0,63 para o feijão-caupi, respectivamente para as fases inicial, intermediária e final. No sistema consorciado esses valores foram de 0,90, 1,30 e 0,72 para o milho e 0,86, 1,30 e 0,91 para o feijão-caupi, para as referidas fases na ordem que foram mencionadas. A produtividade de grãos das culturas do milho e feijão-caupi em resposta à disponibilidade hídrica no solo foi reduzida nos plantios consorciados em relação aos plantios exclusivos e a eficiência de uso de água das culturas do milho e do feijão-caupi foi superior no plantio exclusivo em relação ao consorciado. Mesmo assim, em termos econômicos a adoção do consórcio mostrou ser mais vantajosa em todos os tratamentos. Essas informações são de grande importância para subsidiar a melhoria do manejo da água no Semiárido do Nordeste brasileiro.

The aim of this study was to analyze the growth and water use efficiency of maize and cowpea crops under different irrigation water depths in sole and intercropping systems in a semi-arid region. The experiment was carried out at the Experimental Field Station of Bebedouro (09 ° 09'S, 40 ° 22'W) Embrapa Semiarido, located at Petrolina-PE. The cowpea and maize in different cropping systems (sole and intercropping) were subjected to five different irrigation water depths applied shortly after tasseling in corn and flowering stage in cowpea 40 days after sowing. Combining the three settings of cropping systems and the five different irrigation water depths, the crops of maize and cowpea were subjected to 15 different treatments. Three different methods were used to obtain the values of crop coefficient (Kc): Soil water balance method, using the equation proposed by FAO bulletin 56, and Kc adjusted according to degree days values. To attain these objectives, the access tubes were settled down in each experimental treatment to a depth of 1.0 m for monitoring the soil water content in daily basis through an access tube model Diviner 2000 (Sentek Pty Ltd., Australia). The measurements were taken on weekly basis and the total biomass yield at the end of crop cycle (at 102 and 78 days for maize and cowpea, respectively). Morphophysiological indices were calculated to characterize the growth of corn and cowpea in different cropping systems. Indicators of the response of crop production and performance of water application in the cropping system were calculated by using data of total income, the relationship between the prices of commercial grain production for both crops, as well as amounts of precipitation (P) and volume of water applied by irrigation (I). The consortium has significantly reduced the total dry matter of shoots, leaf area index, the rate of crops growth, leaf weight and leaf area ratio of maize and cowpea. The coefficient of sole crop system showed values of 0.86, 1.10 and 0.52 for corn and 0.68, 1.04, 1.06 and 0.63 for cowpea, respectively, for phases beginning, middle and end. Intercropping system these values were 0.90, 1.30 and 0.72 for corn and 0.86 1.30 and 0.91 for cowpea, for these phases in the order they were mentioned. The grain yield of corn and cowpea in response to soil water availability was reduced in mixed stands in relation to unique plantings and water use efficiency of corn and cowpea planting was higher in exclusive compared to intercropping. Even so, in economic terms the adoption of the consortium was more advantageous in all treatments. This information is of great importance to support the improvement of water management in the Semiarid Northeast Brazil.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais