EFEITO DA DEFICIÊNCIA HÍDRICA E DA ADUBAÇÃO NITROGENADA NA PRODUTIVIDADE E NA EFICIÊNCIA DO USO DE ÁGUA EM UMA CULTURA DO FEIJÃO

EFEITO DA DEFICIÊNCIA HÍDRICA E DA ADUBAÇÃO NITROGENADA NA PRODUTIVIDADE E NA EFICIÊNCIA DO USO DE ÁGUA EM UMA CULTURA DO FEIJÃO

A.M. CALVACHE¹; K. REICHARDT^2,3,4; E. MALAVOLTA³; O.O.S. BACCHI^3,4

¹Universidad Central del Ecuador, C.P. 2020, Quito-Ecuador.

²Depto. de Física e Meteorologia-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

³Centro de Energia Nuclear na Agricultura/USP, C.P. 96, CEP: 13400-970 - Piracicaba, SP.

⁴Bolsista do CNPq.

RESUMO: Foi realizado experimento em um solo franco arenoso (Typic Haplustoll) na Estação Experimental da Universidade Central do Equador, "La Tola", em Tumbaco-Pichincha, Equador, entre julho e novembro de 1994, com o objetivo de identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água no solo, nos quais a irrigação pode ser omitida sem um significativo decréscimo na produção final, A região do experimento caracteriza-se por um clima temperado e seco (temperatura média anual de 16°C, umidade relativa média do ar 74% e chuva de 123 mm durante o período do experimento). Para alcançar os objetivos propostos, utilizou-se sete regimes de irrigação incluindo irrigação adequada durante todo o ciclo, irrigação deficiente durante todo o ciclo, irrigação tradicional da região, deficiência hídrica no período vegetativo, na floração e formação de vagens, no enchimento de vagens e na maturidade; dois níveis de adubação nitrogenada (20 kg N/ha e 80 kg N/ha). As parcelas experimentais foram de 33,6 m² (8 linhas de 7 metros de comprimento, distantes entre si 0,6 m) com uma população de 120.000 plantas/ha, arranjadas e analisadas num esquema de parcelas sub-divididas com quatro repetições. Os tratamentos de irrigação foram iniciados depois da germinação uniforme das sementes e estabelecimento da cultura. A umidade do solo foi monitorada com sonda de nêutrons, até a profundidade de 50 cm, 24 horas antes e depois de cada irrigação. A evapotranspiração atual da cultura foi estimada pela técnica do balanço hídrico. A eficiência do uso de água no campo e a eficiência do uso de água pela cultura foram calculadas dividindo-se o rendimento de grãos (10% de umidade da semente) pela água aplicada (chuva + irrigação) e pela evapotranspiração atual, respectivamente. A análise dos resultados obtidos, permite concluir que: A deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro; nesta fase, a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m³) foi a mais baixa e o fator de resposta (Ky = 2,2) foi o mais alto. A deficiência de água, durante a fase vegetativa, não afetou a eficiência de uso de água, nem a produção de sementes, permitindo uma economia de água de 30%. A adubação nitrogenada incrementou significativamente a produtividade, o número de vagens por planta, número de grãos por vagem e o índice de colheita.

Descritores: irrigação, deficiência hídrica, eficiência de uso de água, sonda de neutrons, feijão, Phaseolus vulgaris

EFFECT OF WATER DEFICIT AND OF NITROGEN FERTILIZATION ON YIELD AND WATER USE EFFICIENCY IN A COMMON BEAN CROP

ABSTRACT: A field experiment was conducted at "La Tola" University Experimental Station, Tumbaco, Pichincha, Ecuador, on a sandy loam soil (Typic Haplustoll) to identify specific growth stages of the common bean crop at which the plant is less sensitive to water stress, in which irrigation could be omitted without significant decrease in final yield. The climate of the area is temperate and dry (mean air temperature 16°C and mean relative humidity 74%) during the cropping season, and 123 mm of rainfall were recorded from July to November, 1994. To achieve the proposed goal seven irrigation regimes were used, including normal watering, full stress, traditional irrigation practice, single stress at vegetation, at flowering, at yield formation and at ripening and, two levels of applied N (20 and 80 kg/ha). Plot sizes were 33.6 m² (8 rows, 7 m long) with a population of 120,000 plants/ha arranged in a split-plot design with four replicates. The irrigation treatments started after uniform germination and crop establishment. Soil moisture was monitored with neutron probe down to the 0.50 m depth, 24 hours before and after each irrigation. The actual evapotranspiration (ETa) of the crop was estimated by the water-balance technique. Field water efficiency and crop water use efficiency were calculated dividing the actual grain yield (10% seed water content) by irrigation and by ETa, respectively. Yield data show that treatments with irrigation deficit had lower yield than those with supplementary irrigation (1% prob.). The pod formation stage was the most sensitive to moisture stress, in wich crop water use efficiency (0.46 kg/m³) was the lowest and the yield response factor (Ky = 2.2) was the highest. Nitrogen fertilization significantly increased the number of pods and grain yield.

Key Words: irrigation, water stress, water use efficiency, neutron probe, common bean, Phaseolus vulgaris

INTRODUÇÃO

O uso eficiente da água pelas culturas agrícolas depende, sobretudo, das condições físicas do solo, das condições atmosféricas, do estado nutricional das plantas, de fatores fisiológicos, da natureza genética e do seu estádio de desenvolvimento. Todas as plantas exigem quantidades relativamente elevadas de água para a produção de matéria seca; uma cultura de feijão, por exemplo, requer cerca de 1750 kg de água para a produção de 1 kg de matéria seca e grãos (Doorenbos & Kassan, 1979).

Devido ao curto período de seu ciclo, pequenos períodos de seca podem afetar severamente o crescimento do feijoeiro. De acordo com esse ciclo, que é de 60 a 120 dias, a cultura requer de 300 a 500 mm de água, dependendo do clima. Quando estas necessidades não são satisfeitas, o rendimento se reduz a um valor dependente da etapa fenológica em que o déficit de água acontece. Quando a seca se apresenta na etapa vegetativa, por exemplo, o efeito sobre o crescimento é mínimo, enquanto que na etapa de pré-floração e enchimento de vagens, a planta é muito sensível à falta de água no solo (Acosta-Gallegos & Shibata, 1989; Acosta-Gallegos & Adams, 1991; Calvache & Reichardt, 1996). Millar & Gardner (1972) encontraram uma redução de 47% na produção de matéria seca do feijoeiro quando o potencial de água no solo passou de -28 KPa para -40 KPa, indicando, além disso, que o fechamento dos estômatos devido ao estresse de água reduz a taxa de crescimento mais que a transpiração.

Stansell & Smittle (1980) encontraram uma redução da produção de 41% e 48% quando a irrigação foi aplicada a -50 KPa (0,5 bar) e -75 KPa (0,75 bar), respectivamente, em comparação à irrigação a -25 KPa (0, 25 bar). A redução do uso da água pela cultura foi proporcionalmente menor que o decréscimo da produtividade, resultando em eficiência do uso da água de 0,62, 0,45 e 0,4 ton de grãos/cm de água, para os tratamentos de irrigação de -25, 50 e -75 KPa. A produção de grãos foi reduzida quando as plantas foram submetidas a tensões de -75 KPa de estresse de água durante os períodos de pré-floração, floração e formação das vagens.

Acosta-Gallegos & Shibata (1989) encontraram uma redução de todos os componentes da produção quando o feijão foi submetido a estresse de água. A redução da produção foi maior (42 a 50%) quando o estresse foi aplicado na fase reprodutiva comparada à vegetativa, tendo isso sido atribuído a um decréscimo da área foliar e do número de vagens por planta.

Hedge & Srinivas (1990) obtiveram as maiores produções de matéria seca, produção de grãos verdes, absorção de nutrientes e eficiência no uso da água de irrigação quando o potencial mátrico descia de -25 a -45 KPa, comparado com irrigação a potenciais menores (-65 a -85 KPa). A fertilização nitrogenada aumentou significativamente a produção, absorção de nutrientes e a eficiência de uso da água em forma linear nos níveis estudados (40-80 e 120 kg N/ha). Foi encontrada uma relação quadrática entre a produção de grãos verdes e a evapotranspiração, com rendimento máximo a valores de 268 mm e 299 mm de evapotranspiração.

Weaver et al. (1984) avaliaram que uma diminuição do potencial da água no solo de -50 a -100 KPa reduz o número de vagens e sementes por planta e a produção total de grãos por planta de 20% a 40%; mas o número de sementes por vagem e o peso de 100 sementes não foi reduzido.

Peña-Cabriales & Castellanos (1993) encontraram que a produção não foi afetada quando essa cultura foi submetida a estresse de água durante o estádio vegetativo; porém, foi reduzida em 50% quando submetida a estresse no período reprodutivo.

No Brasil, Magalhães & Millar (1978), Hostalacio & Valio (1984), e Stone et al. (1988) mostraram que o déficit hídrico durante a floração do feijoeiro provoca as maiores reduções de produtividade, sendo tanto maior esta redução quanto maior o número de dias em que a planta fica submetida à seca. Silveira et al. (1984) encontraram as maiores produções com a lâmina de água de 6 mm/dia (411 mm/ciclo) e a menor com 2 mm/dia (173 mm/ciclo). Estudos recentes sobre irrigação e adubação nitrogenada realizadas por Queiroz et al. (1996) determinaram a maior rentabilidade do feijoeiro com a aplicações de 90 kg/ha de N e 400-600 mm/ciclo de água.

Doorembos & Kassam (1979), analisando vários experimentos realizados no mundo, em feijoeiro, notaram que um déficit hídrico de 50% na etapa vegetativa provoca uma redução de rendimento de apenas 10%. O mesmo déficit na floração reduz a produção em 55%, e durante o enchimento das vagens, em 38%. No entanto, o déficit durante a maturação reduz o rendimento em apenas 10%.

Para estudar a influência da seca na eficiência da utilização da água, Doorenbos & Kassan (1979) propuseram o uso do fator de resposta do rendimento KY, expresso pela relação: (1 - Ya/Ym)/(1-ETa/ETm), onde Ya = produção atual; Ym = produção máxima; ETa = evapotranspiração atual; ETm = evapotranspiração máxima.

Os dados da evapotranspiração máxima (ETm) podem ser obtidos pelos métodos de Penman ou pela evaporação do tanque classe A, multiplicada pelo fator Kc. Os valores de ETa podem ser obtidos pelo método de balanço de massas (Reichardt, 1996), utilizando-se a moderação de nêutrons para a medida da umidade do solo, cálculo da armazenagem de água e para a estimativa do fluxo de drenagem. Quando a ETa é obtida em condições de solo sem déficit de água, ou 100% de disponibilidade de água, pode-se dizer que ETa é igual à ETm, e Ya é considerado igual à Ym.

A deficiência de água de determinada magnitude pode ocorrer continuamente durante todo o período da cultura ou durante períodos específicos. No caso do feijão, Doorenbos & Kassan (1979) estabeleceram valores de KY de 0,2 para o estádio vegetativo; 1,1 para floração; 0,7 para formação dos grãos; 0,2 para a maturação e de 1,15 para todo o ciclo. Barros & Hanks (1993) encontraram valores de eficiência do uso da água pela planta de 0,75 kg/m³ para a cultura com mulch e 0,65 kg/m³ em solo nu, indicando que o mulch reduz a evaporação de água do solo e incrementa a transpiração pela planta, o que aumenta a produção.

Através do presente trabalho, pretendeu-se obter informações que permitam contribuir para a solução dos problemas relacionados às necessidades hídricas do feijoeiro no Equador. Observando seu rendimento em relação a sete diferentes regimes de irrigação e a dois níveis de fertilização nitrogenada, este trabalho teve como objetivo identificar estádios da cultura de feijão que apresentam a menor sensibilidade ao estresse de água do solo, nos quais a irrigação pode ser omitida, sem um significativo decréscimo da produção.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi instalado e conduzido no campo experimental da Universidade Central do Equador, Província de Pichincha, República do Equador, entre julho e novembro de 1994. A área é caracterizada pelas coordenadas geográficas: Latitude 0°13'S, Longitude 78°22'W e Altitude de 2465 metros acima do nível do mar. Suas principais características climáticas são: precipitação pluvial média anual de 960mm, temperatura média anual 15,6°C, temperatura mínima do ar 6,9°C, temperatura máxima do ar 25,5°C, umidade relativa média do ar 74,0%, velocidade média anual do vento 223 km/dia, brilho solar de 6,3 h/dia; radiação solar em equivalência evaporativa 4,3 mm/dia e evapotranspiração potencial (ETo), de acordo com o método de Penman modificado, de 1542 mm/ano.

Segundo a taxonomia americana, o solo foi classificado como Typic Haplustoll, franco arenoso, com 1-2% de declive e drenagem regular (Calvache & Garcia, 1987). As características físico-hídricas de um perfil típico deste solo encontram-se na TABELA 1.

Utilizou-se o cultivar de feijão Imbabello, "INIAP 404", de crescimento indeterminado (tipo II), por ser o mais difundido na região de agricultura irrigada da área de Tumbaco. Segundo Peralta et al. (1993), seu ciclo vegetativo para as condições do experimento é de aproximadamente 120 dias. Os fatores em estudo foram sete regimes de irrigação e dois níveis de fertilização nitrogenada: R1 - Irrigação ótima durante todo o ciclo, R2 - Irrigação deficiente durante todo o ciclo, R3 - Irrigação tradicional, R4 - Estresse no período vegetativo, R5 - Estresse na floração e formação de vagens, R6 - Estresse no enchimento de vagens e R7 - Estresse na maturidade. F1 - Fertilização mínima: 20 kg de N/ha, aplicados no momento da semeadura, junto à adubação básica de fósforo e potássio, F2 - Fertilização ótima: 80 kg de N/ha, sendo 20 kg aplicados no momento da semeadura e 60 kg de N/ha a 50 DAS.

O ensaio foi instalado num esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições, tendo como parcela o regime de irrigação (R) e como sub-parcela os níveis de fertilização nitrogenada (F).

A unidade experimental foi constituída de uma parcela de 7,0 m de comprimento por 4,8 m de largura, com oito sulcos distantes entre si de 0,6 m. A superfície total da parcela experimental foi de 33,6 m². Para a colheita, eliminou-se um sulco em cada extremo da parcela e 0,6 m nas bordaduras. Considerando-se que a profundidade do sistema radicular do feijoeiro chega, no máximo, a 50 cm, e que a maior concentração de raízes está entre 0-30 cm, a profundidade efetiva do sistema radicular foi fixada em 50 cm para todo o ciclo da cultura. O balanço de água, estabelecido a intervalos de tempo D t (t_f-t_i), foi calculado pela equação da conservação das massas (Reichardt, 1996).

(1)

onde: At_i = armazenagem de água (mm) no volume de solo considerado no tempo inicial; At_f = armazenagem de água (mm) no volume de solo considerado (mm) no tempo final; P = precipitação (mm); I = irrigação (mm); D = drenagem profunda (mm); AC = ascensão capilar (mm); R = escoamento superficial (mm); ET = evapotranspiração atual da cultura (mm); sendo P, I, D, R e ET integrados no intervalo D t (t_f-t_i).

Considerou-se a eficiência de uso da água no campo (Ef) como a razão entre o valor do rendimento em grão e a quantidade de água aplicada (irrigação e chuva). A eficiência de uso da água pela cultura (Ec) como a razão entre o valor do rendimento em grão e a quantidade de água consumida no processo de evapotranspiração (Hillel, 1980).

De acordo com Doorembos & Kassan (1979), se a cultura é desenvolvida sem deficiência de água, a produção atual (Ya) é igual à produção máxima (Ym) e a evapotranspiração atual (ETa) é igual à evapotranspiração máxima (ETm). Considerando-se este fato, é possível estabelecer uma relação entre a queda do rendimento relativo (1-Ya/Ym) e o déficit de evapotranspiração relativa (1 - ETa/ETm), chamando de fator de resposta (KY).

(2)

No presente estudo, considerou-se que a produção e a evapotranspiração do tratamento R1 (irrigação ótima) foram iguais à Ym e ETm, respectivamente, e a produção e evapotranspiração dos outros tratamentos como sendo Ya e ETa.

As análises de variância, testes de significância, regressões e correlações foram feitos de acordo com os procedimentos do Statistical Analysis System (SAS Institute, 1985), para o delineamento experimental de parcelas divididas e o teste Tuckey para as comparações das médias.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A TABELA 2 apresenta os resultados de produção de grãos com 10% de umidade (kg/ha), número de vagens por planta (NVP), número de grãos por vagem (NGV), massa seca de 100 grãos (MS 100 G) e índice da colheita (IC), assim como o resumo da análise estatística. A análise de variância indica que os dois fatores estudados afetam (p = 0,01) as variáveis avaliadas no momento da colheita. A deficiência de irrigação no estádio vegetativo (R4) não reduziu significativamente o rendimento. Isto indicaria que houve tempo suficiente para que as plantas se recuperassem de qualquer efeito da deficiência de água que tivessem tido na época vegetativa. Períodos de seca produzem incremento de desenvolvimento das raízes e acúmulo de fotoassimilados nas raízes, o que aumenta a absorção de água de camadas de solo que tem água disponível. Déficit de irrigação pode ser aceitável em zonas que tivessem deficiência de água nesta época. Por outro lado, a irrigação deficiente durante todo o ciclo reduziu em 54% a produção de grãos, comparando-se com o tratamento testemunha (R1). O R5 (estresse durante a floração e formação de vagens) reduziu em 30% a produção de grãos e o regime de irrigação tradicional (R3) reduziu em 18% a produção, comparado ao tratamento testemunha (R1).

Comparando-se os resultados de níveis de fertilização nitrogenada, notam-se diferenças significativas (p = 0,05). Uma produção menor foi obtida com o nível de 20 kg/ha de N, o que indicaria que o nitrogênio fixado da atmosfera não foi suficiente para alcançar os potenciais de produção desta cultura. A redução da produção foi de 27%. Tais resultados são consistentes com os encontrados em trabalhos de outros autores (Westerman et al., 1981; Costa et al., 1989; Hedge & Srinivas, 1990; Castrillo et al., 1990).

A interação entre os regimes de irrigação e fertilização nitrogenada foi significativa (p = 0,05), existindo uma maior produtividade com níveis mais altos de irrigação e fertilização (R1F2) (R4F2). Queiroz et al. (1996) encontraram a maior rentabilidade com 90 kg/ha de N e 400 - 600 mm/água.

O número de vagens por planta foi afetado sensivelmente pelos fatores regime de irrigação (R) e níveis de fertilização nitrogenada (p = 0,001). O tratamento de irrigação ótima durante todo o período de cultivo (R1) e irrigação deficitária no estádio de maturação (R7) compartilham o mesmo intervalo, enquanto que os tratamentos de estresse durante todo o ciclo (R2), estresse durante o período da floração (R5) e formação de vagens (R6) estão em intervalo mais baixo. Isto indicaria que a falta de água nos períodos de floração e de formação das vagens influi notadamente neste componente de produção, tendo em vista que um nível adequado de água no solo induz uma ótima floração e formação de grãos (Acosta-Gallegos & Shibata, 1989; Acosta-Gallegos & Adams, 1991). O estresse hídrico durante o período de floração e formação de vagens produz abortamento de flores e vagens jovens, ajudando a formação das primeiras, pois ocorre uma competição fonte-dreno, sendo então eliminadas flores anormais, com falha na fertilização, ou vagens mais novas que abortam por falta de nitrogênio ou carboidratos, conforme foi verificado também por Hostalácio & Valio (1984). Estresse hídrico na etapa de enchimento de vagens produz um abortamento de vagens jovens e produção de vagens chochas nas pontas, tendo em vista que o enchimento ocorre da base para as pontas. O nível de nitrogênio aumentou o número de vagens/planta, concordando com os resultados obtidos por Westerman et al. (1981) e Hedge & Srinivas (1990).

Na variável número de grãos por vagem, encontrou-se efeito significativo para regimes de irrigação (p = 0,01) e para níveis de fertilização nitrogenada (p = 0,05). Deficiência de água durante a etapa de finais de enchimento de grão e maturidade (R7), se tem um menor número de grãos, devido ao aborto dos últimos grãos pela planta, abandonando os mais novos e entregando carboidrato aos mais velhos. Este processo reduz o ciclo da cultura. Nos demais regimes de irrigação não se encontraram efeitos significativos, visto que as variações ambientais afetam a produção, mais comumente, através do número de vagens formadas do que pelo número de grãos por vagens. Com efeito, a produção de grãos por vagem variou de 3,8 a 4,5, valores parecidos aos encontrados por outros pesquisadores para outros cultivares (Silveira et al., 1984; Bergamaschi et al., 1988), porém, superiores aos de Peralta et al. (1993), que indicaram uma média de 3,5 grãos por vagem para este cultivar.

A variável massa seca de 100 grãos (TABELA 2) teve diferenças altamente significativas (p=0,01) para o fator regime de irrigação. O R7 (estresse durante a maturação) teve um intervalo diferente dos outros regimes. Este fato está evidenciando a necessidade da água para formação e transporte de todas as substâncias solúveis, fotossintatos e carbohidratos das fontes (folhas e raízes) aos sumidouros (grãos), onde ocorre a transformação em matéria seca. O estresse hídrico durante a fase vegetativa (R4) não afetou a massa seca de 100 grãos, devido ao adequado suprimento de água, nas outras fases, para a produção e translocação de substâncias solúveis, fotossintatos e carboidratos das folhas aos grãos. Pode-se supor que o aumento do período do florescimento e formação de vagens e o mesmo uso da água que as plantas cultivadas no regime ótimo, tenha possibilitado a recuperação da produção de fotoassimilados utilizados na produção de grãos, indicando alguma capacidade de recuperação das plantas. Segundo Boyer (1982), os processos fisiológicos de importância na formação de grãos possuem diferentes sensibilidades à deficiência hídrica. Neste trabalho, no campo, os potenciais de água no solo, nos períodos de deficiência hídrica, não foram iguais, e podem não ter sido suficientemente baixos a ponto de afetar irreversivelmente alguns destes processos. Comparando-se as quatro épocas de indução de deficiência de água no solo, a mais afetada em produção foi a fase de enchimento de vagem, com uma redução do número de vagens por planta e a diminuição da massa seca de 100 grãos pela queima do substrato durante a respiração da semente.

Na cultura de feijão de sequeiro, uma perda de órgãos reprodutivos pode ocorrer mesmo sob condições favoráveis. Esta perda pode ser de diferente magnitude no mesmo cultivar, dependendo das condições ambientais. No presente estudo, a quantidade de órgãos reprodutivos espalhados durante o desenvolvimento da cultura, sob diferentes tratamentos de irrigação, não foi medido; mas foi observado um desprendimento maior de flores e vagens pequenas nos tratamentos de estresse de água (R2, R3, R5). Os componentes da produção, sem exceção, foram menores nos tratamentos sob estresse, e este decréscimo foi mais severo para o tratamento de período de seca mais longo (R2). O estresse imposto na fase reprodutiva (floração e formação de vagens) causou um decréscimo maior nos componentes de produção. No geral, o número de vagens por planta foi mais afetado pelos tratamentos de irrigação deficitária (R2, R5 e R6). Este caso pode ser devido ao fato de que, em condições de falta de água na planta, aumenta a síntese de ácido abcícico e etileno no pedúnculo da flor, provocando sua queda ao menor movimento e impedindo a formação de vagem e grãos.

A deficiência de água na maturação reduziu consideravelmente (20%) a produção em comparação com a testemunha. Aspinal & Paleg (1981) enfatizaram que o órgão que cresce mais rapidamente na época de estresse é aquele mais afetado. Por exemplo, na época vegetativa, as folhas, e no enchimento da vagem e maturidade, o grão. Esta relação pode, na realidade, levar a um aumento dos índices de colheita (IC = massa seca de grãos / massa seca de toda a planta) sob condições de estresse de água, por causa da forte redução do crescimento vegetativo. Tal fato foi evidenciado, pois no R4, o IC foi para 0,59, isto é 18% acima do IC do controle R1. Os índices de colheita (TABELA 2) dos tratamentos sob deficiência de água (R2, R5, R6 e R7) mostraram-se menores em comparação à testemunha (R1), devido a redução da produção de grãos.

A adubação nitrogenada aumentou significativamente o índice de colheita. As parcelas que receberam 80 kg/ha de N (F2) tiveram o IC 24% maior que as do tratamento (F1) que receberam 20 kg/ha de N, evidenciando, com isto, a fixação ineficiente de nitrogênio pelo feijoeiro, já indicado por outros pesquisadores (Hedge & Srinivas, 1990; Silva et al., 1993) e a influência do N fertilizante no número de vagens por planta e número de grãos por vagem, concordando com os resultados obtidos por Westerman et al. (1981).

Na TABELA 2 encontram-se os resultados da eficiência do uso da água no campo (Ef), a eficiência do uso da água pela cultura (Ec), a queda do rendimento relativo (1-Ya/Ym), o déficit de evapotranspiração relativa (1-ETa/ETm) e o fator de resposta KY. A produção e evapotranspiração do regime de irrigação ótimo (R1) foram considerados como a produção e evapotranspiração máxima (Ym, ETm), respectivamente, e a produção e evapotranspiração dos outros tratamentos, com déficit hídrico, como sendo a produção atual (Ya) e a evapotranspiração real ou atual (ETa).

Dado que o fator de resposta KY analisa apenas a influência da umidade do solo, com todos os outros fatores de produção constantes, a interpretação de resultados foi feita para cada nível de adubação nitrogenada. Na fertilização 1 (20 kg/ha de N) obteve-se uma eficiência de uso de água no campo maior no regime 4 (R4) e foi praticamente igual à eficiência de uso de água pela cultura, pois não teve perdas por drenagem profunda e os valores de ETa terem sido muito semelhantes aos valores de água de chuva e água aplicada por irrigação.

Quanto à queda da evapotranspiração relativa, foi maior no regime 2 (62%) como era de se esperar, devido ao estresse ter sido mantido durante todo o ciclo. Isto produziu uma queda do rendimento relativo em 61%, originando um valor de KY de 0,99, que está dentro dos valores relatados por Doorenbos & Kassan (1979). No regime 3, uma queda de 30% na evapotranspiração relativa, produziu uma diminuição da produtividade de 23%, dando um fator de resposta KY de 0,76, o que indica que esse tratamento foi melhor que o R2 em termos de sensibilidade à produção.

No tratamento R4, a queda relativa de evapotranspiração em 21%, provocou um decréscimo relativo de rendimento de 1%, originando um fator de resposta de 0,06, colocando-o como o melhor tratamento em termos de produtividade. Isto é, pode-se obter produtividades muito próximas às máximas, com estresse moderado de água no solo na etapa vegetativa. Este fato permitiria a economia da água de irrigação em 30%. O fator de resposta maior no R6 (2,16), indica que o período mais sensível ao estresse de água, nestas condições de adubação nitrogenada, é o estádio de enchimento da vagem. Este fato concorda dentro de limites com a redução de produção encontrada por Acosta-Gallegos & Shibata (1989), Acosta-Gallegos & Adams (1991) e Peña-Cabriales & Castellanos (1993). O alto fator KY, encontrado para o R7, indica também que esta fase final de enchimento da vagem e início da maturidade é muito sensível ao déficit de água no solo, pois com uma redução relativa da evapotranspiração de 11%, provocou uma redução relativa de 16% na produtividade. No R5, uma redução na evapotranspiração de 22%, provocou uma redução de 23% no rendimento, considerando-se em termos de produtividade igual ao R2.

Nas parcelas que receberam a segunda dose de N, totalizando 80 kg/ha, a situação foi um tanto diferente. A eficiência de uso de água no campo (Ef) foi maior para o R2, devido à pouca água aplicada via irrigação. As deficiências de uso de água pela cultura (Ec) foram muito próximas àquelas no campo, devido a irrigação ter sido muito eficiente e não houve perdas por drenagem profunda ou enxurrada. Os valores de eficiência do uso de água estão um tanto maiores que os do nível de adubação F1, verificando-se que o nitrogênio aumenta a produtividade da cultura do feijoeiro e, portanto, a eficiência do uso da água (Costa et al., 1989; Castrillo et al., 1990; Hedge & Srinivas, 1990; Barros & Hanks, 1993; Calvache et al., 1995b).

No R7, um decréscimo de 11% na evapo-transpiração relativa provocou um decréscimo na produtividade relativa de 28%, colocando-o como o estádio mais sensível nessa condição de adubação nitrogenada (80 kg/ha), resultando um KY de 2,51. Isto mostra que a adubação nitrogenada prolongou o ciclo da cultura e estas plantas estavam, possivel-mente, na etapa de enchimento da vagem. Estes resultados estão coerentes com os relatados por Doreenbos & Kassan (1979) para alguns cultivares, em diversas regiões do mundo, e por Calvache et al. (1995b) para o cultivar Cargabello, um pouco mais precoce na mesma região deste experimento.

CONCLUSÕES

- A deficiência de água no solo, durante a fase de enchimento da vagem, afetou a produtividade do feijoeiro, nesta fase a eficiência de uso de água pela planta (Ec = 0,46 kg/m³) foi a mais baixa e o fator de resposta (Ky = 2,2) foi o mais alto.

- A deficiência hídrica durante a fase vegetativa não afetou a produtividade, permitindo uma economia de água de 30%.

- O tratamento deficiência hídrica no estádio vegetativo teve 12% mais de eficiência de uso de água que as práticas tradicionais de manejo da irrigação.

- A adubação nitrogenada incrementou significativamente a produtividade, o número de vagens por planta, número de grãos por vagem e o índice de colheita.

Recebido para publicação em 03.04.97

Aceito para publicação em 10.09.97

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Fev 1999
• Data do Fascículo
  Set 1997

Histórico

• Recebido
  03 Abr 1997
• Aceito
  10 Set 1997