ABSTRACT The low mean yield of sweet potato crops in Brazil is related to several inadequate crop management practices. Considering the increasing production of this vegetable, the objective of this work was to evaluate the yield response of sweet potato crops subjected to different NPK fertilizer rates (NPK) combined with different growth regulator concentrations. The experiment was carried out in a randomized block design, with a 5×5 factorial arrangement consisted of 5 NPK fertilizer rates (0, 696, 1044, 1392, and 1740 kg ha-1) combined with 5 growth regulator concentrations (0, 20, 25, 30, and 35 mL L-1). Numbers of total and commercial roots per plant were affected by the factors tested, presenting a linear increase as the rates and concentrations were increased. The highest estimated sweet potato yield was 43 Mg ha -1, which was obtained using a NPK rate of 1522.64 kg ha-1 and a growth regulator concentration of 34.69 mL L-1. The higher NPK rates improved water use efficiency up to a maximum value of 8.1 kg m-3 with application of the NPK rate of 1740 kg ha-1. After determining a fixed yield level, the production factors tested act as imperfect substitutes in some intervals of variation of the inputs.

RESUMO A baixa produtividade média da batata-doce no Brasil está ligada a uma série de práticas inadequadas no manejo dessa cultura. Tendo em vista a crescente produção dessa hortaliça, este trabalho objetivou avaliar a resposta do rendimento de batata-doce submetida a diferentes níveis de adubação (NPK) associada a diferentes concentrações de regulador de crescimento (RC). Foi realizado um experimento em blocos casualizados em esquema fatorial 5×5, sendo 5 níveis de adubação NPK (0; 696; 1044; 1392 e 1740 kg ha-1) combinado com 5 concentrações de RC (0; 20; 25; 30 e 35 mL L-1). O número de raízes totais e comerciais é influenciado pelos insumos testados e aumentam linearmente com aumento das doses e concentrações testadas. A produtividade máxima estimada da batata-doce é de 43 t ha-1, a ser obtida com aplicação de 1522.64 kg ha-1 de NPK e 34.69 mL L-1 de regulador de crescimento. Doses maiores de NPK favoreceram o aumento da eficiência do uso da água, até alcançar o valor máximo de 8.1 kg m-3 com a aplicação da dose de 1740 kg ha-1. Determinado um nível de rendimento fixo, os fatores de produção testados comportam-se como substitutos imperfeitos em alguns intervalos de variação dos insumos.

RESUMO A explotação dos recursos hídricos subterrâneos sem a caracterização adequada das reservas hídricas compromete a quantidade e a qualidade da água disponível no futuro. Um grande desafio é encontrar métodos ou coeficientes apropriados para avaliar a capacidade de recarga do aquífero. Objetivou-se caracterizar qualiquantitativamente as reservas hídricas, com vistas a disponibilizar informações e estratégias de gerenciamento para o uso racional dos recursos hídricos disponíveis em um aquífero aluvial no semiárido do Nordeste brasileiro. Foram analisados poços rasos e de média profundidade. Os níveis estáticos dos poços foram monitorados nos períodos secos e chuvosos para calcular as reservas hídricas. Foram coletadas amostras de água para a determinação da qualidade da água para fins de irrigação. A constante ampliação de áreas para atividades agropecuárias está comprometendo a sustentabilidade hídrica do aquífero, uma vez que as reservas não são suficientes para atender a essa demanda. A qualidade das águas subterrâneas não é limitante para uso agropecuário. A conversão da irrigação por superfície em métodos localizados irá proporcionar o aumento da produtividade da água e, consequentemente, a área irrigada. O estudo fornece dados e permite recomendar estratégias apropriadas para a explotação dos recursos hídricos subterrâneos, com vistas à manutenção das atividades agropecuárias em condições semiáridas, de modo a evitar a superexplotação.

ABSTRACT Exploitation of groundwater resources with no proper characterization of water reserves jeopardizes the quantity and quality of water available in the future. A major challenge is finding appropriate methods or coefficients to evaluate the carrying capacity of the aquifer. The objective of this study was to quantitatively and qualitatively characterize water reserves to provide information and management strategies for the rational use of available water resources in an alluvial aquifer in the Brazilian Northeastern semi-arid region. Shallow and medium-depth wells were analyzed. Water tables were monitored in the dry and wet seasons to calculate water reserves. Groundwater samples were collected for the determination of water quality for irrigation purposes. The increase in agricultural activities is jeopardizing the sustainability of the aquifer’s water, as reserves are not sufficient to meet this demand. Groundwater quality is not limiting for agricultural use. Converting surface irrigation into localized methods will potentially increase water productivity and consequently the irrigated area. This study provides data and makes it possible to recommend appropriate strategies for the exploitation of groundwater resources for the maintenance of agricultural activities under semi-arid conditions, and to avoid overexploitation.

ABSTRACT Important losses of dwarf cashew seedlings during the establishment of orchards in the Brazilian semiarid are related to the relatively short rainy season. This study aimed to evaluate biochar and hydrophilic polymer as soil amendments to increase water retention and reduce plant death in the first year. An experiment was conducted at the Curu Station, Paraipaba, CE, Brazil, using the clone BRS 226. The experimental design consisted of randomized blocks, with amounts of 0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 kg of cashew wood biochar and 20, 40, 60, 80 g of hydrophilic polymer applied per pit, as well as a control treatment (no soil amendment). Seedlings were submitted to an irrigation regime to avoid water stress (5 L water seedling−1 when the tensiometer installed at a depth of 0.15 m reached 60 kPa). The variables of plant development number of leaves, plant height, stem diameter, and canopy diameter were evaluated up to 374 days after transplanting to the field. The analysis of variance showed no treatment effect on plant development. However, minimum water consumption was observed when 29.56 g of hydrophilic polymer was applied per pit, providing 100.0% seedling survival.

RESUMO A necessidade de adaptação de cultivos agrícolas às mudanças climáticas, aliada à necessidade de desenvolvimento de cultivos mais sustentáveis constitui um grande desafio para a agricultura. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de sistemas de manejo de solo conservacionistas sobre aspectos produtivos de melão amarelo (Cucumis melo), cultivar BRS Araguaia, cultivado em ambiente protegido em condições edafoclimáticas do Cerrado brasileiro. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, com três tratamentos (manejos de solo) e seis repetições. Foram avaliados os seguintes sistemas de manejo de solo: plantio direto na palha (PD), cultivo mínimo (CM) e plantio convencional (PC), em dois ciclos culturais. Foram observados incrementos na produtividade e no número médio de frutos produzidos quando do uso do PD (61,5 e 61,2 t/ha no primeiro e segundo ciclo, respectivamente) e do CM (59,7 e 57,5 t/ha no primeiro e segundo ciclo, respectivamente). Nenhum efeito dos sistemas de manejo sobre a qualidade dos frutos foi observado. O PD e o CM foram eficientes em aumentar a produção do melão amarelo nas condições avaliadas.

ABSTRACT The need to adapt agricultural crops to climate change and to develop more sustainable cultivation systems has been a major challenge for agriculture. In this study the effects of soil conservation practices were evaluated on production aspects of melon (Cucumis melo), cultivar BRS Araguaia, cultivated in a greenhouse under soil and climatic conditions of the Brazilian Cerrado. The adopted experimental design was of randomized blocks with three treatments (soil managements) and six replicates. We evaluated the following soil management systems: no-tillage (PD), minimum tillage (CM) and conventional tillage (PC) in two cycles. Increases in commercial productivity and average number of marketable fruits were observed for PD (61.5 and 61.2 t/ha; 56,000 and 44,300 fruits/ha in the first and second cycles, respectively) and CM (59.7 and 57.5 t/ha; 55,700 and 42,400 fruits/ha in the first and second cycles, respectively). No effects of management systems on fruit quality were observed. PD and CM were effective in increasing the melon production under evaluated conditions.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the impacts of climate change on irrigation water demand of melon plants grown in Jaguaribe-Apodi Irrigation District (DIJA), which is located between the states of Ceará and Rio Grande do Norte, in Northeastern Brazil. Future scenarios were developed using the Eta-CPTEC/HadCM3 climate change projections, after being submitted to downscaling method. We used a set of climate data from the same model for the period of 1961 through 1990, and further projections after bias correction. Local geographic coordinates were interpolated using GIS techniques. Reference evapotranspiration (ETo) was estimated from the monthly minimum and maximum mean temperatures, using a limited data method. The rainfall, temperature, ETo, and water demand future projections were mapped for the area of investigation to analyze spatial variability. ETA model simulations for climatic change showed growth in irrigation water demands due to evapotranspiration increase (from 28.4% to 33.4%), even though rainfall increases (between 61.9% and 89.9%). The increase in the average gross water demand is varied from 37.5% to 78.2% within the period of 2031 to 2060, respective to the common planting season.

As mudanças climáticas têm potencial de alterar os processos do ciclo hidrológico, tais como precipitação, que afeta o escoamento superficial, temperatura e umidade relativa do ar devido à sua estreita relação com evaporação e vazão em corpos hídricos e evapotranspiração das plantas. O objetivo do presente trabalho foi analisar os impactos das mudanças climáticas na necessidade hídrica da cultura da bananeira, considerando-se cenários de mudanças climáticas em escala local, em nível de bacia hidrográfica (rio Jaguaribe, no trecho compreendido entre as barragens do Castanhão e de Itaiçaba). Um conjunto composto de uma baseline (climatologia de base) do modelo de 1961-1990 e de projeções climáticas, foi processado. Os dados foram então extraídos considerando-se as coordenadas geográficas da região em estudo, com resolução de 0,44 x 0,44º, a fim de abranger toda a área. Estimou-se a evapotranspiração de referência (ETo) através de dados da temperatura média mensal e se projetou uma elevação na necessidade hídrica bruta média anual para 2040 com relação às condições iniciais, de 1.989 mm para 2.536 mm e 2.491 mm (27,50 e 25,24%) para os cenários A2 e B2, elaborados pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, respectivamente.

Climate change has a potential to impact hydrologic cycle processes, such as rainfall, which affect run-off, temperature and air humidity that have relationship to evaporation over water bodies and plant evapotranspiration. The purpose of this study was to assess impacts of climate change on irrigation water demand of banana, at the river basin level (Jaguaribe river, between Castanhão and Itaiçaba Dams). A climate data set was generated by a climate model for 1961-90 (baseline) and the future. The output climate data has been generated, considering a georreferenced coordenated system of the study area in a 0.44 x 0.44º resolution, generating spatial distribution output for each variable. The reference evapotranspiration has been estimated using monthly average temperature and projected an increase in mean water requirements for 2040 in relation to initial conditions from 1.989 mm to 2.536 mm and 2.491 mm (27.50 and 25.24%) for A2 and B2 scenarios, developed by Intergovernamental Panel on Climate Change, respectively.

Estudar as relações entre lâminas de água e adubação nitrogenada e o rendimento da cultura da melancia, estabelecendo uma função de produção visando à otimização econômica do uso da água e da adubação nitrogenada a partir de uma estrutura de preços, foi o principal objetivo deste trabalho. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com parcelas subdivididas e com quatro repetições, cujos tratamentos se constituíram pela combinação de cinco lâminas de irrigação (312,1, 288,5, 252,6, 205,2 e 142,5 mm) e quatro níveis de adubação nitrogenada (0, 75, 150 e 300 kg ha-1). Utilizou-se a cultura da melancia, variedade Crimson Sweet e as irrigações, controladas por tensiômetros instalados a 0,15 m de profundidade, indicando o momento de irrigar, quando o potencial mátrico atingir -30 kPa. A produtividade máxima de 64.908,9 kg ha-1 foi obtida com aplicação de uma lâmina de água de 227,3 mm e dose de 229,8 kg ha-1 de nitrogênio. Constatou-se não ser vantajosa, do ponto de vista econômico, a substituição do fator lâmina de água pelo fator dose de nitrogênio. Quanto à eficiência ótima econômica do uso de água, foi estimada em 27,2 kg m-3 ou 272 kg ha-1 mm-1, correspondente a uma adubação de 242,7 kg ha-1.

The objective of this research was to study the effect of different levels of irrigation and nitrogen fertilization applied to watermelon crop and to establish a production function aimed at economic optimization of the yield based on the costs of water and fertilizer. The experimental design consisted of randomized blocks with split plots combining five irrigation water levels (312.1, 288.5, 252.6, 205.2 and 142.5 mm) and four levels of fertilization (0, 75, 150 and 300 kg ha-1) with four replications. The watermelon cultivar Crimson Sweet was used and the irrigations were monitored by tensiometers installed at 0.15 m of depth. The irrigation was applied when the soil matric potential reached -30 kPa. The maximum productivity of 64,908.9 kg ha-1 was obtained by the treatment that received 227.3 mm of water and 229.8 kg ha-1 of nitrogen. The substitution of water for nitrogen was found to be not advantageous from the economic point of view. The optimum economic water use was estimated to be 27.2 kg m-3 or 272 kg ha-1 mm-1, corresponding to 242.7 kg ha-1 of nitrogen.