RESUMO O uso da irrigação desempenha papel fundamental no avanço das fronteiras agrícolas e no aumento da produtividade nas áreas de cultivo, principalmente em ambientes semiáridos que apresentam alta variação espaço-temporal de chuvas. Essa prática é sugerida até mesmo para cultivos adaptados como palma forrageira (Opuntia sp.) e sorgo (Sorghum bicolor). Assim, objetivou-se avaliar a rentabilidade do uso da irrigação no sistema solteiro e sistema consorciado palma-sorgo no semiárido. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 5 × 3: cinco lâminas de irrigação por gotejamento (0, 25, 50, 75 e 100% da evapotranspiração de referência - ET0) e três sistemas de cultivo (palma forrageira solteira, sorgo solteiro e consórcio palma-sorgo), com quatro repetições. O tratamento 0% ET0 correspondeu à condição de sequeiro com uma lâmina de 355 mm. Foi conduzido um ciclo de palma e dois de sorgo (planta e rebrota) compreendidos de novembro 2014 a novembro de 2015. Verificou-se que os maiores custos para implantação dos sistemas de cultivo em condições irrigadas se devem à aquisição do sistema de irrigação e insumos, representando 85,3% do custo operacional efetivo. O sistema sorgo solteiro e o sistema palma forrageira-sorgo proporcionaram as maiores produtividades de matéria fresca (62.013,05 e 60.075,36 kg ha-1), respectivamente. Com base em indicadores econômicos, a adoção de lâminas de irrigação (25, 50, 75 e 100% ET0) promoveu lucros para os sistemas (solteiro e consorciado) a partir do segundo ano de implantação.

ABSTRACT Irrigation plays a fundamental role in advancing agricultural frontiers and increasing crop productivity, especially in semi-arid environments, because they exhibit high spatiotemporal rainfall variation. This practice is suggested even for adapted crops, such as forage cactus (Opuntia sp.), sorghum (Sorghum bicolor), and single or intercropping systems. In this study, aimed to evaluate the profitability of using irrigation in a single and intercropping forage cactus-sorghum system in a semi-arid region. The experimental design was in randomized blocks in a 5 × 3 factorial arrangement: five drip irrigation depths (0, 25, 50, 75, and 100% of the reference evapotranspiration - ET0) and three cropping systems (single forage cactus, single sorghum, and intercropping forage cactus-sorghum), with four replicates. The 0% ET0 treatment corresponded to rainfed conditions at a depth of 355 mm. A cycle of forage cactus and two sorghum cultivars (plant and regrowth) was conducted between November 2014 and November 2015. It was verified that the highest costs for implantation of the crop systems in irrigated conditions are due to the acquisition of irrigation and input systems, representing 85.3% of the effective operational cost. The single sorghum and forage cactus-sorghum systems provided the highest fresh matter productivity (62,013.05 and 60,075.36 kg ha-1, respectively). Based on economic indicators, the adoption of irrigation depths (25, 50, 75, and 100% ET0) promoted profits for the systems (single and intercropping) from the second year of implementation.

RESUMO A salinização reduz o potencial osmótico da solução do solo e promove o acúmulo de íons tóxicos (Na+ e Cl-) nas plantas, causando desequilíbrio nutricional e reduções no rendimento. Assim, objetivou-se avaliar as concentrações foliares de nutrientes, Na+ e rendimento de colmos em cana-de-açúcar RB92579 sob diferentes valores de condutividade elétrica da água de irrigação e frações de lixiviação (FL). O experimento foi conduzido em lisímetros de drenagem em esquema fatorial 5 × 2: cinco condutividades elétricas da água de irrigação - CEa (0,5; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 dS m-1) sem fração de lixiviação (FL1 = 0) e com (FL2 = 0,17), com quatro repetições. O aumento da CEa diminuiu as concentrações de N, P, K, Mg, S, Fe, Mn, Cu e Zn, e aumentou as concentrações de Ca, Cl e Na, e reduziu a produção de biomassa em dois ciclos (planta cana e soca). O uso da fração de lixiviação 0,17 mitigou os efeitos deletérios da salinidade nos nutrientes e na produtividade.

ABSTRACT Salinization reduces the osmotic potential of soil solutions and promotes the accumulation of toxic ions (Na+ and Cl-) in plants, causing nutritional imbalance and yield reductions. Thus, the objective of the present study was to evaluate foliar concentrations of nutrients and Na+ and stalk yields in sugarcane RB92579 under different electrical conductivities of irrigation water and leaching fractions (LF). The experiment was conducted in drainage lysimeters in a 5 × 2 factorial scheme with five electrical conductivities of irrigation water - ECw (0.5, 2.0, 4.0, 6.0, and 8.0 dS m-1) without (LF1 = 0) or with a leaching fraction (LF2 = 0.17), and four replicates. Increased ECw decreased the concentrations of N, P, K, Mg, S, Fe, Mn, Cu, and Zn and increased those of Ca, Cl, and Na, reducing the biomass production in two cycles (plant-cane and first ratoon). The use of a leaching fraction of 0.17 mitigated the deleterious effects of salinity on nutrient concentration and yield.

RESUMO O entendimento do efeito do sistema de cultivo sobre a relação morfo-produtiva das plantas é determinante para o sucesso da atividade agrícola, sobretudo em regiões áridas e semiáridas, onde há grandes desafios para produção de alimentos. Neste estudo, objetivou-se aplicar estatística multivariada na avaliação morfo-produtiva de clones de palma forrageira em sistemas de cultivo exclusivo e consórcio com cultivares de sorgo. O experimento foi conduzido em Serra Talhada, PE, entre 18 de março de 2017 e 16 de junho de 2018. O delineamento adotado foi em blocos casualizados com 12 tratamentos compostos por três clones de palma em sistema exclusivo (IPA Sertânia, Miúda e Orelha de Elefante Mexicana) e nove consórcios palma-sorgo com as cultivares 467, SF11 e 2502. Medidas morfométricas e de fitomassa dos clones de palma foram feitas ao longo do ciclo. Avaliou-se a relação entre as características morfo-produtivas dos clones por análise de componentes principais. A largura, comprimento, perímetro e área do cladódio são as variáveis morfométricas que determinam o acúmulo de fitomassa em clones de palma. Os sistemas de cultivo não afetaram a associação de características morfo-produtivas, mas esta depende do gênero de palma. Correlações negativas entre as dimensões dos cladódios e a fitomassa dos clones do gênero Nopalea explicaram os seus menores acúmulos de fitomassa. Verificou-se que a análise de componentes principais permite elucidar as associações entre variáveis morfo-produtivas da palma.

ABSTRACT Understanding the effect of the cropping system on the morpho-yield relationship of plants is crucial for success in the agricultural activity, mainly in arid and semi-arid regions, where there are major challenges for food production. In this study, the objective was to apply multivariate statistics in the morpho-yield evaluation of forage cactus clones in cropping systems as sole crop and intercropped with sorghum cultivars. The experiment was conducted in Serra Talhada, PE, Brazil, between March 18, 2017 and June 16, 2018. The design adopted was in randomized blocks with 12 treatments composed of three forage cactus clones in sole-crop system (IPA Sertânia, Miúda and Orelha de Elefante Mexicana) and nine forage cactus-sorghum intercropping systems with the cultivars 467, SF11 and 2502. Morphometric and phytomass measurements of forage cactus clones were performed throughout the cycle. The relationship between the morpho-yield traits of the clones was evaluated by means of principal component analysis. Cladode width, length, perimeter, and area are morphometric variables that determine phytomass accumulation in clones. The cropping systems did not influence the association of morpho-yield traits, but it depends on the genus of forage cactus. Negative correlations between cladode dimensions and phytomass of the clones of the genus Nopalea explained their lower phytomass accumulations. Principal components analysis makes it possible to elucidate associations between morpho-yield variables of forage cactus.

RESUMO O conhecimento das relações hídricas e das respostas bioquímicas de plantas tem sido apontado como importante para a seleção de genótipos tolerantes aos estresses abióticos, tais como seca e salinidade. Assim, objetivou-se avaliar o potencial hídrico foliar, atividade enzimática e produtividade da cana-de-açúcar (RB 92579) irrigada com águas salobras e frações de lixiviação. A pesquisa foi conduzida no período de novembro 2016 a novembro 2017 em Recife, PE, Brasil. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de cinco salinidades da água de irrigação (0,5; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 dS m-1) e duas frações de lixiviação (0 e 0,17), correspondendo a 100 e 120% da evapotranspiração da cultura. Os valores de salinidade da água de irrigação foram obtidos pela adição de NaCl e CaCl2 na proporção de 1:1 molar (Ca:Na) na água de abastecimento (CEa = 0,5 dS m-1). Foram realizadas leituras do potencial hídrico foliar (Ψw) no antemanhã e coletadas folhas +3 para a determinação da atividade da catalase e da ascorbato peroxidase aos 90, 150, 210 e 270 dias após o plantio. A produtividade foi determinada aos 365 dias após o plantio. O aumento da salinidade da água reduziu o potencial hídrico foliar e o rendimento, e, aumentou a atividade da catalase e ascorbato peroxidase, sendo a fração de lixiviação de 0,17 capaz de reduzir os efeitos deletérios dos sais sobre as plantas.

ABSTRACT Knowledge on the water relations and biochemical responses of plants has been pointed out as important for selecting genotypes that are tolerant to abiotic stresses, such as drought and salinity. Thus, the objective of this study was to evaluate the leaf water potential, enzymatic activity and yield of sugarcane (RB 92579) irrigated with brackish waters and leaching fractions. The study was conducted from November 2016 to November 2017 in Recife, PE, Brazil. The experimental design was completely randomized, in a 5 x 2 factorial scheme, with four repetitions. Treatments consisted of five irrigation water salinity (0.5; 2.0; 4.0; 6.0 and 8.0 dS m-1) and two leaching fractions (0 and 0.17), corresponding to 100 and 120% of crop evapotranspiration. The values of irrigation water salinity were obtained by adding NaCl and CaCl2 at molar proportion of 1:1 (Ca:Na) to water from the local supply (ECw = 0.5 dS m-1). Readings of leaf water potential (Ψw) were taken at predawn, and +3 leaves were collected for the determination of catalase and ascorbate peroxidase activity at 90, 150, 210 and 270 days after planting. Yield was determined at 365 days after planting. Increase in water salinity reduced leaf water potential and yield, and increased the activity of catalase and ascorbate peroxidase, and the leaching fraction of 0.17 was able to reduce the deleterious effects of salts on plants.

RESUMO Nos cenários de mudanças climáticas verifica-se elevada complexidade, estando previstos impactos na disponibilidade futura de recursos hídricos. Nesse contexto, estudos relacionados às alterações nas séries temporais do regime pluvial são essenciais para identificar a vulnerabilidade ambiental. Assim, objetivou-se analisar as tendências no regime pluvial, no número de dias de precipitação e temperatura em estações situadas em diferentes condições de continentalidade e altitude no Nordeste brasileiro. Foram utilizados dados meteorológicos do Instituto Nacional de Meteorologia, sendo classificados de acordo a faixa de localização em relação ao continente: faixa litorânea (14 estações), na faixa de 150-300 km até 300 m de altitude (14 estações) e acima de 300 m (cinco estações), entre 400 e 600 km do litoral até 300 m (quatro estações) e acima de 300 m (8 estações). Todas as 45 estações utilizadas possuem série histórica com período de dados superior a 30 anos. A tendência da precipitação e dias de chuva foi investigada através da análise Mann-Kendall e de regressão, para os níveis de significância de 0,01 e 0,05, respectivamente. Foram identificadas tendências de redução no número de dias de precipitação, na faixa litorânea, bem como redução na precipitação e nos dias com chuva, tanto na faixa de 150 a 300 km do litoral, quanto na região do Sertão, não havendo efeito significativo da continentalidade na faixa de 400 a 600 km do litoral. Para a temperatura, com exceção de Maceió, AL, Brasil, observa-se tendência de incremento em futuro próximo.

ABSTRACT For climate change scenarios, there is a high degree of complexity, with impacts on the future availability of water resources. In this context, studies related to changes in rainfall time series are essential in order to identify environmental vulnerability. The objective of this study was to analyze trends in the rainfall regime, number of rainy days and temperature for stations located at different continentality and altitude conditions in Northeast Brazil. Meteorological data of the Instituto Nacional de Meteorologia were used, being classified according to the location in relation to the continent: coastal strip (14 stations), strip of 150-300 km up to 300 m altitude (14 stations) and above 300 m (five stations), between 400 and 600 km from the coast up to 300 m (four stations) and above 300 m (eight stations). All the 45 stations used have a historical series with a data period of more than 30 years. The trend of rainfall and rainy days was obtained through the Mann-Kendall and regression analyses, at significance levels of 0.01 and 0.05, respectively. There were trends of reduction in the number of rainy days, in the coastal strip, as well as reduction in rainfall and rainy days, both in the strip of 150-300 km from the coast and in the Sertão region, with no significant effect of continentality in the strip of 400-600 km from the coast. For temperature, except for Maceió, AL, Brazil, there is a trend of increase in near future.

RESUMO Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a concentração de cátions no lixiviado de solo cultivado com cana-de-açúcar irrigada com águas salobras. Realizou-se um experimento em lisímetros de drenagem na Universidade Federal Rural de Pernambuco, no campus do Recife. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 5 x 2, com quatro repetições, sendo cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) (0,5; 2,0; 3,5; 5,0 e 6,5 dS m-1) e duas frações de lixiviação (FL1 = 0 e FL2 = 0,17) que corresponderam à lamina de irrigação equivalente a 100 e 120% da evapotranspiração da cultura (ETc), pelas quais foram manejadas as irrigações. Diariamente foi monitorada a condutividade elétrica da água drenada (CEad) e aos 129, 214, 286 e 324 dias após o plantio (DAP) foram determinadas as concentrações de Na, K, Ca e Mg na água de drenagem. Verificou-se maiores concentrações de sais na água drenada quando não se utilizou a fração de lixiviação, ou seja, FL1 = 0. O uso da fração de lixiviação 0,17 proporcionou maior dissolução dos sais podendo ter ocasionado maior absorção dos cátions essenciais pela cultura. O sódio foi o cátion quantitativamente mais lixiviado em todas as datas de coletas.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the concentration of cations in the leachate of soil cultivated with sugarcane irrigated with brackish water. An experiment was carried out in drainage lysimeters at the Federal Rural University of Pernambuco, at the Recife campus. The experimental design was completely randomized in a 5 x 2 factorial scheme, with four replicates, corresponding to five levels of electrical conductivity of the irrigation water (ECw) (0.5, 2.0, 3.5, 5.0 and 6.5 dS m-1) and two leaching fractions (LF1 = 0 and LF2 = 0.17) corresponding to water depths equivalent to 100 and 120% of crop evapotranspiration (ETc), by which the irrigations were managed. Electrical conductivity of the drained water was daily monitored and Na, K, Ca and Mg concentrations in the drainage water were determined at 129, 214, 286 and 324 days after planting (DAP). There were higher salt concentrations in the leachates when leaching fraction LF1 = 0 was used. The use of the 0.17 leaching fraction led to greater dissolution of the salts and may have caused a higher uptake of the essential cations by the crop. Sodium was the most quantitatively leached cation at all collection dates.

RESUMO Objetivou-se, neste trabalho, compreender a relação de características morfológicas e da evapotranspiração real de clones de palma forrageira com sua capacidade produtiva em diferentes regimes hídricos. Os dados usados nesta pesquisa foram coletados entre os anos de 2012 e 2013, em Serra Talhada, PE. Os clones IPA Sertânia - IPA, Miúda - MIU e Orelha de Elefante Mexicana - OEM foram submetidos a três lâminas (2,5; 5,0; e 7,5 mm) e três intervalos de irrigação (7; 14 e 28 dias). Dados morfológicos dos cladódios e da planta, evapotranspiração real acumulada e desempenho produtivo foram obtidos na ocasião da colheita. A matriz de correlação de Pearson foi elaborada e, em seguida, foram aplicadas análises de multicolinearidade, canônica e de trilha. Não houve correlação da produtividade com o suprimento de água e evapotranspiração real dos clones (p > 0,05). A produtividade da palma esteve mais associada a peculiaridades das características morfológicas dos seus clones do que aos diferentes suprimentos de água no solo ou à evapotranspiração real da cultura. Mas, independente do regime hídrico e do clone, o vigor do cladódio basal foi bastante decisivo para a expressão da capacidade produtiva da palma forrageira irrigada.

ABSTRACT This study aimed to understand the relationship of morphological characteristics and actual evapotranspiration of forage cactus clones with their productive capacity under different water regimes. The data used in this study were collected between the years 2012 and 2013, in Serra Talhada, State of Pernambuco. The clones Sertânia IPA - IPA, Miúda - MIU and Orelha de Elefante Mexicana - OEM were submitted to three irrigation depths (2.5, 5.0 and 7.5 mm) and three irrigation intervals (7, 14 and 28 days). Cladode and plant morphology, accumulated actual evapotranspiration and yield were obtained at the moment of harvest. Pearson’s correlation matrix was elaborated and, in the sequence, multicollinearity, canonical and path analysis were applied. There was no correlation of yield with the soil water supply and actual evapotranspiration of the clones (p > 0.05). Forage cactus yield was more associated with peculiarities of the morphological characteristics of the clones than with the different soil water supplies or the crop actual evapotranspiration. However, regardless of the water regime and clone, the vigor of the basal cladodes was highly decisive for the expression of the forage cactus productive capacity.

RESUMO O conhecimento da dinâmica de água no solo subsidia o manejo hídrico na lavoura. O método do balanço de água no solo (BAS) é usado para este fim, porém sua aplicação em cultivos de cactáceas pode promover interpretação errônea na análise da eficiência hídrica uma vez que não considera a quantidade de água retida na planta (ARP). Objetivou-se avaliar a aplicabilidade do balanço de água no solo, as alterações hidrodinâmicas e eficiência hídrica em cultivos de palma forrageira irrigada. Os clones Orelha de Elefante Mexicana (OEM), IPA Sertânia e Miúda (MIU) foram submetidos às lâminas (2,5; 5,0 e 7,5 mm) e frequências de irrigação (7, 14 e 28 dias), em Serra Talhada, PE, entre março de 2012 e agosto de 2013. O BAS foi aplicado adicionando-se a ARP na estimativa da evapotranspiração real efetiva (ETrEF). Indicadores de eficiência hídrica foram calculados. A evapotranspiração real baseada no BAS (ETrBAS) superestimou a ETrEF e semelhante a outros componentes do BAS, foi afetada pelos fatores lâmina-frequência-clone. O clone OEM é o mais eficiente em razão do uso da ARP enquanto o MIU é o que promove maior retorno econômico bruto de venda dos cladódios para semente. Conclui-se que a aplicação do método do balanço de água no solo cultivado com espécies cactáceas deve ser acompanhada da ARP.

ABSTRACT The knowledge on soil water dynamics is the basis of crop water management. The soil water balance (SWB) method is used for this purpose. However, its application in cactus may lead to misinterpretation in water efficiency analysis, since it does not consider the amount of water retained in the plant (WRP). This study aimed to evaluate SWB applicability, hydrodynamic changes and water efficiency of forage cactus clones under irrigation. The clones ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (OEM), ‘IPA Sertânia’ (IPA) and ‘Miúda’ (MIU) were submitted to irrigation depths (2.5, 5.0 and 7.5 mm) and frequencies (7, 14 and 28 days), in Serra Talhada, PE, Brazil, between March 2012 and August 2013. The SWB was applied, by adding the WRP in the estimate of the effective actual evapotranspiration (ETrEF). The water efficiency indicators were calculated. The actual evapotranspiration on SWB (ETrSWB) overestimated ETrEF and, like other SWB components, it was affected by the factors irrigation depth, frequency and clone. The clone OEM is the most efficient, due to the use of the WRP, while MIU leads to highest gross economic returns for sale of cladodes as seed. As conclusion, the application of the soil water balance method in areas cultivated with cactus species must be accompanied by WRP.