RESUMO Os fatores ambientais que afetam as características morfológicas de distintos gêneros de cactáceas são pouco conhecidos. Assim, objetivou-se analisar a contribuição de variáveis ambientais para o crescimento dos cladódios e da planta de clones de palma forrageira dos gêneros Nopalea e Opuntia. Os dados usados nesse estudo foram adquiridos de um experimento conduzido em Serra Talhada, Pernambuco, entre os anos de 2012 e 2013, onde os clones 'IPA Sertânia' (Nopalea), 'Miúda' (Nopalea) e 'Orelha de Elefante Mexicana' (Opuntia) foram submetidos a distintas lâminas (2,5; 5,0; e 7,5 mm) e intervalos fixos de irrigação (7; 14 e 28 dias). Características morfológicas dos cladódios e das plantas, e variáveis meteorológicas foram obtidas ao longo do tempo. Correlação de Pearson, seguida de análises de multicolinearidade, canônica e trilha foram aplicadas. Temperatura mínima, umidade relativa máxima e mínima, velocidade do vento e radiação solar foram as variáveis que mais afetaram o crescimento da palma. O gênero Opuntia revelou menor sensibilidade à variação da temperatura do ar quando comparado ao gênero Nopalea. As maiores intensidades de radiação solar global afetaram mais os clones do gênero Nopalea do que do gênero Opuntia. Conclui-se que há uma exigência ambiental diferenciada entre os gêneros Nopalea e Opuntia de palma forrageira.

ABSTRACT The environmental factors that affect the morphological characteristics of different genera of cacti are little known. The aim of this study therefore was to analyse the contribution of environmental variables to growth in cladodes and plant of forage cactus clones of the genera Nopalea and Opuntia. The data used in this study were obtained from an experiment conducted in Serra Talhada, Pernambuco, Brazil, between 2012 and 2013, where the clones 'IPA Sertânia' (Nopalea), 'Miúda' (Nopalea) and 'Orelha de Elefante Mexicana' (Opuntia) were submitted to different irrigation depths (2.5, 5.0 and 7.5 mm) and fixed irrigation intervals (7, 14 and 28 days). Morphological characteristics of the cladodes and plants and weather variables were obtained over time. Pearson's correlation, followed by multicollinearity, canonical and path analysis were applied. The minimum temperature, maximum and minimum relative humidity, wind speed and solar radiation were the variables that most affected growth in the cactus. The genus Opuntia showed less sensitivity to variations in air temperature compared to the genus Nopalea. The higher intensities of global solar radiation affected clones of the genus Nopalea more than the genus Opuntia. It can be concluded that there are different environmental requirements between forage cacti of the genera Nopalea and Opuntia.

RESUMO O objetivo foi avaliar a influência das características morfológicas dos cladódios sobre a formação do dossel da palma forrageira. O estudo foi conduzido em Serra Talhada, PE, com os clones IPA Sertânia - IPA, Miúda - MIU e Orelha de Elefante Mexicana - OEM, os quais foram submetidos a três lâminas (2,5; 5,0; e 7,5 mm) e três intervalos de irrigação (7; 14 e 28 dias), no período compreendido entre março 2012 a agosto de 2013. Dados das dimensões dos cladódios e do dossel das plantas foram obtidos ao longo do tempo. A matriz de correlação de Pearson foi elaborada, e análises canônicas e de trilha foram aplicadas para avaliação da associação entre as variáveis. Verificou-se que, as características dos cladódios de 2ª e de 3ª ordens foram as que mais contribuíram na formação do dossel dos clones do gênero Nopalea (IPA Sertânia e Miúda), enquanto para a Orelha de Elefante Mexicana do gênero Opuntia foram as dos cladódios de primeira 1ª e 3ª ordens. Conclui-se que, a influência das variáveis dos cladódios sobre o crescimento do dossel da palma forrageira esteve mais associada às características do gênero, do que a peculiaridades dos clones.

ABSTRACT Here we aimed to evaluate the influence of cladode morphology on the canopy formation of forage cactus plants. The study was carried out in Serra Talhada, the State of Pernambuco, using the IPA Sertânia (IPA), Miúda (MIU), and Orelha de Elefante Mexicana (OEM) clones, which were submitted to three irrigation depths (2.5, 5.0, or 7.5 mm) and three irrigation intervals (7, 14, or 28 days) from March 2012 to August 2013. Cladode and plant canopy biometric data were obtained during the experimental period. We found that the characteristics of the second and third order cladodes contributed most to the canopy formation of clones of the genus Nopalea (IPA and MIU), whereas, for the genus Opuntia (OEM), the first and third order cladodes contributed most. Overall, we found that the influence of the cladode variables on the canopy growth of forage cactus is more associated with the characteristics of the genus than to the peculiarities of the clones.

RESUMO Embora pertencentes ao mesmo grupo fotossintético (MAC - Metabolismo Ácido das Crassuláceas), a evapotranspiração de distintas espécies de palma forrageira pode responder de maneira diferenciada às variáveis meteorológicas, e depende da sua dinâmica do crescimento. Objetivou-se analisar a contribuição de variáveis meteorológicas e de características morfológicas dos cladódios e da planta sobre a evapotranspiração de espécies de palma forrageira dos gêneros Nopalea e Opuntia. O experimento foi conduzido em Serra Talhada, Pernambuco, onde as espécies ‘IPA Sertânia’ (Nopalea sp.), ‘Miúda’ (Nopalea sp.) e Orelha de Elefante Mexicana (Opuntia sp.) foram submetidos a distintas lâminas (2,5; 5,0; e 7,5 mm) e intervalos e irrigação (7; 14 e 28 dias). A evapotranspiração real e dados biométricos das espécies de palma, e variáveis meteorológicas foram obtidos entre março de 2012 e agosto de 2013. Matriz de correlação de Pearson e análises canônica e de trilha foram aplicadas aos dados. Verificou-se que a radiação solar global se destacou como a variável que mais influenciou na redução da evapotranspiração real (ET) das três espécies, e a velocidade do vento àquela que afetou a resposta da ET à variação da demanda atmosférica (ET/ETo) das espécies Orelha de Elefante Mexicana e ‘IPA Sertânia’. O aumento do índice de área do cladódio implicou na redução da ET dessas duas últimas espécies, enquanto os efeitos do número de cladódios de 1ª e 2ª ordens foram os mais importantes para a ‘Miúda’. Logo, a evapotranspiração da palma forrageira depende da sazonalidade das condições meteorológicas e das características morfológicas das suas espécies.

ABSTRACT Despite belonging to the same photosynthetic group (CAM - Crassulacean Acid Metabolism), evapotranspiration of distinct species of forage cactus may respond differently to meteorological variables and depends on its growth dynamics. The objective of this work was to analyze the contribution of meteorological variables and morphological characteristics of cladodes and the plants on the evapotranspiration of forage cactus species of the genus Nopalea and Opuntia. The experiment was conducted in Serra Talhada, State of Pernambuco, where the species ‘IPA Sertânia’ (Nopalea sp.), ‘Miúda’ (Nopalea sp.) and ‘Orelha de Elefante Mexicana’ (Opuntia sp.) were submitted to different irrigation depths (2.5, 5.0 and 7.5 mm) and intervals (7, 14 and 28 days). Actual evapotranspiration and biometric data of forage cactus species and meteorological variables were obtained between March 2012 and August 2013. Pearson correlation matrix and canonical and path analysis were applied to the data. It was verified that the global solar radiation stood out as the variable that most influenced the reduction of the actual evapotranspiration (ET) of the three species, and the wind velocity as the one that affected the response of ET to the atmospheric demand variation (ET/ETo) of the species ‘Orelha de Elefante Mexicana’ and ‘IPA Sertânia’. The increase in the cladode area index implied in the reduction of ET of the latter two species, while the effects of the number of 1st and 2nd order cladodes were the most important for the ‘Miúda'. Hence, forage cactus evapotranspiration depends on the seasonality of the meteorological conditions and the morphological characteristics of its species.

RESUMO A palma é uma espécie pertencente aos gêneros Nopalea e Opuntia, o que pode resultar em dinâmicas de água diferentes na interface biosfera-atmosfera. Assim, objetivou-se analisar o balanço de água no solo cultivado com clones de palma forrageira em diferentes condições de disponibilidade hídrica no Semiárido brasileiro. O experimento foi conduzido em Serra Talhada, PE. A cultura foi submetida a nove tratamentos, dispostos em delineamento em blocos ao acaso, com três repetições, em arranjo fatorial 3x3. As parcelas foram constituídas por três condições de disponibilidade hídrica com a aplicação de uma lâmina de 7,5 mm em intervalos 7; 14 e 28 dias, e as subparcelas por três clones de palma (IPA Sertânia, Miúda e Orelha de Elefante Mexicana). O método do balanço de água no solo (BAS) foi aplicado e a razão ET/ETo estimada (sendo, ET a evapotranspiração real da cultura e ETo a evapotranspiração de referência), em intervalos de 14 dias, e os resultados foram representados em nove períodos de 28 dias. Houve diferença dos componentes do BAS ao longo do ciclo e entre as condições de irrigação (p < 0,05). Embora sob irrigação, a ET e a precipitação foram os componentes mais importantes no BAS. Não houve diferença no consumo de água entre os clones, ainda que pertencentes a diferentes gêneros, resultando média de 1,50 mm dia-1. A razão ET/ETo possuiu baixa magnitude (0,29±0,12), indicando que a ET foi mais dependente do regime hídrico do que da demanda atmosférica.

ABSTRACT Forage cactus species may belong to different genera (such as Opuntia and Nopalea), which can result in different water dynamics at the biosphere-atmosphere interface. The objective of this study was to analyze the water balance in soil cultivated with forage cactus clones under different conditions of soil water availability in the Brazilian semi-arid. The experiment was conducted in the municipality of Serra Talhada, State of Pernambuco. The crop was subjected to nine treatments arranged in a randomized complete block design with three replications in a factorial arrangement of 3x3. The plots were composed of three water availability conditions, with the application of a water depth of 7.5 mm at intervals of 7, 14, and 28 days, and the subplots consisted of three forage cactus clones (IPA Sertânia, Miúda, and Orelha de Elefante Mexicana). The soil water balance (SWB) method was applied, and the ET/ETo ratio was estimated (ET is the actual crop evapotranspiration, and ETo is the reference evapotranspiration) at intervals of 14 days; the results were represented in nine periods of 28 days. There was a difference between SWB components along the cycle and between irrigation conditions (p < 0.05). Nevertheless, ET and rainfall were the most important components in SWB when irrigation was performed. There was no difference in water consumption between forage cactus clones belonging to different genera, resulting in an average of 1.50 mm day-1. The ET/ETo ratio had low magnitude (0.29 ± 0.12), indicating that the ET was more dependent on the water regime than on the atmospheric demand.

RESUMO: O pinhão-manso vem se destacando como fonte de geração de energia na região Semiárida do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar, a partir de técnicas geoestatísticas, a variabilidade espacial do diâmetro caulinar da altura de planta e do peso das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) cultivado em condições de sequeiro no município de Serra Talhada-PE. Aos 545, 905 e 1265 dias após a semeadura (DAS), o diâmetro do caule e a altura de 340 plantas foram medidos com um paquímetro digital e uma trena. Aos 545 DAS, os frutos de 306 plantas foram coletados, as sementes extraídas e os respectivos pesos medidos com uma balança de precisão. Para cada data analisada, foi avaliada a dependência espacial das características das plantas, a partir do ajuste do semivariograma experimental. O modelo esférico foi adequado para modelar a distribuição espacial dos parâmetros da cultura. O alcance da altura de planta reduziu em média 37% a partir 545 DAS quando comparado aos 905 e 1265 DAS, enquanto que, para o diâmetro caulinar esse parâmetro permaneceu praticamente constante. A geoestatística pode ser empregada para auxiliar em futuras amostragens e identificar áreas com diferentes padrões que podem ocorrer no plantio de pinhão-manso.

ABSTRACT: Jatropha has emerged as a source of power generation in the semiarid region of Brazil. The objective of this study was to evaluate, using geostatistics, the spatial variability of stem diameter, plant height and seed weight of jatropha (Jatropha curcas L.) grown under rain fed conditions in Serra Talhada, Pernambuco state, Brazil. At 545, 905 and 1265 days after sowing (DAS), the stem diameter and plant height of 340 plants were measured with a digital caliper and a tape measure. At 545 DAS, the fruits of 306 plants were collected, the seeds extracted and their weights measured with a precision balance. For each date analyzed, the spatial dependence of the plant characteristics was evaluated from the adjustment of the experimental semivariogram. The spherical model was adjusted for modeling the spatial distribution of cultural parameters. The range of plant height reduced by an average of 37% from 545 DAS when compared to 905 and 1265 DAS, while for the stem diameter this parameter remained practically constant. Geostatistics can be employed to assist in future sampling and to identify areas with different patterns that can occur in the jatropha planting.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica de água no solo em áreas cultivadas com clones de palma forrageira, e determinar como as condições ambientais e o crescimento da cultura afetam a evapotranspiração. O estudo foi conduzido no Município de Serra Talhada, no Estado de Pernambuco. O crescimento da cultura foi monitorado por meio da evolução do índice de área do cladódio (IAC) e da fração de cobertura do solo calculada ao final do ciclo. A evapotranspiração real (ET) dos três clones avaliados foi obtida como resíduo do método do balanço hídrico do solo. Não foi observada diferença entre os componentes do balanço hídrico do solo, embora os clones pertencessem a gêneros diferentes e apresentassem diferentes incrementos do IAC. A ET acumulada foi de 1.173 mm durante os 499 dias experimentais, com média diária de 2,35 mm. O IAC aumenta o consumo de água do clone Orelha de Elefante Mexicana. Em condições de seca, o consumo de água do clone Miúda responde mais lentamente à variação no armazenamento de água no solo. A menor evolução do IAC do clone IPA Sertânia, durante o período chuvoso, induz à maior contribuição do componente de evaporação na ET. A demanda atmosférica controla a ET dos clones apenas quando há maior disponibilidade de água no solo; nesta condição, o consumo de água do clone Miúda diminui mais rapidamente com o aumento da demanda atmosférica.

Abstract: The objective of this work was to evaluate soil water dynamics in areas cultivated with forage cactus clones and to determine how environmental conditions and crop growth affect evapotranspiration. The study was conducted in the municipality of Serra Talhada, in the state of Pernambuco, Brazil. Crop growth was monitored through changes in the cladode area index (CAI) and through the soil cover fraction, calculated at the end of the cycle. Real evapotranspiration (ET) of the three evaluated clones was obtained as the residual term in the soil water balance method. No difference was observed between soil water balance components, even though the evaluated clones were of different genus and had different CAI increments. Accumulated ET was of 1,173 mm during the 499 days of the experiment, resulting in daily average of 2.35 mm. The CAI increases the water consumption of the Orelha de Elefante Mexicana clone. In dry conditions, the water consumption of the Miúda clone responds more slowly to variation in soil water availability. The lower evolution of the CAI of the IPA Sertânia clone, during the rainy season, leads to a higher contribution of the evaporation component in ET. The atmospheric demand controls the ET of clones only when there is higher soil water availability; in this condition, the water consumption of the Miúda clone decreases more rapidly with the increase of atmospheric demand.

Objetivou-se, com este trabalho, realizar a calibração de três sondas capacitivas, visando a utilizá-las na definição de funções físico-hídricas e na análise da variação espacial e temporal do conteúdo (q) e do armazenamento de água, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, cultivado com três clones de palma forrageira, no Semiárido pernambucano. O estudo foi executado numa área experimental situada em Serra Talhada, PE. Para isso, foi realizada a calibração de três sondas capacitivas, usando-se dados de densidade aparente do solo, de umidade gravimétrica e de frequências relativas, em cinco condições de umidade do solo. Aplicou-se o método do perfil instantâneo, para determinação do fluxo vertical de água, e do potencial matricial de água no solo. Em seguida, analisou-se a variação espaço-temporal do q e do armazenamento de água no solo. As medidas de frequência relativa das sondas capacitivas apresentaram elevada relação com os dados de q (R2 > 0,87). A partir do método do perfil instantâneo, foi possível determinar as funções da condutividade hidráulica e do potencial total de água no solo, em relação ao q, com elevados coeficientes de determinação (R2 > 0,91). Não houve diferenças significativas do q entre os clones de palma forrageira.

The objective of this work was to carry out calibration of three capacitive probes, to use them in the definition of physical-hydric functions and in spatial and temporal analysis of the soil water content (θ) and water storage in an Udult soil cultivated with three palm forage clones, in Brazilian Semi-arid. The study was carried out in an experimental area located in Serra Talhada, State of Pernambuco. Therefore, calibration of the three capacitive probes was carried out using soil density and gravimetric moisture data and relative frequencies in five conditions of soil moisture. It was applied the instantaneous profile method for determination of water flow in the soil and matrix potential of the water in the soil. After that, the space-temporal variation of θ and water storage in the soil were analyzed. Measures of relative frequency of the capacitive probes showed high relationship with the θ data (R2 > 0.87). From the instantaneous profile method, it was possible to determine the functions of soil hydraulic conductivity and soil water total potential, both in terms of θ, with high coefficients of determination (R2 > 0.91). There were no significant differences of the θ between palm forage clones.

Objetivou-se avaliar a eficiência produtiva de três clones de palma forrageira resistentes à Cochonilha do Carmim, cultivados em condições de sequeiro no Semiárido brasileiro. Os clones avaliados foram IPA-Sertânia (IPA), Miúda (MIU) e Orelha de Elefante Mexicana (OEM). Foram calculados os indicadores de eficiência do uso da água: produtividade da água da cultura (PA C), produtividade econômica da água (PEA) e eficiência do uso de nutrientes (EUN), todos com base na água precipitada (Prec.) e na evapotranspiração real da cultura (ETr). A ETr foi quantificada por meio do método do balanço de água no solo. Verificou-se que não houve diferença estatística entre a PA C em base seca (MS) nos clones avaliados tanto em termos de Prec. como de ETr, mas eles diferiram em base fresca. A OEM foi o clone mais eficiente em base fresca (PA C(Prec.) ~ 104,8 kg MV ha-1 mm-1; PA C(ETr.) ~ 112,1 kg MV ha-1 mm-1), seguido pelo clone IPA, que também se mostrou eficiente quanto a ETr (PA C(ETr.) ~ 101,1 kg MV ha-1 mm-1). A MIU foi o clone menos eficiente para o Semiárido brasileiro. Não houve diferença da PEA (PEA(Prec.) ~ 35,4 R$ ha-1 mm-1; PEA(ETr.) ~ 39,5 R$ ha-1 mm-1) e da EUN, com exceção da eficiência do uso do magnésio com base na ETr, que foi maior para OEM (EUN(Mg) ~ 111,4 g ha-1 mm-1) e IPA (EUN(Mg) ~ 77,4 g ha-1 mm-1), e do sódio com base na precipitação, que foi superior para os clones OEM (EUN(Mg) ~ 4854,3 mg ha-1 mm-1) e MIU (EUN(Mg) ~ 3383,6 mg ha-1 mm-1).

The objective was to evaluate the productive efficiency of three cactus pear clones, resistant to Cochineal Carmine, grown in rainfed conditions in the Brazilian semi-arid region. The evaluated clones were IPA-Sertânia (IPA), Miúda (MIU) and Orelha de Elefante Mexicana (OEM). The indicators of water use efficiency were calculated: crop water productivity (CWP), economic water productivity (EWP) and nutrient use efficiency (NUE), all based on rain (Prec.) and the real crop evapotranspiration (ETr). The ETr was quantified by the method of the soil water balance. It was found that the CWP on a dry basis (DB) did not differ from one clone to the others (CWP(Prec.) ~ 8.1 kg DB ha-1 mm-1; CWP (ETr.) ~ 9.1 kg DB ha-1 mm-1), but they differed on a green base (GB). The OEM was the most efficient clone (CWP(Prec.) ~ 104.8 kg GB ha-1 mm-1; PAC(ETr.) ~ 112.1 kg GB ha-1 mm-1), follow by the IPA concerning the ETr (CWP(ETr.) ~ 101.1 kg GB ha-1 mm-1). The MIU was least efficient clone for the Brazilian semi-arid region. There was no difference of PEA (PEA(Prec.) ~ R$ 35.4 ha-1 mm-1; PEA(ETr.) ~ R$ 39.5 ha-1 mm-1) and EUN, with exception of magnesium use efficiency based on the ETr, which was higher for the OEM (EUN(Mg) ~ 111.4 g ha-1 mm-1) and IPA (EUN(Mg) ~ 77.4 g ha-1 mm-1), and of the sodium based on the rain, which was superior for the OEM (EUN (Mg) ~ 4854.3 mg ha-1 mm-1) and MIU (EUN (Mg) ~ 3383.6 mg ha-1 mm-1) clones.