Hydrodynamic changes of the soil-cactus interface, effective actual evapotranspiration and its water efficiency under irrigation

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.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.