Meteorological variables and morphological characteristics influencing the evapotranspiration of forage cactus

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.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.