The irrigation deficit as strategy of water management in bean (Phaseolus vulgaris, L.) crop

Esse trabalho foi desenvolvido em Guaira, região norte do Estado de São Paulo, onde atualmente encontram-se em operação cerca de 200 pivôs centrais que consomem durante 240000 hora.ano-1 uma potência equivalente a 19,36 . 106 kW e utilizam um volume de 4,48. 107 m3 de água superficial na irrigação, principalmente, nas culturas de milho, feijão e soja. Diante desse cenário, foi possível a formulação de uma estratégia para o manejo da água de irrigação, que proporcionasse a diminuição do consumo de água e energia. Nesse sentido, os objetivos desse trabalho foram: a) determinação da alternativa econômica de manejo da água em feijoeiro irrigado por aspersão, b) o conhecimento das necessidades de água do feijoeiro (ETm e ETa) para os tratamentos sem e com déficit de água de 50%, c) o conhecimento dos níveis de esgotamento de água no latossolo roxo, nos diferentes estádios fenológicos, bem como sua relação com o rendimento do feijoeiro e d) determinação, para os diferentes estádios fenológicos da cultura, das perdas de água para baixo das profundidades 0,25 m e 0,45 m. O esquema do arranjo experimental utilizado para cumprir os objetivos propostos, foi blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetições, resultando num total de vinte e quatro parcelas. A área de cada parcela foi 10,8 m2 e a área útil de 5,4 m2. Os seguintes tratamentos foram estudados: IIII : sem déficit de água em todos os estádios fenológicos; OOOO : com déficit de irrigação em todos os estádios fenológicos; OIII; IOII; IIOI; IIIOI : com déficit de irrigação no estádio de desenvolvimento vegetativo (Vo a R5), floração (R6 a R7), formação da produção (R8) e maturação (R9), respectivamente. Os resultados obtidos permitiram concluir que: o déficit de irrigação, somente é recomendado para a fase de maturação (R9), desde que o preço do kilo do feijão pago ao produtor seja igualou inferior a R$ 0,46 (quarenta e seis centavos de real) e o custo unitário da água de irrigação seja igual ou superior a R$ 75,00/1000 m3. Os valores da evapotranspiração máxima para cada um dos 4 estádios fenológicos no tratamento sem déficit, foram: 1,9 mm, 6,0 mm, 4,0 mm e 5,7 mm. Os valores da evapotranspiração no tratamento com déficit foram: 1,7 mm; 2,6 mm; 2,6 mm e 3,0 mm. Os valores médios de água disponível no solo, nos tratamentos com déficit de irrigação em cada estádio fenológico, foram respectivamente, 35%, 41 %, 39% e 44%, para as fases de desenvolvimento vegetativo, floração, enchimento de grãos e maturação. No tratamento sem déficit em nenhuma das fases, o valor médio para o ciclo total da cultura foi de 52% e para o tratamento com déficit em todas as fases o valor foi de 36%. Em todos os tratamentos, a partir do estádio fenológico da floração, a drenagem interna não foi significativa abaixo da profundidade de 0,45 m, o que sugere a inexistência de perda econômica da água utilizada nas irrigações. Além disso, foi possível a constatação de que o decréscimo de rendimento em função dos déficits aplicados em cada um dos quatro estádios fenológicos, variou de um valor máximo de 13,2 % (R8) a 1,1 % (R9). Um déficit relativo de irrigação no valor de 15,2 % aplicado na formação da produção (R8), induziu a um déficit de 27 % no valor da evapotranspiração e 13,2 % no rendimento do feijoeiro.This work was carried out in Guaira, North State of São Paulo, Brazil (20°2737 S, 48°1930 W, 495 m). At this moment there are about 200 center pivots functioning in the region that consume, during 240000 hours per year, an equivalent power of 19.36.106 kW and an amount of 4.48.107 m3 of water mainly in the crops of maize, bean and soybean. In order to devise an irrigation water management strategy that provided a decrease in the water and energy consumption, the following objectives were planned: a) determination of an economical alternative of water management in bean irrigated by sprinklers, b) knowledge of bean water needs (Etm) and Eta) for treatments without and with 50% water deficit, c) knowledge of soil water depletion levels in different crop development stages and their relationships with the bean yield, and d) determination of water losses below the depths of 0,25 m and 0,45 m, in different crop development stages. The bean crop was established in 2.0 m by 5.4 m plots in a randomized complete blocks design containing 6 treatments (OOOO, OIII, IOII, IIOI, IIIO and IIII) with four replications. For plants of treatment IIII there is no water deficit in any of the four selected development stages. The plants of treatment OOOO were irrigated with deficit in the four stages, In the treatments OIII, IOII, IIOI and IIIO only during one development stage water stress was allowed. The four development stages that were selected are: stage 1 : vegetative period (Vo to R5), stage 2 : flowering period (R6 to R7), stage 3 : yield formation (R8) and stage 4 : ripening (R9). According to the obtained results, it could be concluded that the irrigation deficit is recommended only during the ripening period, provided that one kilogram of bean grain be paid to the farm in a price equal or lesser R$ 0,46 (forty six cents of real) and the irrigation water cost be equal or greater R$ 75,00/1000 m3. The maximum evapotranspiration values for each of the four development stages whithout deficit were: 1.9 mm, 6.0 mm, 4.0 mm and 5.7 mm; in treatment with deficit in all stages they were: 1.7 mm, 2.6 mm, 2.6 mm and 3.0 mm. The mean values of available soil-water in treatments with irrigation deficit in stages 1, 2, 3 and 4 were 35%, 41%, 39% and 44%, respectively. In the treatment with no deficit in any of the stages, the available soil water mean value for the entire cycle of the crop was 52%; in the treatment with deficit in all stages this value was 36%. In all treatments, from the flowering stage, the internal drainage was not significant below the depth of 0.45 m, that suggests no economical loss of irrigation water. Besides, it was possible to prove that the decrease of yield as a function of applied deficits in each of the four development stages changes from 1.1% (R9) to 13.2% (R8). A relative irrigation deficit value of 15.2% applied during the yield formation period (R8) induced a decrease of 27% in the evapotranspiration and a decrease of 13.2% in the grain yield