Strategies for the sustainable use of saline water in the cultivation of cowpea

O crescimento da populaÃÃo mundial e a crescente demanda de Ãgua para atender o consumo das famÃlias e os demais setores da economia, tÃm despertado para o aproveitamento de fontes alternativas ou Ãguas de qualidade inferior, tais como as Ãguas salinas e residuÃrias. O objetivo desse trabalho foi realizar uma avaliaÃÃo preliminar sobre a situaÃÃo dos dessalinizadores instalados pelo Governo do Estado do Cearà na regiÃo de Pentecoste, CearÃ, e, em seguida, avaliar estratÃgias de manejo da irrigaÃÃo (uso cÃclico de Ãgua salina, mistura de fontes de Ãgua de diferentes salinidades e utilizaÃÃo apenas nos estÃdios de maior tolerÃncia da cultura) e o sistema de rotaÃÃo de culturas feijÃo-de-corda/girassol, visando o uso sustentÃvel de Ãgua salina na agricultura irrigada. O experimento com feijÃo-de-corda foi conduzido no campo na estaÃÃo seca de 2011, e obedeceu ao delineamento em blocos ao acaso, com treze tratamentos e cinco repetiÃÃes. Os tratamentos consistiram de: T1: Ãgua de baixa salinidade (A1), durante todo o ciclo; T2, T3 e T4: Ãgua com CE de 2,2 (A2), 3,6 (A3) e 5,0 (A4) dS m-1, durante todo o ciclo, T5, T6 e T7: Ãgua com CE de 2,2, 3,6 e 5,0 dS m-1 na fase final do ciclo, T8, T9 e T10: Uso cÃclico de A1 e A2; A1 e A3 e A1 e A4, iniciando com A1 no plantio; T11, T12 e T13: Ãgua com CE de 2,2, 3,6 e 5,0 dS m-1 11 dias apÃs o plantio atà o final do ciclo, respectivamente. Para verificar o efeito residual de Ãgua salina aplicada durante o experimento com o feijÃo-de-corda, foi cultivado na estaÃÃo chuvosa de 2012 o girassol nas mesmas parcelas que foram cultivadas com o feijÃo-de-corda, utilizando irrigaÃÃo suplementar com Ãgua de baixa salinidade (A1). Os valores de CEa para o rejeito de dessalinizaÃÃo na regiÃo de Pentecoste variaram de 4,2 a 7,6 dS m-1, representando riscos para o ambiente, sendo que a maior parte do rejeito gerado à utilizada para alimentaÃÃo animal e a grande maioria da populaÃÃo nÃo tem conhecimento se o rejeito causa algum dano à saÃde humana ou ao meio ambiente. Os resultados dos experimentos de campo demonstraram que a aplicaÃÃo de Ãgua salina durante todo o ciclo do feijÃo-de-corda ao nÃvel de 5,0 dS m-1 e apÃs a 11 dias do plantio atà o final do ciclo inibe as trocas gasosas foliares, a extraÃÃo de nutrientes, o crescimento vegetativo e a produtividade da cultura, enquanto as estratÃgias de irrigaÃÃo com Ãgua salina na fase final do ciclo (floraÃÃo e frutificaÃÃo) e de forma cÃclica nÃo afetam de forma negativa essas variÃveis. AlÃm disso, essas estratÃgias permitiram uma economia de 34 a 47% de Ãgua de baixa salinidade utilizada na irrigaÃÃo. Ocorreu acÃmulo de sais no solo durante o cultivo do feijÃo-de-corda nos tratamentos em que se utilizou Ãgua de elevada salinidade. No entanto, o uso de estratÃgias de manejo como a aplicaÃÃo alternada de Ãguas de baixa e alta salinidade ao longo do ciclo da cultura e aplicaÃÃo da Ãgua salina apenas no estÃdio final reduziu o impacto sobre o solo. A irrigaÃÃo com Ãgua do canal (A1) com CE de 0,5 dS m-1 durante o cultivo do girassol promoveu a lixiviaÃÃo do excesso de sais no solo no final do cultivo, mas o total de chuvas antes do plantio nÃo foi suficiente para eliminar completamente o efeito residual da salinidade nesta cultura.The world population growth and increasing demand for water to meet household consumption and other sectors of the economy, have awakened for the use of alternative sources or water of inferior quality, such as saline water and wastewater. The aim of this study was a preliminary assessment of the situation of desalination plants installed by the State Government of Ceara in the region of Pentecoste, CearÃ, and then to evaluate irrigation management strategies (cyclic use of saline water, mixture of water of different salinities and use only in stages of tolerant phase of crop) and the system of crop rotation cowpea/sunflower, aiming at the sustainable use of saline water in irrigated agriculture. The experiment with the cowpea was conducted in the dry season of 2011, and followed the randomized block design, with thirteen treatments and five replications. The treatments were: T1: low salinity water (A1), throughout the cycle, T2, T3 and T4: Water with CE 2.2 (A2), 3.6 (A3) and 5.0 (A4) dS m-1, throughout the cycle, T5, T6 and T7: Water with EC of 2.2, 3.6 and 5.0 dS m-1 in the final phase of the cycle, T8, T9 and T10: Use cyclic A1 and A2, A1 and A3 and A1 and A4, starting with A1 at sowing, T11, T12 and T13: Water of EC of 2.2, 3.6 and 5.0 dS m-1 after germination until the end of cycle. To verify the residual effect of saline water applied during the experiment with the cowpea, sunflower was grown in the rainy season of 2012 in the same plots that were cultivated with cowpea, using supplementary irrigation with water of low salinity. The EC of the desalination waste in the region of Pentecoste ranged from 4.2 to 7.6 dS m-1, representing a risk for the environment, where much of the waste generated is used to feed the vast majority of population is not aware if the reject cause any harm to human health or to the environment. The results of field experiments showed that the use of saline water during the entire cycle of the cowpea up to the level of 5.0 dS m-1 and after germination until the end of the cycle inhibits leaf gas exchange, extraction of nutrients, plant growth and crop yield, while the strategies of irrigation with saline water in the final phase of the crop cycle (flowering and fruiting) and cyclically not negatively affect these variables. Further, these strategies allow a saving 34-47% water of low salinity used for irrigation. There was accumulation of salts in the soil for the cultivation of cowpea of the treatments which used water of high salinity. However, the use of strategies for managing the application of alternating high and low water salinity crop cycle and application of the salt water only in the final stage reduced the impact on soil. The irrigation water of low salinity (0.5 dS m-1) promoted excessive leaching of salts in the soil at the end of sunflower cultivation, but the amount of rainfall before seeding was not sufficient to completely eliminate the residual effect of salinity in the crop