Impacto de diferentes épocas de semeadura e níveis de irrigação na absorção de NPK, produtividade e eficiência no uso da água do milho

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12956 (2023) Citar este artigo

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O Alto Egito experimenta altas temperaturas durante o verão e baixas temperaturas durante o inverno, o que impacta significativamente as datas de semeadura do milho nesta região. A produtividade das culturas de milho e a eficiência do uso da água podem ser grandemente afectadas pelo stress hídrico e pelas datas de sementeira (DS). Portanto, é crucial determinar o nível ideal de irrigação e os SDs com base nas condições locais. Para avaliar os efeitos, foram empregados dois níveis de irrigação: (1) controle (aplicação total de água de irrigação) e (2) 70% de água de irrigação. Experimentos de campo foram conduzidos na estação do complexo de pesquisa e estudos de água do Centro Nacional de Pesquisa Hídrica em Toshka. O objetivo era avaliar dois níveis de irrigação (irrigação total e limitada) em cinco DS (início: meados de fevereiro e março, normal: meados de junho e final: meados de agosto e setembro) em 2019 e 2020, a fim de identificar a época ideal de semeadura (SD) e o nível de irrigação. O SD normal resultou em aumento da duração da estação de crescimento entre a emergência e a maturidade das plantas. Por outro lado, o DS tardio reduziu o número de dias até a maturidade das plantas, resultando em maior produtividade de grãos e eficiência no uso da água (EUA). Notavelmente, o SD em Setembro, juntamente com o nível de irrigação de 70%, produziu a maior produtividade e WUE, com uma produtividade de 7014 kg ha-1 e uma WUE de 0,9 kg m-3. Com base nos resultados, recomenda-se que regiões com condições semelhantes considerem o cultivo de sementes de milho em setembro, adotando um nível de irrigação de 70%, para alcançar a absorção ideal de N, características de crescimento (altura da planta, comprimento da espiga, peso da espiga, número de fileiras por espiga). e peso do índice de grãos), rendimento e WUE.

A água desempenha um papel fundamental na produção agrícola e é um dos recursos mais valiosos, sendo a agricultura o maior consumidor de água1. O desafio das alterações climáticas afecta vários sectores da sociedade, incluindo a agricultura, os recursos hídricos e a procura de água para irrigação2,3. A agricultura, como principal fonte de alimentos sustentáveis, é significativamente afectada pelas alterações climáticas e por fenómenos meteorológicos extremos, tais como flutuações de temperatura, precipitação irregular e escassez de água4,5. Estas mudanças têm efeitos adversos na produtividade, nos recursos hídricos e na qualidade nutricional dos produtos agrícolas, conduzindo a flutuações na produção alimentar e constituindo uma ameaça à produção constante e sustentável de alimentos à base de cereais6. Portanto, Baum Mitch et al.7 apontaram que as mudanças climáticas afetaram a data ótima de plantio do milho e um aumento de 1 °C na temperatura média aumenta o período da estação de crescimento em dez dias, enquanto a data ótima de plantio mudou em - 2 a + 6 dias. , de acordo com a cultivar. Assim, as estratégias de adaptação dos sistemas agrícolas são essenciais para enfrentar as consequências das alterações climáticas na procura de água para irrigação8.

O stress hídrico é um factor inevitável que existe em diferentes ambientes, ignorando fronteiras e não fornecendo avisos claros. Prejudica o rendimento, a qualidade e a produção de biomassa9. O stress hídrico tem impactos prejudiciais nas plantas, incluindo atraso no crescimento, redução da fotossíntese e inibição de processos bioquímicos essenciais10. Em resposta ao estresse hídrico, as plantas empregam diversas estratégias para se protegerem, desde reações essenciais até reações auxiliares11. Estas respostas permitem que as plantas se adaptem a curto prazo para lidar com o stress hídrico temporário. No entanto, o stress hídrico severo ou prolongado pode afectar negativamente o crescimento e o rendimento das plantas12. Além disso, os efeitos do stress hídrico na agricultura são agravados por recursos hídricos limitados e por uma procura global crescente de alimentos devido ao alarmante crescimento populacional13. Consequentemente, Soares et al.2 enfatizaram a necessidade de uma produção sustentável para atender às demandas de uma população global crescente. Pesquisadores anteriores estudaram o impacto de vários níveis de irrigação na produtividade do milho e na WUE14,15. Eles demonstraram que a produtividade do milho estava negativamente correlacionada com os níveis de irrigação. Onde, Quantidades inadequadas ou excessivas de água de irrigação limitarão o rendimento do milho e a WUE16,17. Elshamly15 observou que o regime hídrico afetou negativamente a absorção de P, resultando na redução da eficiência radicular, do crescimento e de outras características vegetativas e de produção, enquanto o teor de N, K e proteína aumentou. Portanto, Kulczycki18 concluiu que “embora o milho, sendo outra planta C4, seja altamente eficiente em WUE, permanece suscetível aos impactos da disponibilidade de água”.