Por que a irrigação por gotejamento frequente reduz a resistência das culturas à seca e como corrigi-la

Por que a irrigação por gotejamento frequente pode reduzir a tolerância à seca?

A irrigação frequente em sistemas de gotejamento pode reduzir a tolerância das culturas à seca. Este efeito foi confirmado por numerosos estudos e casos práticos de instituições e empresas agrícolas conceituadas. A principal razão é a interação entre distribuição de água, crescimento radicular, condições do solo e fisiologia da cultura. A irrigação frequente tende a concentrar a água nas camadas superficiais do solo, o que incentiva as raízes a permanecerem perto da superfície em vez de crescerem mais profundamente, o que eventualmente forma um círculo vicioso: a irrigação frequente leva à distribuição de água superficial, o que induz o crescimento superficial das raízes, e depois reduz a capacidade da cultura de absorver água profunda do solo, tornando-a mais vulnerável ao stress hídrico.

ÉA irrigação por gotejamento frequente prejudica o crescimento das raízes?

⒈ Distribuição em águas rasas limita a penetração das raízes

Em primeiro lugar, a irrigação frequente por gotejamento pode facilmente fazer com que a umidade do solo permaneça concentrada na camada rasa, o que restringe diretamente a penetração das raízes. De acordo com os resultados da pesquisa no artigo "Efeitos da frequência de irrigação por gotejamento na distribuição de raízes e resistência à seca do algodão" (Jornal de pesquisa de algodão, 2023), quando a frequência de irrigação excede uma vez por dia, a umidade do solo na camada de 0~30 cm permanece em estado saturado por um longo tempo, enquanto o teor de umidade na camada do solo abaixo de 50 cm é significativamente menor.

Do ponto de vista do sistema de irrigação por gotejamento, as raízes das culturas ajustam-se naturalmente à disponibilidade de água, concentrando-se na camada superficial do solo molhado, em vez de crescerem mais profundamente no perfil do solo. Por exemplo, no experimento de campo de algodão sob irrigação por gotejamento com filme, a densidade do comprimento da raiz na camada de 0 a 25 cm do algodão irrigado diariamente é 2,3 vezes maior que a do algodão irrigado uma vez a cada 3 dias, enquanto a densidade do comprimento da raiz na camada de 50 a 80 cm é de apenas 45% desta última. Esta distribuição rasa das raízes torna difícil para as culturas obterem água do solo profundo quando a irrigação é interrompida, e os sintomas de murchamento aparecerão rapidamente. Nos sistemas de fertirrigação, esse efeito pode ser ainda mais intensificado porque os nutrientes se movem com a água, estimulando ainda mais a concentração de raízes na camada superior do solo.

⒊ Muita água pode causar apodrecimento das raízes?

Em terceiro lugar, se a irrigação for aplicada com demasiada frequência, os poros do solo permanecem saturados durante longos períodos, reduzindo a disponibilidade de oxigénio na zona radicular. Isto limita a respiração das raízes e a atividade geral das raízes, e pode reduzir a eficiência de absorção de nutrientes e água. Em casos graves, a hipóxia radicular prolongada pode causar danos às raízes, apodrecimento das raízes e aumento da suscetibilidade a doenças transmitidas-pelo solo. À medida que a atividade das raízes diminui, a capacidade da planta de absorver água e nutrientes diminui, reduzindo ainda mais a sua resiliência durante os períodos de seca. Por exemplo, na área de solo desértico cinzento cultivada e irrigada, se a irrigação por gotejamento do milho for realizada duas vezes ao dia, a taxa de respiração das raízes diminuirá 28% após 15 dias, e o peso seco das raízes diminuirá 19% em comparação com a irrigação uma vez a cada 3 dias. Quando ocorre a seca, o milho com raízes hipóxicas murchará 2 a 3 dias antes do milho com atividade radicular normal.

⒋ Qual é a melhor profundidade da linha de gotejamento para culturas?

Além disso, a profundidade inadequada de enterramento dos emissores, combinada com a elevada frequência de irrigação, irá exacerbar ainda mais a sensibilidade das culturas à seca. Quando as linhas gotejadoras são enterradas a uma profundidade rasa inferior a 30 cm, a água de irrigação tende a permanecer concentrada na camada superior do solo e tem capacidade limitada de infiltrar-se em perfis mais profundos do solo. Para culturas arvenses como milho e algodão, a profundidade recomendada de enterramento do emissor é de 30–40 cm. Para árvores frutíferas, uma instalação mais profunda de 40–50 cm é geralmente mais apropriada. Essa profundidade pode garantir que a água de irrigação penetre até certo ponto no solo profundo, orientando o sistema radicular a crescer para baixo. No entanto, na prática agrícola-do mundo real, as linhas de gotejamento são frequentemente instaladas muito rasas (15–25 cm) e, quando combinadas com irrigação frequente, isso leva à concentração excessiva de raízes na camada superficial do solo. Experimentos de campo realizados por Rivulis em pomares de macieiras mostram que quando as linhas gotejadoras são enterradas a 25 cm e irrigadas diariamente, as raízes permanecem concentradas na camada de 0–30 cm do solo e a queda dos frutos em condições de seca atinge 27%. Quando a profundidade de sepultamento é aumentada para 45 cm e a irrigação é reduzida para uma vez a cada 3 dias, a profundidade de penetração das raízes melhora em 52% e a taxa de queda dos frutos cai para 8%.

Deve-se enfatizar que o princípio de “pequena quantidade e tempos frequentes” não significa que a frequência de irrigação possa ser aumentada sem limitações. De acordo com o Serviço de Extensão Agrícola da Universidade Estadual de Dakota do Norte (NDSU), a frequência de irrigação deve ser ajustada com base na textura do solo, tipo de cultura e estágio de crescimento. Solos arenosos, que apresentam baixa retenção de água, podem exigir irrigação mais frequente, mas normalmente não mais do que uma vez por dia. Em contraste, solos argilosos e argilosos com maior capacidade de retenção-de água devem ser irrigados com menos frequência, geralmente uma vez a cada 2–3 dias. Dado que a humidade superficial do solo se perde facilmente através da evaporação, especialmente sob irrigação superficial frequente, as culturas com sistemas radiculares superficiais têm maior probabilidade de sofrer um rápido stress hídrico após a interrupção da irrigação. Portanto, o planeamento da irrigação deve ser combinado com práticas de cobertura morta e de conservação da humidade do solo para reduzir a evaporação e diminuir a dependência de irrigação frequente.