Impulsionar o crescimento do pistácio em solos ricos em salinidade e boro com tratamento de água de precisão

A indústria do pistácio enfrenta desafios significativos associados à disponibilidade limitada de água e à elevada salinidade do solo, que podem ter efeitos prejudiciais no crescimento das árvores, na produtividade das culturas e na sustentabilidade. A tecnologia AQUA4D® surgiu como uma solução potencial para melhorar o crescimento das árvores, as condições do solo e otimizar a eficiência do uso da água. Este estudo, realizado em Fresno, CA, analisou o impacto desta tecnologia nos parâmetros morfológicos e fisiológicos das plantas, na absorção de nutrientes e nas características do solo em condições de solo salgado.

Introdução

A salinidade afecta a agricultura em climas áridos em todo o mundo, pondo em risco a sustentabilidade ambiental e a produtividade das culturas agrícolas e degradando os recursos do solo. As condições salinas afectam negativamente as funções morfológicas e bioquímicas das plantas e perturbam o seu crescimento, desenvolvimento e rendimento (Zhang e Dai, 2019). Quando ocorrem concentrações tóxicas de (cloreto) Cl- ou Boro (B) nas folhas das plantas, aparece como amarelecimento e progride para queimar ao longo das bordas das folhas. Isto reduz a fotossíntese, a transpiração e as trocas gasosas e reduz o potencial hídrico da folha. (Leinfelder-Miles, 2018; Zhao et al., 2020).

No Vale Central da Califórnia, os processos de salinização do solo também ocorrem em regiões de sequeiro, onde os solos têm frequentemente níveis elevados de sais e boro no solo e no tecido foliar. Ao contrário de outras árvores de fruto, o pistácio é moderadamente tolerante ao sódio, cloreto e boro. No entanto, os sais e o boro, quando excessivos, podem causar lesões significativas nas folhas, desfoliação e perda de rendimento (Ferguson e Kallsen, 2016).

Tendo já mostrado sucesso na região, esta pesquisa analisou os efeitos da tecnologia AQUA4D® em vários parâmetros da planta e do solo em condições de solo salgado, fornecendo informações valiosas para os produtores de pistache que procuram soluções sustentáveis. A realização desta pesquisa em um ambiente de estufa proporcionou um ambiente controlado e um monitoramento preciso dos efeitos da tecnologia.

Os produtores podem utilizar estes resultados para tomar decisões informadas sobre a adoção da tecnologia AQUA4D em condições de campo, melhorando as condições do solo, optimizando a eficiência da utilização da água e, em última análise, melhorando a produtividade das culturas.

Métodos

Os objetivos deste estudo foram avaliar a eficácia do sistema AQUA4D em condições de solo salino, caracterizado por níveis elevados de condutividade elétrica (CE), sódio (Na), cloreto (Cl) e boro. Os objectivos específicos eram avaliar a eficiência da lixiviação de Na, Cl e Boro, diminuir a CE e aliviar os efeitos prejudiciais dos sais nos factores de crescimento das árvores de pistácio 'Golden Hills' padrão da indústria. Além disso, o estudo procurou investigar a influência do AQUA4D na taxa de fluxo do xilema da árvore, no conteúdo de clorofila da folha e nas concentrações de carboidratos, macro e micronutrientes nos principais órgãos da planta, como folhas, casca e raízes.

Esta investigação foi efectuada numa estufa controlada automaticamente em Fresno, CA (36.720039, - 119.926770). Para este estudo de pesquisa, foi preparado um solo salgado com alta CE (50,3 dS/m), Na (460 meq/L) e Cl (109 meq/L), Boro (16,6 ppm), SAR (112,7) e pH (8,2). O solo salino para este experimento foi obtido de um campo de Bakersfield. Antes da experiência, tanto a água de rega como o solo foram submetidos a uma análise agrícola completa. Nenhum fertilizante foi aplicado ao solo ou à água de irrigação durante a pesquisa em estufa.

Resultados e discussão

Análise da humidade do solo e do fluxo de seiva:

Em condições de solo salgado, tanto o controle quanto o solo tratado com AQUA4D tinham altas concentrações de Na, Cl e B, juntamente com condutividade elétrica elevada (EC) e taxa de adsorção de sódio (SAR). A nossa observação durante a amostragem do solo de cada vaso individual revelou um maior teor de humidade nos vasos tratados com AQUA4D em comparação com os vasos de controlo não tratados. As medições do fluxo de seiva realizadas durante as duas semanas finais do projeto de investigação indicaram que as árvores em solo salgado tratado com AQUA4D recolheram 4,1 galões, enquanto as árvores de controlo apenas recolheram 0,2 galões (ver abaixo). Esta diferença substancial no fluxo de seiva significa que as árvores tratadas com AQUA4D em solo salgado tiveram uma absorção de água significativamente maior em comparação com as árvores de controlo.

Análise de plantas :

As árvores tratadas com AQUA4D mostraram um comprimento significativamente maior do rebento, peso seco da raiz, peso fresco e seco do rebento e da folha, indicando a eficácia do sistema na promoção do crescimento em condições de elevado stress salino. Além disso, a medição da clorofila confirmou um conteúdo significativamente maior de clorofila nas folhas das árvores tratadas com AQUA4D, indicando uma maior capacidade de absorção e utilização da luz, levando a um aumento das taxas fotossintéticas. Isto permite que as árvores tratadas com AQUA4D nas condições de solo salgado prosperem, gerando mais recursos para processos fisiológicos vitais.

Fuga de iões: No que diz respeito aos efeitos directos sobre a salinidade, as árvores tratadas com AQUA4D® exibiram percentagens de fuga de iões significativamente mais elevadas, indicando uma menor pressão salina em comparação com as árvores de controlo. Além disso, a percentagem de mortalidade foi consideravelmente maior nas árvores de controlo (85%) em comparação com as árvores tratadas com AQUA4D® (55%), destacando a eficácia do sistema na mitigação dos efeitos negativos da salinidade do solo.

Nutrientes: A análise de macro e micronutrientes em amostras de folhas revelou resultados convincentes. Notavelmente, foram os níveis elevados de boro nas folhas que desempenharam um papel proeminente na causa da queimadura das folhas e na subsequente redução do conteúdo de clorofila. Estas descobertas destacam a eficácia do AQUA4D® em mitigar o acúmulo de elementos prejudiciais, particularmente o boro, o que leva a uma melhor saúde das folhas e níveis de clorofila. Além disso, a diminuição significativa da concentração de boro observada nas folhas, casca e raízes das árvores tratadas com AQUA4D valida ainda mais a eficácia do sistema AQUA4D® na prevenção do acúmulo excessivo de boro em toda a planta. Isso mostra que o AQUA4D® oferece uma solução promissora para aliviar os efeitos tóxicos potenciais do boro, promovendo assim um desenvolvimento geral mais saudável da planta em ambientes desafiadores de solo salgado.

Fluxo de seiva: A melhoria notável no fluxo de seiva das árvores devido ao tratamento com AQUA4D® é apoiada por observações de níveis mais elevados de humidade do solo durante a amostragem do solo. O aumento do fluxo de seiva nas árvores tratadas com AQUA4D nos leva a concluir que AQUA4D® não só aumenta a umidade do solo, mas também aumenta a absorção de umidade pelas plantas.

Análise do solo

Nesta experiência, o solo tratado com AQUA4D apresentou concentrações significativamente mais baixas de CE, sódio, cloreto e boro em comparação com o solo de controlo. Esta descoberta demonstra a eficácia do sistema AQUA4D® na redução dos efeitos nocivos dos sais do solo. O tratamento AQUA4D® mitigou com sucesso o impacto prejudicial do alto teor de sal, proporcionando um ambiente mais favorável ao crescimento das plantas.

Conclusão

Os resultados deste estudo mostraram a eficácia do tratamento AQUA4D® na redução dos problemas relacionados com a salinidade. O solo tratado com AQUA4D exibiu uma condutividade elétrica (EC) significativamente menor, Índice de Absorção de Sódio (SAR), sódio (Na), cloreto (Cl) e concentrações de boro (B) em comparação com o controle. Esta redução nos níveis de sal demonstra a eficácia do Aqua4D na lixiviação de sais nocivos. Além disso, as árvores tratadas com água de irrigação AQUA4D® na condição de solo salgado mostraram um número significativamente maior de árvores sobreviventes em comparação com o controle, indicando a capacidade do AQUA4D® de melhorar as taxas de sobrevivência das árvores em condições de alta salinidade.

Além disso, o tratamento AQUA4D® demonstrou efeitos positivos nos parâmetros de crescimento das árvores na condição de solo salgado. A redução dos níveis de salinidade, facilitada pelo AQUA4D®, provavelmente criou um ambiente mais favorável ao crescimento das plantas, levando a melhores parâmetros de crescimento das árvores. Isso destaca o potencial de AQUA4D® como uma solução eficaz para melhorar o crescimento das árvores e a produtividade em solos afetados por alta salinidade.

Agradecimentos a Masood Khezri e à equipa do Instituto de Investigação Agrícola de Malakan, Fresno CA

Masood Khezri, da Malakan, com Yvain Mirabal, da AQUA4D USA

Comparação visual do controlo com o porta-enxerto AQUA4D