Photosynthetic pigments, photochemical efficiency and growth of custard-apple under salt stress and potassium fertilization

Abstract

The salt stress caused by irrigation water with high concentration of salts stands out as one of the main limiting factors in agricultural production in the semiarid region of Northeastern Brazil. In this context, the objective of this study was to evaluate the photosynthetic pigments, the photochemical efficiency, and the growth of custard-apple irrigated with saline water and potassium doses. The research was carried out under field conditions in a randomized block design in a 2 × 5 factorial scheme, corresponding to two values of electrical conductivity of irrigation water - ECw (1.3 and 4.0 dS m-1) and five potassium doses (50, 75, 100, 125 and 150% of the recommendation). The dose referring to 100% corresponded to the application of 20 g of K2 O per plant per year. ECw of 4.0 dS m-1 reduced the synthesis of chlorophyll a, total chlorophyll, and carotenoids in custard-apple, at 245 days after transplanting. Fertilization doses of 50 to 150% of the recommendation inhibited the synthesis of chlorophyll b and the absolute and relative growth rates in stem diameter of custard-apple plants irrigated with water of highest electrical conductivity. Reduction in the quantum efficiency of photosystem II in custard-apple cultivated under ECw of 4.0 dS m-1 is related to photoinhibitory damage to photosystem II. Potassium fertilization did not alleviate the stress caused by water salinity on the growth of custard-apple, during 151-245 days after transplantation. O estresse salino ocasionado pela irrigação com águas de elevados teores de sais se destaca como um dos principais fatores limitantes na produção agrícola no semiárido do Nordeste brasileiro. Neste contexto, objetivou-se com este estudo avaliar os pigmentos fotossintéticos, a eficiência fotoquímica e o crescimento da pinheira irrigada com águas salinas e doses de potássio. A pesquisa foi realizada sob condições de campo no delineamento em blocos casualizados, arranjados em esquema fatorial 2 × 5, sendo dois valores de condutividade elétrica da água de irrigação - CEa (1,3 e 4,0 dS m-1) e cinco doses de potássio (50, 75, 100, 125 e 150% da recomendação). A dose referente a 100% correspondeu à aplicação de 20 g de K2 O por planta por ano. Água de salinidade de 4,0 dS m-1 reduziu a síntese de clorofila a, clorofila total e carotenoides na pinheira, aos 245 dias após o transplantio. Doses de fertilização de 50 a 150% da recomendação inibiram a síntese de clorofila b, as taxas de crescimento absoluto e relativo em diâmetro de caule das plantas de pinha irrigadas com água de maior condutividade elétrica. A redução na eficiência quântica do fotossistema II na pinheira cultivadas sob salinidade da água de 4,0 dS m-1 está relacionada aos danos fotoinibitórios no fotossistema II. A adubação potássica não amenizou o estresse causado pela salinidade da água no crescimento da pinheira, no período de 151-245 dias após o transplantio.