Eficiência do uso da água do feijoeiro submetido ao déficit hídrico controlado

Abstract

O uso do déficit hídrico, aliado a ferramentas de monitoramento, é fundamental para a sustentabilidade agrícola, especialmente em cenários de escassez hídrica. O objetivo desse estudo foi avaliar o uso integrado da irrigação com déficit controlado e do monitoramento hídrico por meio de tensiometria e índices de vegetação, em especial o Índice de Diferença Normalizada (NDVI) e o Índice de Estresse Hídrico da Cultura (IEHC), nos componentes de produção e na eficiência de uso da água do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.). A pesquisa foi realizada no Departamento de Engenharia Rural e Socioeconomia da Faculdade de Ciências Agronômicas – Campus Botucatu – UNESP. O experimento teve quatros tratamentos: tratamento 1 (T1) = 10 a 15 kPa; tratamento 2 (T2)= 15 a 30 kPa; tratamento 3 (T3)= 30 a 50 kPa; tratamento 4 (T4)= 50 a 75 kPa, correspondentes a 100%, 80%, 60% e 40% da capacidade de água disponível no solo (CAD), respectivamente. Foram utilizados tensiômetros para mensuração da tensão da água no solo (TAS); imagens multiespectrais capturadas com veículo aéreo não tripulado (VANT) para cálculo do NDVI; termometria infravermelha para determinação do IEHC. Avaliaram-se variáveis agronômicas, como: massa fresca (MF); massa seca (MS); área foliar (AF); número de vagens por planta; número de grãos por vagem; peso de 100 grãos (g); produtividade (kg ha-1) e eficiência do uso da água (EUA) (kg m-3). Os resultados indicaram correlação negativa entre as variáveis de crescimento e estresse hídrico. Apesar do tratamento 1 ter apresentado a maior produtividade (4.855,84 kg ha-1), a melhor eficiência do uso da água (EUA) foi observada no tratamento 3, correspondente à faixa de tensão de 30 a 50 kPa, intervalo que abrange os valores amplamente utilizados como critério de manejo da irrigação do feijoeiro. Concluiu-se que o uso integrado de índices espectrais e variáveis fisiológicas é uma estratégia promissora para avaliar o impacto do déficit hídrico sobre o crescimento vegetal, fornecendo subsídios para práticas de manejo mais eficientes e sustentáveis.

The use of controlled water deficit, combined with monitoring tools, is essential for agricultural sustainability, especially under water scarcity conditions. This study aimed to evaluate the integrated use of controlled deficit irrigation and water monitoring through tensiometry and vegetation indices, particularly the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Crop Water Stress Index (CWSI), on yield components and water use efficiency of common bean (Phaseolus vulgaris L.). The research was carried out at the Department of Rural Engineering and Socioeconomics, Faculty of Agronomic Sciences – Botucatu Campus – UNESP. The experiment comprised four treatments: treatment 1 (T1) = 10–15 kPa; treatment 2 (T2) = 15–30 kPa; treatment 3 (T3) = 30–50 kPa; and treatment 4 (T4) = 50–75 kPa, corresponding to 100%, 80%, 60%, and 40% of the soil available water capacity (AWC), respectively. Tensiometers were used to measure soil water tension (SWT); multispectral images acquired by an unmanned aerial vehicle (UAV) were used to calculate NDVI; and infrared thermometry was applied to determine CWSI. Agronomic variables evaluated included fresh mass (FM), dry mass (DM), leaf area (LA), number of pods per plant, number of grains per pod, weight of 100 grains (g), yield (kg ha⁻¹), and water use efficiency (WUE) (kg m⁻³). Results showed a negative correlation between growth variables and water stress. Although treatment 1 yielded the highest productivity (4,855.84 kg ha⁻¹), the highest water use efficiency was observed in treatment 3, corresponding to the 30–50 kPa tension range—values widely used as an irrigation management criterion for common bean. The integrated use of spectral indices and physiological variables proved to be a promising strategy for assessing the impact of water deficit on plant growth, providing valuable insights for more efficient and sustainable irrigation management practices.