Quantum yield, chlorophyll, and cell damage in yellow passion fruit under irrigation strategies with brackish water and potassium

Abstract

The occurrence of water sources with high concentrations of salts in the semiarid region of Northeast Brazil stands out as a limiting factor in the cultivation of irrigated yellow passion fruit. Thus the search for irrigation strategies with brackish water is fundamental for the sustainability of irrigated crops. The objective of the present study was to determine the quantum yield, chlorophyll levels, and cell damage in yellow passion fruit cultivated under different irrigation strategies with brackish water and potassium fertilization. The experiment was conducted under field conditions in São Domingos - PB, Brazil, adopting a randomized block design in a 6×2 factorial scheme, consisting of six strategies of use of brackish water applied in the different phenological stages of crop and two doses of potassium (60 and 100% of the recommendation), with four replicates. Two levels of irrigation water salinity were used, with low (1.3 dS m-1) and high electrical conductivity (4.0 dS m-1). The potassium dose of 100% recommendation corresponds to the application of 345 g of K2O per plant per year. The use of brackish water (4.0 dS m-1) increased chlorophyll fluorescence and negatively affected the photosynthetic pigments of yellow passion fruit, regardless of the phenological stage. Salt stress intensified intercellular electrolyte leakage in passion fruit plants under higher dose of potassium. Our results show that fertilization equivalent to 100% of the potassium recommendation is excessive for yellow passion fruit ‘BRS GA1’ in the tropical semiarid region under salt stress conditions. A ocorrência de mananciais com altas concentrações de sais no semiárido nordestino destaca-se como fator limitante no cultivo do maracujazeiro-amarelo irrigado. Assim, a busca por estratégias de irrigação com água salobra é fundamental para a sustentabilidade da agricultura irrigada. O objetivo deste trabalho foi determinar o rendimento quântico, os teores de clorofila e dano celular em maracujazeiro-amarelo cultivado sob diferentes estratégias de irrigação com água salobra e adubação potássica. O experimento foi conduzido em condições de campo em São Domingos - PB, Brasil, adotando-se o delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 6×2, correspondendo a seis estratégias de uso de água salobra aplicadas nos diferentes estádios fenológicos da cultura e duas doses de potássio (60 e 100% da recomendação), com quatro repetições. Foram utilizados dois níveis de salinidade da água de irrigação, com baixa (1,3 dS m-1) e alta condutividade elétrica (4,0 dS m-1). A dose de potássio de 100% corresponde à aplicação de 345 g de K2O por planta por ano. O uso de água salobra (4,0 dS m-1) aumentou a fluorescência da clorofila e afetou negativamente os pigmentos fotossintéticos do maracujá-amarelo, independente do estádio fenológico. O estresse salino intensificou o extravasamento de eletrólitos em plantas de maracujazeiro adubadas sob alta dose de potássio. Os resultados mostram que a adubação equivalente a 100% da recomendação de potássio é excessiva para o cultivo do maracujazeiro-amarelo ‘BRS GA1’ no semiárido tropical, sob condições de estresse salino.