Growth, photosynthetic pigments, and photochemical efficiency of sour passion fruit as a function of the cationic nature of water

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n2p583

Keywords:

Passiflora edulis, Semi-arid region, Water scarcity, Salinity.

Abstract

The objective of this study was to evaluate the growth, photosynthetic pigments, and photochemical efficiency of sour passion fruit cv. BRS Rubi do Cerrado irrigated with waters of different cationic natures. The experiment was carried out from March 2019 to January 2020 in a protected environment belonging to the Academic Unit of Agricultural Engineering of the Federal University of Campina Grande (UFCG), Campina Grande, PB, Brazil. The treatments consisted of eight combinations of irrigation water with different cationic natures: S1 - Control; S2 - Na+; S3 - Ca2+; S4 - Mg2+; S5 - Na+ + Ca2+; S6 - Na+ + Mg2+; S7 - Ca2+ + Mg2+, and S8 - Na+ + Ca2+ + Mg2+. Plants in the control treatment (S1) were irrigated using water with an electrical conductivity (ECw) of 0.4 dS m-1, while the other treatments (S2; S3; S4; S5; S6; S7; and S8) were subjected to an ECw of 3.5 dS m-1. Sour passion fruit growth was affected by variations in the level of electrical conductivity, regardless of the cationic nature of irrigation water. The use of salinized water with sodium favored the synthesis of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoids of passion fruit plants at 180 days after transplanting. The distinct cationic natures of irrigation water did not influence the fluorescence variables of sour passion fruit.

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Author Biographies

Francisco Jean da Silva Paiva, Federal University of Campina Grande

Doctoral Scholar of Agricultural Engineering Course, Federal University of Campina Grande, UFCG, Technology and Natural Resources Center, Campina Grande, PB, Brazil.

Geovani Soares de Lima, Federal University of Campina Grande

Prof., Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

Vera Lúcia Antunes de Lima, Federal University of Campina Grande

Profa, Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

Jailton Garcia Ramos, Federal University of Campina Grande

Doctoral Scholar of Agricultural Engineering Course, Federal University of Campina Grande, UFCG, Technology and Natural Resources Center, Campina Grande, PB, Brazil.

Hans Raj Gheyi, Federal University of Campina Grande

Prof., Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

Maria Sallydelândia de Farias, Federal University of Campina Grande

Prof., Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

Pedro Dantas Fernandes, Federal University of Campina Grande

Prof., Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

Carlos Alberto Vieira de Azevedo, Federal University of Campina Grande

Prof., Post Graduate Program in Agricultural Engineering, Center of Technology and Natural Resources, UFCG, Campina Grande, PB, Brazil.

References

Andrade, E. M. G., Lima, G. S., Lima, V. L. A., Gheyi, H. R., & Silva, A. A. R. (2019). Gas exchanges and growth of passion fruit under saline water irrigation and H2O2 application. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 23(12), 945-951. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v23n12p945-951

Andrade, J. R., Medeiros, A. S., Maia, S. O., Jr., Rezende, L. P., & Araújo, J. C., Neto. (2018). Germination and morphophysiology of passion fruit seedlings under salt water irrigation. Pesquisa Agropecuária Tropical, 48(3), 229-236. doi: 10.1590/1983-40632018v4852710

Arnon, D. I. (1949). Copper enzymes in isolated cloroplasts: polyphenoloxidases in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24(1), 1-15. doi: 10.1104/pp.24.1.1

Ashraf, M., & Harris, P. J. C. (2013). Photosynthesis under stressful environments: an overview. Photosynthetica, 51(2), 163-190. doi: 10.1007/s11099-013-0021-6

Ayers, R. S., & Westcot, D. W. (1999). A qualidade de água na agricultura. (2a ed.). (Estudos FAO, Irrigação e Drenagem, 29). Campina Grande, PB: Universidade Federal da Paraíba.

Barroso, C. M., Franke, L. B., & Barros, I. B. (2010). Substrato e luz na germinação das sementes de rainha-do-abismo. Horticultura Brasileira, 28(2), 236-240. doi: 10.1590/S0102-05362010000200018

Benincasa, M. M. P. (2003). Análise de crescimento de plantas, noções básicas (2a ed.). Jaboticabal, SP: FUNEP.

Cavalcante, L. F., Dias, T. J., Nascimento, R., & Freire, J. L. O. (2011). Clorofila e carotenoides em maracujazeiro-amarelo irrigado com águas salinas no solo com biofertilizante bovino. Revista Brasileira de Fruticultura, 33(Sup. Especial), 699-705. doi: 10.1590/S0100-29452011000500098

Cruz, J. L., Coelho, E. F., Coelho, M. A., Fº., & Santos, A. A. dos. (2018). Salinity reduces nutrients absorption and efficiency of their utilization in cassava plants. Ciência Rural, 48(11), e20180351. doi: 10.1590/0103-8478cr20180351

Dias, A. S., Lima, G. S. de, Gheyi, H. R., Nobre, R. G., & Santos, J. B. dos. (2017). Emergence, growth and production of sesame under salt stress and proportions of nitrate and ammonium. Revista Caatinga, 30(2), 458-467. doi: 10.1590/1983-21252017v30n221rc

Dias, N. S., Blanco, F. F., Souza, E. R., Ferreira, J. F. S., Sousa, O. N., Neto, & Queiroz, I. S. R. (2016). Efeitos dos sais na planta e tolerância das culturas à salinidade. In H. R. Gheyi, N. S. Dias, C. F. Lacerda, & E. Gomes, Fº. (Eds.), Manejo da salinidade na agricultura: estudos básicos e aplicados (pp. 151-162). Fortaleza, CE: INCTSal. Recuperado de https://www.ars.usda.gov/arsuserfiles/20361500/ pdf_pubs/P2542.pdf

Dias, T. J., Cavalcante, L. F., Pereira, W. E., Freire, J. L. O., & Souto, A. G. L. (2013). Irrigação com água salina em solo com biofertilizante bovino no crescimento do maracujazeiro amarelo. Semina: Ciências Agrárias, 34(4), 1639-1652. doi: 10.5433/1679-0359.2013v34n4p1639

Donagema, G. K., Campos, D. V. B., Calderano, S. B., Teixeira, W. G., & Viana, J. H. M. (2011). Manual de métodos de análise de solo (2a ed.). Rio de Janeiro, RJ: EMBRAPA Solos.

Ferreira, T. E., Faleiro, F. G., Junqueira, N. T. V., Camargo, A. J. A., Teston, J. A., & Specht, A. (2019). First record of Isia alcumena, Spodoptera cosmioides and S. eridania (LEPIDOPTERA: NOCTUOIDEA) attacking Passion Fruit (Passiflora edulis Sims) in Brazil. Revista Brasileira de Fruticultura, 41(5), 1-5. doi: 10.1590/0100-29452019047

Freire, J. L. O., Cavalcante, L. F., Nascimento, R., & Rebequi, A. M. (2013). Teores de clorofila e composição mineral foliar do maracujazeiro irrigado com águas salinas e biofertilizante. Revista de Ciências Agrárias, 36(1), 57-70.

Holanda, J. S., Amorim, J. R. A., Ferreira, M. Neto,, Holanda, A. C., & Sá, F. V. S. (2016). Qualidade da água para irrigação. In H. R. Gheyi, N. S. Dias, C. F. Lacerda, E. Gomes Fº. (Eds.), Manejo da salinidade na agricultura: estudos básicos e aplicados (pp. 35-50). Fortaleza, CE: INCTSal. Recuperado de https://ppgea.ufc.br/wp-content/uploads/2018/04/manejo-da-salinidade-na-agricultura. pdf

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2018). Área plantada e quantidade produzida. Recuperado de http://www.sidra.ibge.gov.br

Islam, M. N., Islam, A., & Biswas, J. C. (2017). Effect of gypsum on electrical conductivity and sodium concentration in salt affected paddy soil. International Journal of Agricultural Papers, 2(1), 19-23.

Khalid, A., & Silva, J. A. T. (2010). Yield, essential oil and pigment content of Calendula officinalis L. flower heads cultivated under salt stress conditions. Scientia Horticulturae, 126(2), 297-305. doi: 10.1016/j.scienta.2010.07.023

Kovda, V. A., Yaron, B., & Shalhevet, Y. (1973). Quality of irrigation water. In V. A. Kovda, C. V. Berg, R. M. Hagan. International sourcebook on irrigation, drainage and salinity (pp. 177-205). London: Hutchinson / FAO/ UNESCO.

Lima, L. K. S., Jesus, O. N., Soares, T. L., Santos, I. S., Oliveira, E. J., & Coelho, M. A., Fº. (2020). Growth, physiological, anatomical and nutritional responses of two phenotypically distinct passion fruit species (Passiflora L.) and their hybrid under saline conditions. Scientia Horticulturae, 263(1), 1-15. doi: 10.1016/j.scienta.2019.109037

Melo, J. S., Fº., Veras, M. L. M., Alves, L. S. A., Silva, T. I., Gonçalves, A. C. M., & Dias, T. J. (2017). Salinidade hídrica, biofertilizante bovino e cobertura vegetal morta na produção de mudas de pitombeira (Talisia esculenta). Revista Scientia Agraria, 18(3), 131-145. doi: 10.5380/rsa.v18i3.54307

Mesquita, F. O., Cavalcante, L. F., Batista, R. O., Medeiros, R. F., Rodrigues, R. M., & Santos, W. O. (2014). Avaliação da taxa de crescimento absoluto de mamão Havaí sob o efeito salino e de biofertilizante: Parte I. Magistra, 26(4), 443-455.

Mesquita, F. O., Rebequi, A. M., Cavalcante, L. F., & Souto, A. G. L. (2012). Crescimento absoluto e relativo de mudas de maracujazeiro sob biofertilizante e águas salinas. Revista de Ciências Agrárias, 35(1), 222-239.

Moura, R. S., Soares, T. L., Lima, L. K. S., Gheyi, H. R., Jesus, O. N., & Coelho, M. A., Fº. (2019). Salinity-induced changes in biometric, physiological and anatomical parameters of Passiflora edulis Sims plants propagated by different methods. Archives of Agronomy and Soil Science, 1(12), 1-15. doi: 10.1080/0 3650340.2019.1688789

Richards, L. A. (1954). Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Washington, USA: Department of Agriculture.

Rocha, L. F., Cunha, M. S., Santos, E. M., Lima, F. N., Mancin, A. C., & Cavalcante, Í. H. L. (2013). Biofertilizante, calagem e adubação com NK nas características físicas e químicas de frutos de maracujazeiro-amarelo. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 8(4), 555-562. doi: 10.5039/agraria.v8 i4a2939

Santos, J. A., Jr., Gheyi, H. R., Cavalcante, A. R., Francilino, A. H., & Perez-Marin, A. M. (2016). Crescimento de girassóis ornamentais sob estresse salino em hidroponia de baixo custo. Irriga, 21(3), 591-604. doi: 10.15809/irriga.2016v21n3p591-604

Santos, N. S., Silva, J. C. S., Pereira, W. S., Melo, J. L. R., Lima, K. V., Lima, K. F., & Almeida, R. S. (2020). Crescimento da palma forrageira sob estresse salino e diferentes lâminas de irrigação. Revista Craibeiras de Agroecologia, 5(1), e9452.

São José, A. R., Rebouças, T. N. H., Pieres, M. M., Angel, D. N., Sousa, I. V. B., & Bonfim, M. P. (2000). Maracujá: práticas de cultivo e comercialização. Vitória da Conquista, BA: UESB.

Silva, A. R. A., Bezerra, F. M. L., Lacerda, C. F., Sousa, C. H. C., & Chagas, K. L. (2016). Pigmentos fotossintéticos e potencial hídrico foliar em plantas jovens de coqueiro sob estresses hídrico e salino. Revista Agro@mbiente, 10(4), 317-325. doi: 10.18227/1982-8470ragro.v10i4.3650

Silva, E. N., Ribeiro, R. V., Ferreira-Silva, S. L., Viégas, R. A., & Silveira, J. A. G. (2011). Salt stress induced damages on the photosynthesis of physic nut young plants. Scientia Agricola, 68(1), 62-68. doi: 10.1590/S0103-90162011000100010

Silva, M. A., Santos, C. M., Vitorino, H. S., & Rhein, A. F. L. (2014). Pigmentos fotossintéticos e índice Spad como descritores de intensidade do estresse por deficiência hídrica em cana-de-açúcar. Bioscience Journal, 30(1), 173-181.

Soares, L. A. A., Nobre, R. G., Gheyi, H. R., Lima, G. S., Silva, A. O., & Soares, S. S. (2012). Componentes de crescimento da mamoneira cultivada com águas salinas e doses de nitrogênio. Irriga, 1(1), 40-54. doi: 10.15809/irriga.2012v1n01p40

Souza, J. T. A., Munes, J. C., Cavalcante, L. F., Munes, J. A. S., Pereira, W. E., & Freire, J. L. O. (2018). Effects of water salinity and organomineral fertilization on leaf composition and production in Passiflora edulis. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22(8), 535-540. doi: 10.1590 /1807-1929/agriambi.v22n8p535-540

Wanderley, J. A. C., Azevedo, C. A. V., Brito, M. E. B., Cordão, M. A., Lima, R. F., & Ferreira, F. N. (2018). Nitrogen fertilization to attenuate the damages caused by salinity on yellow passion fruit seedlings. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22(8), 541-546. doi: 10.1590/1807-1929/agriambi.v22n8p541-546

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Published

2021-02-24

How to Cite

Paiva, F. J. da S., Lima, G. S. de, Lima, V. L. A. de, Ramos, J. G., Gheyi, H. R., Farias, M. S. de, Fernandes, P. D., & Azevedo, C. A. V. de. (2021). Growth, photosynthetic pigments, and photochemical efficiency of sour passion fruit as a function of the cationic nature of water. Semina: Ciências Agrárias, 42(2), 583–598. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n2p583

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