Optimal economic water regime for cowpea production

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2025v46n6p1917

Keywords:

Conventional sprinkler irrigation, Economic analysis, Economic coefficients, Irrigation management, Production costs.

Abstract

Rational irrigation management maximizes crop productivity, optimizes water-use efficiency as a production factor, and enhances economic indicators in irrigated areas. In this study, we determined the optimal economic water regime for cowpea production using economic indicators. The experiments were conducted at the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária experimental area in Teresina, PI, Brazil in 2021 and 2022. The treatments consisted of five irrigation depths, which were calculated as percentages of crop evapotranspiration and cumulative rainfall. Irrigation regimes were 227.90, 241.10, 274.40, 300.80, and 318.40 mm·cycle–1 in 2021 and 133.80, 191.70, 249.00, 303.00, and 357.00 mm·cycle–1 in 2022. Irrigation management operations accounted for the largest share of total and effective operational costs. Rainfall reduced electricity and irrigation management costs, particularly in 2021. Regimes exceeding 274.40 mm·cycle–1 (2021) and 249.00 mm·cycle–1 (2022) increased yield, gross revenue, total and effective operational profits, benefit/cost ratio, profitability index, and break-even price, despite higher total and effective production costs. The regimes of 300.80 mm·cycle–1 (2021) and 303.00 mm·cycle–1 (2022) were demonstrated to be the most economically viable for cowpea production.

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Author Biographies

Theuldes Oldenrique da Silva Santos, Universidade Federal do Piauí

PhD student in the Graduate Program in Agronomy, Federal University of Piauí (UFPI), Teresina, PI, Brazil.

Aderson Soares de Andrade Júnior, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Researcher at the Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA Meio-Norte), Teresina, PI, Brazil.

Henrique Antunes de Souza, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Researcher at the Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA Meio-Norte), Teresina, PI, Brazil.

Laércio da Silva Pereira, Universidade Estadual Paulista

Prof. Dr., Department of Agricultural Engineering and Soils, Federal University of Piauí (UFPI), Teresina, PI, Brazil.

Wady Lima Castro Júnior, Instituto Federal do Maranhão

Prof. Dr., Federal Institute of Maranhão (IFMA), Codó, MA, Brazil.

Ricardo Silva de Sousa, Universidade Federal do Piauí

Prof. Dr., Department of Agricultural Engineering and Soils, Federal University of Piauí (UFPI), Teresina, PI, Brazil.

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Published

2026-02-02

How to Cite

Santos, T. O. da S., Andrade Júnior, A. S. de, Souza, H. A. de, Pereira, L. da S., Castro Júnior, W. L., & Sousa, R. S. de. (2026). Optimal economic water regime for cowpea production . Semina: Ciências Agrárias, 46(6), 1917–1930. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2025v46n6p1917

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Articles