Effects of phosphate fertilization on growth and yield of irrigated sesame in semi-arid regions
Resumo
Exploring the effects of phosphorus on sesame development and yield in semi-arid environments is crucial for refining agronomic practices and enhancing crop productivity. This research evaluated the response of sesame cultivars to varying phosphorus levels under irrigation in a semi-arid setting. Conducted at the Experimental Farm of the Federal Rural University of the Semi-Arid, two experiments ran from August to November in 2021 and 2022. A randomized block design with subdivided plots and four replicates was employed. Treatments consisted of five phosphorus doses (0, 60, 120, 180, and 240 kg ha-1 of P2O5) applied to main plots, while four sesame cultivars (CNPA G2, CNPA G3, CNPA G4, and BRS Seda) were assigned to subplots. Variables such as plant height, stem diameter, leaf count, capsule count, above-ground dry matter, thousand-seed weight, and seed yield were assessed. Phosphorus application significantly enhanced plant growth, which correlated positively with seed yield. Optimal phosphorus doses for peak seed yield in the first harvest were 170, 184, 167, and 152 kg ha-1 of P2O5 for cultivars CNPA G2, CNPA G3, CNPA G4, and BRS Seda, respectively. The second harvest showed maximum yields at doses of 149, 137, 125, and 164 kg ha-1 of P2O5. Notably, the second harvest yielded better plant development. Response to phosphorus varied among cultivars, with CNPA G3 and CNPA G4 showing the highest growth and productivity.
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Referências
Almeida, M. L., Merotto Junior, A., Sangoi, L., Ender, M., & Guidolin, A. F. (2000). Incremento na densidade de plantas: uma alternativa para aumentar o rendimento de grãos de milho em regiões de curta estação estival de crescimento. Ciência Rural, 30(1), 23-29. https://doi.org/10.1590/S0103-84782000000100004
Alvares, C. A., Stape, J. L., Sentelhas, P. C., Gonçalves, J. M., & Sparovek, G. (2013). Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische zeitschrift, 22(6), 711-728. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507
Amaral, J. A. B., & Silva, M. T. (2008). Evapotranspiração e coeficiente de cultivo do gergelim por manejo de irrigação. Revista Brasileira de Oleaginosas e Fibrosas, 12(1), 25-33.
Amorim Neto, M. S., Araújo, A. E., & Beltrão, N. E. M. (2001). Clima e solo. In D. M. P. Azevedo, & E. F. Lima (Eds.), O agronegócio da mamona no Brasil (pp. 63-76). Embrapa Informação Tecnológica.
Arriel, N. H. C., Firmino, P. T., Beltrao, N. M., Soares, J. J., Araujo, A. E., Silva, A. C., & Ferreira, G. B. (2007). A cultura do gergelim. Embrapa Informação Tecnológica; Embrapa Algodão.
Arriel, N. H. C., Beltrão, N. M., & Firmino, P. T. (2009). Gergelim: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Embrapa Informação Tecnológica; Embrapa Algodão.
Association of Official Analytical Chemists. (1995). Official methods of analysis. AOAC.
Azevedo, R. P., Dallacort, R., Boechat, C. L., Teodoro, P. E., Teodoro, L. P. R., Rossi, F. S., Correia Filho, W. L. F., Della-Silva, J. L., Baio, F. H. R., Lima, M., & Silva Junior, C. A. (2023). Remotely sensed imagery and machine learning for mapping of sesame crop in the Brazilian Midwest. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 32, 101018. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101018
Batistella Filho, F., Ferreira, M. E., Vieira, R. D., Cruz, M. C. P., Centurion, M. A. P. C., Sylvestre, T. B., & Ruiz, J. G. C. L. (2013). Adubação com fósforo e potássio para produção e qualidade de sementes de soja. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(7), 783-790. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2013000700011
Bharathi, K., Panneerselvam, P., & Bhagya, H. P. (2014). Effect of clipping and plant growth regulator along with different kinds of fertilizers on yield and yield parameters in sesame (Sesamum indicum L.) during monsoon period. Indian Journal of Agricultural Research, 48(3), 232-236. http://doi.org/10.5958/j.0976-058X.48.3.039
Bhavana, T., Shankar, T., Maitra, S., Sairam, M., & Kumar, P. P. (2022). Impact of phosphorus and sulphur levels on growth and productivity of summer sesame. Crop Research, 57(3), 178-184. http://dx.doi.org/10.31830/2454-1761.2022.027
Blandino, M., Battisti, M., Vanara, F., & Reyneri, A. (2022). The synergistic effect of nitrogen and phosphorus starter fertilization sub-surface banded at sowing on the early vigor, grain yield and quality of maize. European Journal of Agronomy, 137, 126509. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126509
Bloomfield, K. J., Farquhar, G. D., & Lloyd, J. (2014). Photosynthesis-nitrogen relationships in tropical forest tree species as affected by soil phosphorus availability: a controlled environment study. Functional Plant Biology, 41(8), 820-832. https://doi.org/10.1071/fp13278
Bonfim-Silva, E. M., Oliveira, J. R., Meneghetti, L. A. M., Mendes, W. C., Custódio, A. S. C., Oliveira, N. P. R. D., Rocha, R. A. S., Gomes, N. C. B., Rodrigues, D. S., & Santos, V. O. (2022). Initial growth of sesame under nutrient omission. Journal of Experimental Agriculture International, 44(12), 131-145. https://doi.org/10.9734/jeai/2022/v44i122087
Bunkar, A., & Chaturvedi, D. P. (2022). Effect of phosphorus levels and varieties on growth, yield and quality of linseed (Linum usitatissimum L.). The Pharma Innovation Journal, 11(8), 1716-1720.
Ciereszko, I., Szczygła, A., & Żebrowska, E. (2011). Phosphate deficiency affects acid phosphatase activity and growth of two wheat varieties. Journal of Plant Nutrition, 34(6), 815-829. https://doi.org/10.1080/01904167.2011.544351
Cunha, H. F. V., Gonçalves, J. C., Santos Junior, U. M., Ferreira, M. J., & Peixoto, P. H. P. (2016). Biomassa, trocas gasosas e aspectos nutricionais de plantas jovens de pau de balsa (Ochroma pyramidale (Cav. Ex Lamb.) Urb.) submetidas à fertilização fosfatada em ambientes contrastantes de irradiância. Scientia Forestalis, 44(109), 215-230. https://doi.org/10.18671/scifor.v44n109.21
Emygdio, B. M., & Teixeira, M. C. C. (2008). Densidade de plantas e espaçamento entre linhas para o híbrido de milho BRS 1015 (Circular Técnica, 72). Embrapa.
Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35(6), 1039-1042. https://doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001
Ferreira, P. V. (2000). Estatística experimental aplicada à agronomia (3. ed.). Edufal.
Freire, M. L. F., Beltrão, N. E. M., Rao, T. V. R., & Menezes, H. E. A. (2007). Análise de crescimento não-destrutiva do amendoinzeiro submetido a doses de CaSO4 e P2O5. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 2(3), 193-199. https://doi.org/10.5039/agraria.v2i3a42
Gatiboni, L., Brunetto, G., Pavinato, P. S., & George, T. S. (2020). Legacy phosphorus in agriculture: role of past management and perspectives for the future. Frontiers in Earth Science, 8, 1-2. https://doi.org/10.3389/feart.2020.619935
Gomes, R. V.; Coutinho, J. L. B. (2008). Gergelim. In F. J. A. Cavalcanti (Coord.). Recomendações de adubação para o Estado de Pernambuco: 2ª aproximação (3. ed., pp. 114-115). IPA.
Grilo Júnior, J. A. S., & Azevedo, P. V. (2013). Crescimento, desenvolvimento e produtividade do gergelim BRS Seda na Agrovila de Canudos, em Ceará Mirim (RN). Holos, 2, 19-33. https://doi.org/10.15628/holos.2013.1223
Jahan, N., Alam, A. B. M. S., Mitu, A. S., Habib, M. A., & Rahman, M. S. (2019). Effect of Phosphorus on growth and yield of sesame. Research in Agriculture Livestock and Fisheries, 6(2), 245-251. https://doi.org/10.3329/ralf.v6i2.43047
Javaid, M. M., Saeed, M. A., Waheed, H., Nadeem, M. A., Ahmad, M. F., Aziz, A., Wasaya, A., Awan, M. I., Mahmood, A., & Balal, R. M. (2021). Otimizando a taxa de fósforo para aumentar o rendimento e a qualidade dos grãos em dois acessos de Camelina sativa (L.) Crantz. Semina Ciências Agrárias, 42(5), 2735-2750. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n5p2735
Jose, S., Pavaya, R. P., Kumar, J. S., & Malav, J. K. (2021). Influence of different combinations of NPK and micronutrients on nutritional status and quality parameters of sesame under loamy sand of Gujarat. The Pharma Innovation Journal, 11(11), 1846-1851.
Lima, G. S., Lacerda, C. N., Soares, L. A. A., Gheyi, H. R., & Araújo, R. H. C. R. (2020). Production characteristics of sesame genotypes under different strategies of saline water application. Revista Caatinga, 33(2), 490-499. https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n221rc
Liu, D. (2021). Root developmental responses to phosphorus nutrition. Journal of Integrative Plant Biology, 63(6), 1065-1090. https://doi.org/10.1111/jipb.13090
Mesquita, J. B. R., Azevedo, B. M., Campelo, A. R., Fernandes, C. N. V., & Viana, T. V. A. (2013). Crescimento e produtividade da cultura do gergelim (Sesamum indicum L.) sob diferentes níveis de irrigação. Irriga, 18(2), 364-375. https://doi.org/10.15809/irriga.2013v18n2p364
Mishra, A., Mishra, U. S., Sirothia, P., & Singh, O. K. (2022). Evaluation of interaction effect of phosphorus and sulphur on growth, yield and yield components of sesame (Sesamum indicum L.) under rainfed condition of Chitrakoot area. The Pharma Innovation Journal, 11(1), 1866 1870.
Niu, Y. F., Chai, R. S., Jin, G. L., Wang, H., Tang, C. X., & Zhang, Y. S. (2013). Responses of root architecture development to low phosphorus availability: A review. Annals of Botany, 112(2), 391-408. https://doi.org/10.1093/aob/mcs285
Plaxton, W. C., & Tran, H. T. (2011). Metabolic adaptations of phosphate-starved plants. Plant Physiology, 156(3), 1006-1015. https://doi.org/10.1104/pp.111.175281
Priyadarshini, A., Umesha, C., & Meshram, M. R. (2021). Influence of phosphorus and potassium levels on growth, yield and economics of sesame (Sesamum indicum L.) under eastern Uttar Pradesh condition. Biological Forum – An International Journal, 3(1), 645-650. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.36152.06409
Raniro, H. R., & Santner, J. (2023). Differential phosphorus acquisition strategies of nine cover crop species grown in a calcareous and a decalcified chernozem. Plant and Soil, 498, 671-684. https://doi.org/10.1007/s11104-023-06466-w
Rêgo, L. G. S., Martins, C. M., Silva, E. F., Silva, J. J. A., & Lima, R. N. S. (2016). Pedogenesis and soil classification of an experimental farm in Mossoró, state of Rio Grande do Norte, Brazil. Revista Caatinga, 29(4), 1036-1042. https://doi.org/10.1590/198321252016v29n430rc
Reich III, C. F., & Pisetsky, D. S. (2009). The content of DNA and RNA in microparticles released by Jurkat and HL-60 cells undergoing in vitro apoptosis. Experimental Cell Research, 315(5), 760-768. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2008.12.014
Ribeiro, R. M. P., Albuquerque, J. R. T., Santos, M. G., Barros Júnior, A. P., Grangeiro, L. C., & Silveira, L. M. (2018). Growth dynamics of sesame cultivars. Revista Caatinga, 31(4), 1062-1068. https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n430rc
Roy, E. D., Richards, P. D., Martinelli, L. A., Coletta, L. D., Lins, S. R. M., Vazquez, F. F., Spera, S. A., VanWey, L. K. & Porder, S. (2016). The phosphorus cost of agricultural intensification in the tropics. Nature Plants, 2(5), 1-6. https://doi.org/10.1038/nplants.2016.43
Santos, M. G., Ribeiro, R. M. P., Albuquerque, J. R. T., Lins, H. A., Júnior, A. P. B., Neto, F. B., Silveira, L. M., Soares, E. B., & Souza, A. R. E. (2018). Production performance of sesame cultivars under different nitrogen rates in two crops in the Brazilian semi-arid region. Industrial Crops and Products, 124, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.07.015
Silva, H. P., Brandão Junior, D. S., Neves, J. M. G., Sampaio, R. A., Duarte, R. F., & Oliveira, A. S. (2011). Qualidade de sementes de Helianthus annuus L. em função da adubação fosfatada e da localização na inflorescência. Ciência Rural, 41(7), 1160-1165. https://doi.org/10.1590/S010384782011000700009
Silva, E. L. G., Gonçalves, S. B., Monteiro Filho, A. F., Arriel, N. H. C., & Queiroz, M. F. (2016). Crescimento e produção do gergelim em diferentes níveis de solução organomineral. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 11(3), 33-38. http://dx.doi.org/10.18378/rvads.v11i3.4205
Silva, J. C. A., Fernandes, P. D., Bezerra, J. R. C., Arriel, N. H. C., & Cardoso, G. D. (2014). Crescimento e produção de genótipos de gergelim em função de lâminas de irrigação. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(4), 408-416. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000400008
Soratto, R. P., Souza-Schlick, G. D. D., Giacomo, B. M. S., Zanotto, M. D., & Fernandes, A. M. (2011). Espaçamento e população de plantas de mamoneira de porte baixo para colheita mecanizada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46(3), 245-253. https://doi.org/10.1590/S0100 204X2011000300004
Sousa, A. E. C., Gheyi, H. R., Soares, F. A. L., Nobre, R. G., & Nascimento, E. C. S. (2012). Componentes de produção de pinhão manso irrigado com água de diferentes condutividades elétrica e doses de fósforo. Ciência Rural, 42(6), 1007-1012. https://doi.org/10.1590/S0103 84782012000600009
Vazquez, G. H., Carvalho, N. M., & Borba, M. M. Z. (2008). Redução na população de plantas sobre a produtividade e a qualidade fisiológica da semente de soja. Revista Brasileira de Sementes, 30(2), 1-11. https://doi.org/10.1590/S0101-31222008000200001
Wang, F., Rose, T., Jeong, K., Kretzschmar, T., & Wissuwa, M. (2016). The knowns and unknowns of phosphorus loading into grains, and implications for phosphorus efficiency in cropping systems. Journal of Experimental Botany, 67(5), 1221-1229. https://doi.org/10.1093/jxb/erv517
Zangani, E., Afsahi, K., Shekari, F., Mac Sweeney, E., & Mastinu, A. (2021). Nitrogen and phosphorus addition to soil improves seed yield, foliar stomatal conductance, and the photosynthetic response of rapeseed (Brassica napus L.). Agriculture, 11(6), 1-10. https://doi.org/10.3390/agriculture11060483
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