Effect of irrigation suspension on the growth, water state and production of spinach (Spinacia olerácea L.) plants
Efecto de la suspensión del riego sobre el crecimiento, estado hídrico y producción de plantas de espinaca (Spinacia olerácea L.)
DOI:
https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v36n2.67167Keywords:
stomatal conductance, relative water content, water potential, SPAD, leaf area. (en)conductancia estomática, contenido relativo de agua, potencial hídrico, SPAD, área foliar. (es)
Downloads
Spinach is susceptible to drought conditions, and, because of climate change, it is necessary to optimize water application to crops. Therefore, a test was carried out in a completely randomized design (CRD) with four treatments consisting of the following irrigation suspension durations: T1: 0 d, T2: 4 d, T3: 7 d and T4: 10, with six replicates for a total of 24 experiment units (EU). Each EU consisted of 6 plants, for a total of 120 plants that were transplanted to 2 L pots with a mixture of peat and soil (2:1). The upper part of the substrate was maintained with a higher moisture content in the treatment without irrigation suspension and in the one with irrigation suspended for 4 d. An inversely proportional relationship was observed between the moisture content and the leaf water potential. The treatment without irrigation suspension recorded the highest leaf water potential value during the measurement period. There were no significant differences between the chlorophyll content in the SPAD units or for the leaf area, stomatal conductance and dry mass. The fresh mass presented significant differences and had the highest value in the treatment without suspension of irrigation.
La espinaca es una planta sensible a las condiciones de sequía y debido al cambio climático se hace necesario optimizar la aplicación de agua a los cultivos. Por lo anterior, se llevó a cabo un ensayo en un diseño completamente al azar (DCA) con cuatro tratamientos correspondientes a la duración de la suspensión del riego T1: 0 d, T2: 4 d, T3: 7 d y T4: 10, con seis repeticiones para un total de 24 unidades experimentales (UE). Cada UE estuvo conformada por 6 plantas, lo que significó emplear un total de 120 plantas, las cuales fueron trasplantadas en materas de 2 L con una mezcla de turba y suelo (2:1). La parte superior del sustrato se mantuvo con mayor contenido de humedad tanto en el tratamiento sin suspensión de riego como en el que se suspendió por 4 d. Se observó una relación inversamente proporcional entre el contenido de humedad y el potencial hídrico de la hoja. El tratamiento sin suspensión de riego registró los valores más altos de potencial hídrico foliar durante el tiempo de medición. No se presentaron diferencias significativas entre el contenido de clorofila en unidades SPAD, así como en el área foliar, conductancia estomática y masa seca. La masa fresca presentó diferencias significativas y obtuvo los mayores valores en el tratamiento sin suspensión de riego.
References
Abad, M., P. Noguera, and C. Carrion. 2004. Los sustratos en los cultivos sin suelo. pp.113-158. In: Urrestarazu, M.G. (ed.). Tratado de cultivo sin suelo. Ed. Mundi-Prensa, Madrid.
Balaguera, H.E., J. Álvarez, and J. Rodríguez. 2008. Efecto del déficit de agua en el trasplante de plántulas de tomate (Lycopersicum esculentum L.). Agron. Colomb. 26, 246-255.
Bartlett, M., C. Scoffoni, and L. Sack. 2012. The determinants of leaf turgor loss point and prediction of drought tolerance of species and biomes: a global meta-analysis. Ecol. Lett. 15(5), 393-405. Doi: 10.1111/j.1461-0248.2012.0175Lx.
Batra, N.G., V. Sharma, and N. Kumari. 2014. Drought-induced changes in chlorophyll fluorescence, photosynthetic pigments, and thylakoid membrane proteins of Vigna radiata. J. Plant Interact. 9(1), 712-721. Doi: 10.1080/17429145.2014.905801.
Blokhina, O., E. Virolainen, and K.V. Fagerstedt. 2003. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Ann. Bot. 91, 179-194.
Bougoul, S. and T. Boulard. 2006. Water dynamics in two rockwool slab growing substrates of contrasting densities. Sci. Hortic. 107, 399-404. Doi: 10.1016/j.scienta.2005.11.007.
Chaves, M.M., J. Flexas, and C. Pinheiro. 2009. Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell. Ann Bot. 103(4), 551-560. Doi: 10.1093/Aob/Mcn125.
Durand, M., B. Porcheron, N. Hennion, L. Maurosset, R. Leomoine, and N. Pourtau. 2016. Water deficit enhances C export to the roots in Arabidopsis thaliana plants with contribution of sucrose transporters in both shoot and roots. Plant Physiol. 170(3), 1460-1479. Doi: 10.1104/pp.15.01926.
Earl, H.J. and R.F. Davis. 2003. Effect of drought stress on leaf and whole canopy radiation use efficiency and yield of maize. Agron J. 95, 688-696. Doi: 10.2134/agronj2003.0688.
Estornell, L.H., J. Agusti, P. Merelo, M. Talón, and F.R. Tadeo. 2013. Elucidating mechanisms underlying organ abscission. Plant Sci. 199-200, 48-60. Doi: 10.1016/j.plantsci.2012.10.008.
Farooq, M., A. Wahid, and N. Kobayashi. 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agron. Sustain. Dev. 29, 185-212. Doi: 10.1051/agro:2008021.
Ganji Arjenaki, F., R. Jabbari, and A. Morshedi. 2012. Evaluation of drought stress on relative water content, chlorophyll content and mineral elements of wheat (Triticum aestivum L.) varieties. Int. J. Agric. Crop Sci. 4(11), 726-729.
Godoy, A., Z. Xopiyaxtle, I. Reyes, and C. Torres. 2005. Comportamiento hídrico de hojas y frutos de nogal pecanero y su relación con la calidad y germinación de frutos. Terra Latinoam. 23,.505-513.
Ismail, S.M. 2010. Influence of deficit irrigation on water use efficiency and bird pepper production (Capsicum annum L.). Meteor. Env. Arid Land Agric. Sci. J. 21, 29-43.
Jia, H., R. Oguchi, and A. Hope. 2008. Differential effects of severe water stress on linear and cyclic electron fluxes through Photosystem I in spinach leaf discs in CO2-enriched air. Planta. 228, 803-812. Doi: 10.1007/s00425-008-0783-4.
Jiménez, J., L. Espinosa, L.S. Fuentes, C. Garzón, R. Gil, N. Niño, and M. Rodríguez. 2010. El cultivo de la espinaca en Colombia (Spinacia oleracea L.) y su manejo fitosanitario en Colombia. Fundación Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, Bogota.
Kajerti, N., M. Mastrorilli, F.Z. Lahmer, F. Maalouf, and T. Oweis. 2011. Faba bean productivity in saline-drought conditions. Eur. J. Agron. 35, 2-12. Doi: 10.1016/j.eja.2011.03.001.
La Rosa, R., R. Acuña, K. Acurio, A. Castillo, C. Cepeda, C. Chavarry, M. Correa, L. De la Cruz, M. García, M. Huamaní, J. Jáuregui, L. Luyo, and F. Villanueva. 2011. Respuestas fisiológicas de Hibiscus rosa-sinensis L. (Malvaceae) en el cerro "El Agustino", Lima. The Biologist 9(1), 1-8.
Lipiec, J., C. Doussan, A. Nosalewicz, and K. Kondracka. 2013. Effect of drought and heat stresses on plant growth and yield: a review. Int. Agrophys. 27, 463-477. Doi: 10.2478/intag-2013-0017.
MADR (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural). 2017. Informe de rendición de cuenta 2016-2017 "El renacer del campo". Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Bogotá.
Moreno, L.P. 2009. Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agron. Colomb . 27(2), 179-191.
Ors, S. and D.L. Suarez. 2017. Spinach biomass yield and physiological response to interactive salinity and water stress. Agric. Water Manager. 190, 31-41. Doi: 10.1016/j.agwat.2017.05.003.
Quintal-Ortiz, W.C., A. Pérez-Gutiérrez, L. Latournerie-Moreno, C. May-Lara, E. Ruiz-Sánchez, and A. Martínez-Chacón. 2011. Uso de agua, potencial hídrico y rendimiento de chile habanero (Capsicum chínense Jacq.). Rev. Fitotec. Mex. 35(2), 155-160.
Reyes-Matamoros, J., D. Martínez-Moreno, R. Rueda-Luna and T. Rodríguez-Ramírez. 2014. Efecto del estrés hídrico en plantas de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en condiciones de invernadero. Revista Iberoamericana de Ciencias 1(2), 191-203.
Subramanian, K.S., P. Santhanakrishnan, and P. Balasubramanian. 2006. Responses of field grown tomato plants to arbuscular mycorrhizal fungal colonization under varying intensities of drought stress. Sci. Hortic. 107(3), 245-253. Doi: 10.1016/j.scienta.2005.07.006.
How to Cite
APA
ACM
ACS
ABNT
Chicago
Harvard
IEEE
MLA
Turabian
Vancouver
Download Citation
CrossRef Cited-by
1. Aimun Rasheed, Sumera Anwar, Fahad Shafiq, Zaib-un-Nisa, Shahbaz Khan, Muhammad Ashraf. (2024). Physiological and biochemical effects of biochar nanoparticles on spinach exposed to salinity and drought stresses. Environmental Science and Pollution Research, 31(9), p.14103. https://doi.org/10.1007/s11356-024-31953-7.
2. Necibe Kayak, Ünal Kal, Yeşim Dal, Duran Yavuz, Musa Seymen. (2023). Do Proline and Glycine Betaine Mitigate the Adverse Effects of Water Stress in Spinach?. Gesunde Pflanzen, 75(1), p.97. https://doi.org/10.1007/s10343-022-00675-6.
3. Pule Clement Liatile, Gerhard Potgieter, Makoena Joyce Moloi. (2022). A Natural Bio-Stimulant Consisting of a Mixture of Fish Protein Hydrolysates and Kelp Extract Enhances the Physiological, Biochemical and Growth Responses of Spinach under Different Water Levels. Plants, 11(23), p.3374. https://doi.org/10.3390/plants11233374.
Dimensions
PlumX
Article abstract page views
Downloads
License
Copyright (c) 2019 Agronomía Colombiana
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
© Centro Editorial de la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia
Reproduction and quotation of material appearing in the journal is authorized provided the following are explicitly indicated: journal name, author(s) name, year, volume, issue and pages of the source. The ideas and observations recorded by the authors are their own and do not necessarily represent the views and policies of the Universidad Nacional de Colombia. Mention of products or commercial firms in the journal does not constitute a recommendation or endorsement on the part of the Universidad Nacional de Colombia; furthermore, the use of such products should comply with the product label recommendations.
The Creative Commons license used by Agronomia Colombiana journal is: Attribution - NonCommercial - ShareAlike (by-nc-sa)
Agronomia Colombiana by Centro Editorial of Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional License.
Creado a partir de la obra en http://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/.