Irrigation of Myrtus communis plants with reclaimed water: morphological and physiological responses to different levels of salinity

Abstract

The influence of irrigation with different sources of reclaimed water on physiological and morphological changes in Myrtus communis plants was investigated to evaluate their adaptability to such conditions. M. communis plants, growing in a growth chamber, were subjected to four irrigation treatments over 4 months (120 d): a control [tap water (0.8 dS m–1), leaching 10% (v/v) of the applied water] and three reclaimed water irrigation treatments, namely 1.5 dS m–1 leaching 25% (v/v) of the applied water (RW1), 4.0 dS m–1 leaching 40% (v/v) of the applied water (RW2), and 8.0 dS m–1 leaching 55% (v/v) of the applied water (RW3). After treatment, all plants were irrigated with tap water, as for the control plants, for a further 2 months (60 d). At the end of the first period (4 months), none of the myrtle plants showed any adverse change in biomass and the average total dry weight (DW) increased by 53% in treatment RW2. However, at the end of the treatment and recovery period (180 d), accumulations of Cl– ions, and especially Na+ ions, negatively affected the growth of all RW3 plants. Plants irrigated with all three reclaimed water samples had increased difficulty in taking-up water from the substrate (i.e., they had lower leaf water potential and relative water content values).RW2 plants showed a better response in their gas exchange parameters.The use of reclaimed water decreased leaf K+/Na+ and Ca2+/Na+ ratios, but no chlorosis or necrosis were observed. The three reclaimed water samples had different effects on the myrtle plants depending on the specific chemical properties of the water. Leaching was found to be important to minimise the negative effects of salinity in the irrigation water.

Se investigó la influencia del riego con diferentes fuentes de agua regenerada sobre los cambios fisiológicos y morfológicos de las plantas de Myrtus communis para evaluar su adaptabilidad a tales condiciones. Las plantas de M. communis, que crecían en una cámara de crecimiento, fueron sometidas a cuatro tratamientos de riego durante 4 meses (120 d): un control [agua del grifo (0,8 dS m-1), lixiviando el 10% (v/v) del agua aplicada] y tres tratamientos de riego con agua regenerada, a saber, 1.. 5 dS m-1 lixiviando el 25% (v/v) del agua aplicada (RW1), 4,0 dS m-1 lixiviando el 40% (v/v) del agua aplicada (RW2), y 8,0 dS m-1 lixiviando el 55% (v/v) del agua aplicada (RW3). Tras el tratamiento, todas las plantas se regaron con agua del grifo, al igual que las plantas de control, durante otros 2 meses (60 d). Al final del primer periodo (4 meses), ninguna de las plantas de mirto mostró cambios adversos en la biomasa y el peso seco total (PS) medio aumentó un 53% en el tratamiento RW2. Sin embargo, al final del periodo de tratamiento y recuperación (180 d), las acumulaciones de iones Cl-, y especialmente de iones Na+, afectaron negativamente al crecimiento de todas las plantas RW3. Las plantas regadas con las tres muestras de agua regenerada tuvieron mayores dificultades para absorber agua del sustrato (es decir, presentaron valores más bajos de potencial hídrico foliar y de contenido relativo de agua).Las plantas RW2 mostraron una mejor respuesta en sus parámetros de intercambio gaseoso. El uso de agua regenerada redujo las relaciones K+/Na+ y Ca2+/Na+ de las hojas, pero no se observó clorosis ni necrosis. Las tres muestras de agua regenerada tuvieron efectos diferentes sobre las plantas de mirto en función de las propiedades químicas específicas del agua. La lixiviación resultó ser importante para minimizar los efectos negativos de la salinidad en el agua de riego.