Water use of wheat, corn and sunflower in the semiarid pampas

• Alfredo Bono ^[1] ; Roberto Alvarez ^[1] ; Josefina De Poepe ^[1]
  1. [1] Agronomía
• Localización: Ciencia del suelo, ISSN 0326-3169, ISSN-e 1850-2067, Vol. 35, Nº. 2, 2017, págs. 273-283
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La determinación de los requerimientos hídricos de los cultivos permite diseñar estrategias de manejo orientadas a un uso eficiente del agua. Nuestros objetivos fueron estimar el uso consuntivo de trigo (Triticum aestivum L.), maíz (Zea mays L.) y girasol (Helianthus annuus L.) en la Región Semiárida Pampeana y particionar el aporte del agua del suelo y la precipitación.

    Adicionalmente, calculamos la eficiencia de uso del agua para esos cultivos. Se utilizó información generada en 138 ensayos realizados entre 2000 y 2013 distribuidos en un área de 15 Mha. Se realizaron 552 muestreos de humedad del suelo hasta una profundidad de 140 cm o hasta el límite superior de la capa petrocálcica en capas de 20 cm. La medición de agua gravimétrica se transformó a lámina usando la densidad aparente de cada capa de suelo. En cada sitio experimental se midieron las precipitaciones durante el ciclo de los cultivos. El uso consuntivo se calculó como la diferencia entre el nivel de agua del suelo a la siembra y a la cosecha más las precipitaciones. Las pérdidas de agua por escurrimiento y drenaje fueron estimadas y restadas al uso consuntivo. La eficiencia de uso del agua se calculó como la relación entre el rendimiento y el uso consuntivo.

    El uso consuntivo promedio fue de 319 mm en trigo, 487 mm en maíz y 443 mm en girasol y las eficiencias de uso del agua fueron de 7,3; 18,3 y 5,6 kg MS mm-1 respectivamente. Aproximadamente 90% del uso consuntivo fue aparentemente cubierto por las precipitaciones en los tres cultivos, siendo el aporte del agua del suelo en general pequeño excepto durante años secos en que alcanzó un 25% del uso consuntivo.

  • English

    Soil degradation due to water erosion affects the productive potential of arable lands. This problem is magnified by undulated landscapes, intense rains, and high frequency of soybean crops in Argentinean agricultural fields. A number of models were developed to study this phenomenon, including the Universal Soil Loss Equation (USLE) and the Water Erosion Prediction Project (WEPP). Locally, USLE has been adjusted and validated, yet it is necessary to ensure models that allow us to account for sediment production and runoff with a higher level of precision. The objectives of this study were to compare measured and WEPP estimated water runoff and measured sediment yield in runoff plots with those estimated with USLE and WEPP.

    The study was carried out in Paraná (Argentina), in four runoff plots: bare soil, maize, soybean at 70 and 35 cm between rows. Nash-Sutcliffe index (E), R2 , confidence interval, and coefficient of variation were used to evaluate the models.

    Comparing average annual soil loss there were no statistical differences between measured and WEPP estimated values, while USLE overestimated soil loss in continuous corn and bare soil treatments. Likewise, annual sediment estimation results indicated a low efficiency of USLE model for all the treatments (E from -8.94 to 0.14), whereas WEPP showed good to very good efficiency (E from 0.17 to 0.61). Runoff water was successfully estimated using WEPP model for the four treatments evaluated (E from 0.27 to 0.44). USLE failed to predict extreme low and high soil loss values measured in continuous soybean plots. The use of the WEPP physical model allowed to better represent the reality of the water erosion usceptibility for different productive systems of Argentinean pampas region.