Efficient use of water and nutrients in irrigated cropping systems in the Alqueva region

• Autores: Alexandra Tomaz, Manuel Patanita, Isabel Guerreiro, José Dôres, Luis Boteta, José Manuel Ferro Palma
• Localización: Spanish Journal of Soil Science: SJSS, ISSN-e 2253-6574, Vol. 8, Nº. 1, 2018, págs. 12-23
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Eficiência no uso da água e dos nutrientes em sistemas culturais de regadio na região de Alqueva
  • Eficiencia en el uso de agua y nutrientes en sistemas de cultivo de regadío en la región de Alqueva
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  • español

    En la región de Alentejo, en el Sur de Portugal, como resultado de la ejecución del sistema global de riego de Alqueva, la intensificación de la agricultura es un reto para la sostenibilidad de los sistemas de producción agrícola. La demanda de agua y fertilizantes está aumentando pero lo mismo ocurre con la demanda en el uso eficiente del agua (WUE) y nutrientes (NUE). El aumento de la eficiencia en el uso de los recursos acompañado de mejoras en la productividad se puede lograr a través de prácticas agronómicas apropiadas, tales como la rotación de cultivos. Con base en un proyecto de demostración llevado a cabo en dos fincas ubicadas en el Baixo Alentejo, en la zona de riego de Alqueva, se analizaron los parámetros de fertilidad del suelo, la WUE y la NUE (del nitrógeno, del fósforo y del potasio) en tres sistemas de cultivos basados en el maíz: un monocultivo de maíz (M-M) y dos rotaciones, cebada+maíz-cebada (BM-B) y girasol-cebada+maíz (S-BM). El contenido de materia orgánica total del suelo se incrementó en dos rotaciones, una observación importante especialmente en suelos con bajo contenido orgánico. El balance final de fósforo y potasio extractable fue positivo en la rotación BM-B. Los valores de WUE apuntan a un comportamiento menos equilibrado de la rotación S-BM. La WUE y la NUE del nitrógeno en los distintas cultivos y rotaciones siguieron una tendencia similar. Las secuencias de cultivos M-M y BM-B mostraron los mejores indicadores de NUE para nitrógeno y fósforo. En todos los sistemas de cultivo la NUE del potasio fue baja, lo que sugiere la necesidad de abordar de forma cuidadosa las aplicaciones de este nutriente por fertilización.

  • English

    In the region of Alentejo, Southern Portugal, as a consequence of the implementation of the Alqueva global irrigation system, agriculture intensification is challenging the sustainability of the farming systems. The demand for water and for fertilizers is increasing but so is the demand for water use efficiency (WUE) and for nutrient use efficiency (NUE). Increasing resource-use efficiency while reducing yield gaps can be addressed by suitable agricultural management practices, as in the case of crop rotations. Based on a demonstration project carried out in two farms located in Baixo Alentejo, within the Alqueva irrigation network, soil fertility parameters, WUE and NUE (for nitrogen, phosphorus and potassium) were studied in three maize-based cropping systems: a maize monoculture (M-M) and two rotations, barley+maize-barley (BM-B) and sunflower-barley+maize (S-BM). The total soil organic matter content increased in the two rotations, an important observation especially in soils with low organic content. The final balance of extractable phosphorus and potassium was positive in the BM-B rotation. Water use efficiency values point to a less balanced performance of the S-BM rotation. The WUE and the nitrogen NUE in the different crops and rotations followed a similar pattern. The M-M and BM-B crop successions showed the best indicators of NUE for nitrogen and phosphorus. In all the cropping systems, the potassium NUE was low, suggesting the need to carefully equate the additions of this nutrient by fertilization.

  • português

    Na região do Alentejo, no Sul de Portugal, como resultado da implementação do sistema global de rega de Alqueva, a intensificação da agricultura constitui um desafio à sustentabilidade dos sistemas de produção agrícola. A procura de água e de fertilizantes está a aumentar mas o mesmo acontece com a eficiência no uso da água (WUE) e dos nutrientes (NUE). O aumento na eficiência de uso dos recursos acompanhado de ganhos de produtividade pode ser alcançado através de práticas agronómicas adequadas, como é o caso das rotações culturais. Com base num projeto de demonstração realizado em duas explorações agrícolas localizadas no Baixo Alentejo, no perímetro de rega de Alqueva, analisaram-se os parâmetros de fertilidade do solo, a WUE e a NUE (do azoto, do fósforo e do potássio) em três sucessões culturais baseadas em milho: uma monocultura de milho (M-M) e duas rotações, cevada+milho-cevada (BM-B) e girassol-cevada+milho (S-BM). O teor de matéria orgânica total do solo aumentou nas duas rotações, uma observação importante principalmente em solos com baixos teores de matéria orgânica. O balanço final de fósforo e potássio extraíveis foi positivo na rotação BM-B. Os valores de WUE apontam para um desempenho menos equilibrado da rotação S-BM. A WUE e a NUE do nitrogénio nas várias culturas e rotações seguiram um padrão semelhante. As sucessões culturais M-M e BM-B apresentaram os melhores indicadores de NUE em relação ao nitrogénio e ao fósforo. Em todas as sucessões culturais, a NUE do potássio foi baixa, sugerindo a necessidade de equacionar de forma cuidada as aplicações deste nutriente por fertilização.