abstractIn South Africa (SA) approx

abstract

In South Africa (SA) approximately 30% of sugarcane is grown under irrigation and there is increasing pressure to demonstrate efficient use of limited water resources. Agronomic practices such as the use of a crop residue layer, changed row spacing, growing suitable varieties and accurate irrigation scheduling could potentially increase water use efficiency (WUE) by saving water and/or increasing yield. The aim of the study was to investigate to what extent WUE of irrigated sugarcane production in SA can be improved by better agronomic practices, and to gain a better understanding of the mechanisms involved in crop response to these factors.

An overhead irrigated field experiment was conducted near Komatipoort, South Africa on a shallow,well-drained, sandy clay loam over a four year period (one plant (P) and three ratoon crops (R1, R2 and R3)). Treatments consisted of factorial combinations of variety (N14 and N26), row spacing (single rows spaced at 1.5 m and dual rows spaced at 1.8 m) and soil surface cover (bare soil and crop residue layer).Measurements included tiller population, interception of photosynthetically active radiation (FIPAR), soil water content, and cane yield at harvest. Crop water use (CWU) was estimated using the water balance approach.

This study showed that significant reductions in water use and irrigation requirements, and increases in WUE, are possible by using a crop residue layer to cover the soil. Water savings were largest in P (26%in CWU and 32% in irrigation requirement) but substantial savings were also achieved in R crops (about 15%). It is essential to practice accurate irrigation scheduling to realise these savings, taking into account soil cover and cultivar effects, especially during the period of partial canopy. Although the residue layer caused small reductions in yield in the P, R1 and R2 crops (on average 9%) these were not statistically significant. The combined effect of large CWU reductions and small changes in cane yield resulted in increased WUE (on average 18%).

These responses to a residue layer were achieved through a reduced rate of canopy development due to delayed emergence of tillers, causing less green canopy cover and reduced CWU, especially during the period of partial canopy cover when stalk growth has not yet commenced. CWU and FIPAR were affected much less during the subsequent period of stalk growth, thus affecting cane yield minimally, provided irrigation scheduling was adjusted.

Variety N14 consistently developed a canopy more rapidly, intercepted more radiation and achieved a higher yield than N26. Row configuration had a significant impact on canopy development, seasonal FIPAR, final stalk population but did not affect cane yield or WUE.

The study produced quantitative data for parameterising crop models which will improve their reli-ability in irrigation management and yield prediction applications.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อในแอฟริกาใต้ (SA) ประมาณ 30% ของอ้อยปลูกภายใต้การชลประทาน และจะเพิ่มความดันให้เห็นถึงประสิทธิภาพใช้ทรัพยากรน้ำจำกัด ลักษณะทางปฏิบัติเช่นการใช้ของสารตกค้างพืช ชั้น แถวเปลี่ยนแปลงระยะห่าง การเติบโตอย่างเหมาะสม และแม่นยำชลประทานแผนอาจอาจเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ (WUE) โดยประหยัดน้ำ และ/หรือเพิ่มผลผลิต จุดมุ่งหมายของการศึกษาการ ตรวจสอบขอบเขต WUE ผลิตอ้อยยามใน SA สามารถปรับปรุงได้ โดยดีลักษณะทางปฏิบัติ และเพื่อให้สามารถเข้าใจกลไกที่เกี่ยวข้องกับพืชตอบสนองต่อปัจจัยเหล่านี้การทดลองยามฟิลด์จ่ายวิธีใกล้ Komatipoort แอฟริกาใต้ loam ดินตื้น ระบาย ออกดี ทรายระยะเวลาสี่ปี (โรงงานหนึ่ง (P) และพืช ratoon สาม (R1, R2 และ R3)) การรักษาประกอบด้วยชุดแฟกหลากหลาย (N14 และ N26), ช่องว่างระหว่างแถว (แถวเดียวระยะห่าง 1.5 เมตรและแถวคู่ระยะห่าง 1.8 เมตร) และปะผิวดิน (ดินเปลือยและพืชตกค้างชั้น) วัดรวมประชากรผู้เพาะปลูก สกัดกั้นรังสี photosynthetically active (FIPAR), ดินน้ำเนื้อหา และเท้าผลผลิตที่เก็บเกี่ยว ใช้น้ำของพืช (CWU) ถูกประเมินโดยใช้วิธีการสมดุลน้ำการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า ลดอย่างมีนัยสำคัญในการใช้น้ำ และการชลประทานต้อง และเพิ่ม WUE เป็นไปได้ โดยใช้ชั้นสารตกค้างพืชปกคลุมดิน ประหยัดน้ำใหญ่ที่สุดใน P (26% CWU และ 32% ในความต้องการชลประทาน) แต่ยังสำเร็จประหยัดพบในพืช R (ประมาณ 15%) มันเป็นสิ่งสำคัญการชลประทานต้องปฏิบัติให้ตระหนักถึงการประหยัดเหล่านี้ การบัญชีครอบคลุมดินและ cultivar ผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาของฝาครอบบางส่วนการกำหนด แม้ว่าชั้นตกค้างเกิดเล็กลดผลผลิตในพืช P, R1 และ R2 (บนเฉลี่ย 9%) เหล่านี้ไม่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ผลรวมของ CWU ลดขนาดใหญ่และขนาดเล็กเปลี่ยนแปลงผลตอบแทนเท้าให้ WUE เพิ่มขึ้น (บนเฉลี่ย 18%)คำตอบเหล่านี้ตกค้างชั้นสำเร็จผ่านฝาครอบพัฒนาเนื่องจากเกิดการล่าช้าของรถไถเดินตาม ฝาครอบฝาครอบสีเขียวน้อยที่ทำให้เกิดอัตราลดลง และลด CWU โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาของฝาครอบฝาครอบบางส่วนเมื่อเจริญเติบโตของสายไม่ได้เริ่ม CWU และ FIPAR ได้รับผลกระทบมากน้อยระหว่างช่วงต่อของสาย เติบโต ดังนั้น ผลกระทบต่อผลตอบแทนเท้าสะดวก ให้แผนชลประทานถูกปรับปรุงN14 หลากหลายอย่างสม่ำเสมอพัฒนาร่มเงามากขึ้นอย่างรวดเร็ว ดักรังสีเพิ่มเติม แล้วได้รับผลตอบแทนสูงกว่า N26 แถวตั้งค่าคอนฟิกมีผลกระทบสำคัญประชากรสายสุดท้ายพัฒนา FIPAR ตามฤดูกาล ฝาครอบ แต่ไม่มีผลต่อผลผลิตของเท้าหรือ WUEศึกษาการผลิตเชิงปริมาณข้อมูลใน parameterising รูปแบบพืชที่จะปรับปรุง reli-ความสามารถในการจัดการชลประทาน และโปรแกรมประยุกต์ที่คาดเดาผลตอบแทน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นามธรรมในแอฟริกาใต้ (SA) ประมาณ 30% ของอ้อยที่ปลูกภายใต้การชลประทานและการมีความดันที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากรน้ำ จำกัด ปฏิบัติทางการเกษตรเช่นการใช้ของชั้นกากพืชที่ระยะห่างระหว่างแถวเปลี่ยนเติบโตพันธุ์ที่เหมาะสมและการกำหนดเวลาการให้น้ำที่ถูกต้องอาจจะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ (WUE) โดยการประหยัดน้ำและ / หรือการเพิ่มผลผลิต จุดมุ่งหมายของการศึกษาคือการตรวจสอบสิ่งที่ขอบเขต WUE ของการผลิตอ้อยในเขตชลประทานใน SA สามารถปรับปรุงโดยการปฏิบัติทางการเกษตรที่ดีขึ้นและจะได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นของกลไกการมีส่วนร่วมในการตอบสนองต่อการปลูกพืชกับปัจจัยเหล่านี้. การทดลองเขตชลประทานค่าใช้จ่ายที่ได้ดำเนินการ ใกล้ Komatipoort, แอฟริกาใต้ในตื้นระบายน้ำดี, ดินร่วนปนดินเหนียวปนทรายในช่วงสี่ปี (พืช (P) และสามพืชอ้อยตอ (R1, R2 และ R3)) การรักษาประกอบด้วยปัจจัยรวมกันของความหลากหลาย (N14 และ N26) ระยะห่างระหว่างแถว (แถวเดียวที่ระยะห่าง 1.5 เมตรและแถวคู่ระยะห่าง 1.8 เมตร) และฝาครอบผิวดิน (ดินเปลือยและชั้นกากพืช) .Measurements รวมประชากรไถนาการสกัดกั้นของ รังสีที่ใช้งานสังเคราะห์ (FIPAR) ปริมาณน้ำในดินและผลผลิตอ้อยที่เก็บเกี่ยว การใช้น้ำพืช (CWU) เป็นที่คาดกันใช้วิธีการสมดุลของน้ำ. การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการใช้งานและความต้องการน้ำชลประทานและการเพิ่มขึ้นใน WUE เป็นไปได้โดยใช้ชั้นกากพืชเพื่อให้ครอบคลุมดิน เงินฝากออมทรัพย์เป็นน้ำที่ใหญ่ที่สุดใน P (26% ใน CWU และ 32% ในความต้องการชลประทาน) แต่เงินออมที่สำคัญก็ประสบความสำเร็จในการปลูกพืช R (ประมาณ 15%) มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะฝึกการจัดตารางเวลาการให้น้ำที่ถูกต้องให้ตระหนักถึงการประหยัดเหล่านี้คำนึงถึงดินบัญชีและผลกระทบพันธุ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาของหลังคาบางส่วน แม้ว่าชั้นสารตกค้างที่เกิดจากการลดลงของขนาดเล็กในอัตราผลตอบแทนใน P ที่ R1 R2 และพืช (โดยเฉลี่ย 9%) เหล่านี้ไม่ได้มีนัยสำคัญทางสถิติ ผลรวมของการลด CWU ขนาดใหญ่และการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในผลผลิตอ้อยมีผลในการเพิ่มขึ้น WUE (โดยเฉลี่ย 18%). การตอบสนองเหล่านี้ไปยังชั้นที่เหลือถูกประสบความสำเร็จผ่านอัตราที่ลดลงของการพัฒนาหลังคาอันเนื่องมาจากการเกิดความล่าช้าของหน่อทำให้หลังคาสีเขียวน้อย ครอบคลุมและลด CWU โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาของฝาครอบหลังคาบางส่วนเมื่อการเจริญเติบโตของลำต้นยังไม่ได้เริ่มเลย CWU FIPAR และได้รับผลกระทบน้อยมากต่อมาในช่วงระยะเวลาของการเจริญเติบโตก้านจึงมีผลต่อผลผลิตอ้อยน้อยที่สุดการตั้งเวลาการชลประทานให้มีการปรับ. วาไรตี้ N14 การพัฒนาอย่างต่อเนื่องหลังคามากขึ้นอย่างรวดเร็ว, ดักรังสีมากขึ้นและประสบความสำเร็จผลผลิตสูงกว่า N26 การกำหนดค่าแถวมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในการพัฒนาหลังคา FIPAR ฤดูกาลประชากรก้านสุดท้าย แต่ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อผลผลิตอ้อยหรือ WUE. การศึกษาข้อมูลเชิงปริมาณที่ผลิตสำหรับรุ่น parameterising พืชซึ่งจะช่วยปรับปรุง RELI-ความสามารถในการบริหารจัดการน้ำชลประทานและการประยุกต์ใช้การคาดการณ์อัตราผลตอบแทน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม

ในแอฟริกาใต้ ( SA ) ประมาณ 30% ของอ้อยที่ปลูกในระบบชลประทาน และมีความดันเพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรน้ำจำกัด การปฏิบัติทางการเกษตร เช่น การใช้พืชตกค้างชั้นเปลี่ยนระยะห่างระหว่างแถวการปลูกเหมาะพันธุ์และตารางเวลาการชลประทานที่ถูกต้องอาจจะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ ( WUE ) ประหยัดน้ำและ / หรือผลผลิตที่เพิ่มขึ้น จุดมุ่งหมายของการศึกษาคือ เพื่อศึกษาสิ่งที่ขอบเขตของการผลิตอ้อยในเขตชลประทานมีค่าซา สามารถปรับปรุงได้ โดยการปฏิบัติทางการเกษตรที่ดีและเพื่อเพิ่มความเข้าใจในกลไกที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อปัจจัยเหล่านี้

ค่าโสหุ้ยชลประทานทำการทดลองใกล้โคมาติพวร์ท , แอฟริกาใต้ในตื้นเนื้อดี ดินทราย ดินเหนียวร่วนเกินระยะเวลา 4 ปี ( ต้นหนึ่ง ( P ) และสาม ตอซังพืช ( R1 , R2 กับ R3 ) . การรักษาประกอบด้วยการผสมแบบหลากหลาย ( N14 และ n26 )ระยะห่างระหว่างแถว ( แถวเดี่ยวและแถวคู่ระยะ 1.5 เมตร ระยะที่ 1.8 เมตร ) และคลุมผิวดิน ( ดินเปลือย และชั้นเศษพืชตกค้าง ) การวัดรวมประชากร ทิลเลอร์ กั้น photosynthetically รังสีที่ใช้ fipar ) , น้ำในดิน และผลผลิตอ้อยที่เกี่ยว พืชที่ใช้น้ำ cwu ) ซึ่งใช้ดุลน้ำ

)การศึกษานี้พบว่าระดับการใช้น้ำและความต้องการน้ำเพิ่มขึ้น และมีค่า จะเป็นไปได้โดยใช้พืชตกค้างชั้นคลุมดิน เก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดใน P ( 26% ใน cwu และ 32% ในความต้องการการชลประทาน ) แต่ความประหยัดก็ประสบความสำเร็จใน R พืช ( ประมาณ 15 % )มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะปฏิบัติถูกต้อง ชลประทานตารางตระหนักถึงเงินฝากออมทรัพย์เหล่านี้ ถ่ายลงในบัญชี และกลบดินพันธุ์ผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาของหลังคาบางส่วน ถึงแม้ว่ากากชั้นทำให้ลดขนาดเล็กในผลผลิตใน p , R1 R2 และพืช ( เฉลี่ย 9% ) เหล่านี้ไม่ได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติผลของการใช้ cwu ขนาดใหญ่และขนาดเล็กการเปลี่ยนแปลงทำให้เพิ่มผลผลิตอ้อย ( มีค่าเฉลี่ยร้อยละ 18 )

คำตอบเหล่านี้จะตกค้างชั้นยาผ่านในอัตราที่ลดลงของการพัฒนาหลังคาเนื่องจากการได้รับล่าช้า ทำให้คลุมหลังคาสีเขียวน้อยลงและลด cwu โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาของปกกันสาด บางส่วนเมื่อการเจริญเติบโตก้านยังไม่เริ่มต้นcwu fipar ได้รับผลกระทบน้อยมาก และในช่วงต่อมาของการเจริญเติบโตของลำต้น จึงมีผลต่อผลผลิตอ้อยสดให้ชลประทานจัดปรับ

14 อย่างหลากหลายพัฒนาทรงพุ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็ว , ดักรังสีมากขึ้น และได้รับผลตอบแทนที่สูงกว่า n26 . การตั้งค่าแถวมีสำคัญต่อการพัฒนา , หลังคา fipar ตามฤดูกาลสุดท้ายตามประชากร แต่ไม่มีผลต่อผลผลิตอ้อยหรือมีค่า

ศึกษาข้อมูลเชิงปริมาณเพื่อการผลิต parameterising รุ่นซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการจัดการน้ำ และบรรเทาอาการการพยากรณ์ผลผลิต