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 andR3)). Treatments consisted of factorial combinations of variety (N14 and N26), row spacing (single rowsspaced 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), soilwater content, and cane yield at harvest. Crop water use (CWU) was estimated using the water balanceapproach.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 accountsoil cover and cultivar effects, especially during the period of partial canopy. Although the residue layercaused small reductions in yield in the P, R1 and R2 crops (on average 9%) these were not statisticallysignificant. The combined effect of large CWU reductions and small changes in cane yield resulted inincreased WUE (on average 18%).These responses to a residue layer were achieved through a reduced rate of canopy development dueto delayed emergence of tillers, causing less green canopy cover and reduced CWU, especially during theperiod of partial canopy cover when stalk growth has not yet commenced. CWU and FIPARwere affectedmuch less during the subsequent period of stalk growth, thus affecting cane yield minimally, providedirrigation scheduling was adjusted.Variety N14 consistently developed a canopy more rapidly, intercepted more radiation and achieveda higher yield than N26. Row configuration had a significant impact on canopy development, seasonalFIPAR, 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.
บทคัดย่อในแอฟริกาใต้ (SA) ประมาณ 30% ของอ้อยปลูกภายใต้การชลประทาน และจะเพิ่มความดันให้เห็นถึงประสิทธิภาพใช้ทรัพยากรน้ำจำกัด ลักษณะทางปฏิบัติเช่นการใช้ของสารตกค้างพืช ชั้น แถวเปลี่ยนแปลงระยะห่าง การเติบโตอย่างเหมาะสม และแม่นยำชลประทานแผนอาจอาจเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำ (WUE) โดยประหยัดน้ำ และ/หรือเพิ่มผลผลิต จุดมุ่งหมายของการศึกษาการ ตรวจสอบขอบเขต WUE ผลิตอ้อยยามใน SA สามารถปรับปรุงได้ โดยดีลักษณะทางปฏิบัติ และเพื่อให้สามารถเข้าใจกลไกที่เกี่ยวข้องกับพืชตอบสนองต่อปัจจัยเหล่านี้An 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 andR3)). Treatments consisted of factorial combinations of variety (N14 and N26), row spacing (single rowsspaced 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), soilwater content, and cane yield at harvest. Crop water use (CWU) was estimated using the water balanceapproach.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 accountsoil cover and cultivar effects, especially during the period of partial canopy. Although the residue layercaused small reductions in yield in the P, R1 and R2 crops (on average 9%) these were not statisticallysignificant. The combined effect of large CWU reductions and small changes in cane yield resulted inincreased WUE (on average 18%).These responses to a residue layer were achieved through a reduced rate of canopy development dueto delayed emergence of tillers, causing less green canopy cover and reduced CWU, especially during theperiod of partial canopy cover when stalk growth has not yet commenced. CWU and FIPARwere affectedmuch less during the subsequent period of stalk growth, thus affecting cane yield minimally, providedirrigation scheduling was adjusted.Variety N14 consistently developed a canopy more rapidly, intercepted more radiation and achieveda higher yield than N26. Row configuration had a significant impact on canopy development, seasonalFIPAR, 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.
การแปล กรุณารอสักครู่..
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 andr3 ) การรักษาประกอบด้วยการผสมแบบหลากหลาย ( N14 และ n26 )ระยะห่างระหว่างแถวเดียว ( rowsspaced 1.5 m และแถวคู่ระยะ 1.8 เมตร ) และคลุมผิวดิน ( ดินเปลือย และชั้นเศษพืชตกค้าง ) การวัดรวมประชากร ทิลเลอร์ กั้น photosynthetically รังสีที่ใช้ fipar ) soilwater เนื้อหา และอ้อยผลผลิตในการเก็บเกี่ยว พืชที่ใช้น้ำ cwu ) ซึ่งใช้น้ำ balanceapproach .การศึกษานี้พบว่าระดับการใช้น้ำและความต้องการน้ำเพิ่มขึ้น และมีค่า จะเป็นไปได้โดยใช้พืชตกค้างชั้นคลุมดิน เก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดใน P ( 26% ใน cwu และ 32% ในความต้องการการชลประทาน ) แต่ความประหยัดก็ประสบความสำเร็จใน R พืช ( ประมาณ 15 % )มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะปฏิบัติถูกต้อง ชลประทานตารางตระหนักถึงเงินฝากออมทรัพย์เหล่านี้ในการปก accountsoil และพันธุ์ผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะเวลาของหลังคาบางส่วน แม้ว่าสารตกค้าง layercaused ลดขนาดเล็กในผลผลิตใน R1 R2 P และพืช ( เฉลี่ย 9% ) เหล่านี้ไม่พบ .ผลของการใช้ cwu ขนาดใหญ่และการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆในอ้อยผลผลิตผล inincreased WUE ( เฉลี่ย 18% ) การตอบสนองเหล่านี้ตกค้างชั้นยาผ่านในอัตราที่ลดลง เนื่องจากการล่าช้าของพัฒนาการ กันสาด หน่อ ทำให้คลุมหลังคาสีเขียวน้อยลงและลด cwu โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงระยะของฝาครอบหลังคาบางส่วน เมื่อมีการเจริญเติบโต ก้าน ยังไม่เริ่ม .และ cwu fiparwere affectedmuch น้อยลงในช่วงเวลาต่อมาของการเจริญเติบโตของลำต้น จึงมีผลต่อผลผลิตอ้อยน้อยที่สุด , providedirrigation จัดปรับ ความหลากหลาย N14 อย่างต่อเนื่องพัฒนาทรงพุ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็ว , ดักรังสีมากขึ้นและผลผลิต achieveda สูงกว่า n26 . การตั้งค่าแถวมี สำคัญในการพัฒนา seasonalfipar , กันสาด ,สุดท้ายตามประชากร แต่ไม่มีผลต่อผลผลิตอ้อยหรือมีค่า ศึกษาข้อมูลเชิงปริมาณเพื่อการผลิต parameterising รุ่นซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการจัดการน้ำ และบรรเทาอาการการพยากรณ์ผลผลิต
การแปล กรุณารอสักครู่..