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Journal Cover Irrigation and Drainage
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   Hybrid Journal Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
   ISSN (Print) 1531-0353 - ISSN (Online) 1531-0361
   Published by John Wiley and Sons Homepage  [1592 journals]
  • Impact of Rotational Grazing Systems on the Pasture Crop Coefficient for
           Irrigation Scheduling
    • Authors: Birendra KC; Magdy Mohssen, Henry Wai Chau, Andrew Curtis, Richard Cuenca, John Bright, Ms Srinivasan, Wei Hu, Keith Cameron
      Abstract: Crop coefficient (Kc) estimations of ryegrass pasture (Lolium perenne) that matches the actual plant canopy represented by height (h) in rotational grazing systems have been assessed. This study investigated the impacts of grazing rotations on Kc, using non-weighing percolation lysimeters. The FAO Penman–Monteith equation was used to estimate the reference evapotranspiration (ETr) from daily weather data. A water balance approach was applied to drainage data from 20 lysimeters to calculate actual evapotranspiration (ETa). Based on ETa and ETr, Kc was estimated for the different pasture growth stages of a grazing rotation.Results showed that Kc and h can be modelled by a linear relationship. Pre- and post-grazing pasture heights were typically 30 and 10 cm, respectively, for which estimated Kc values were 1.0 and 0.6, respectively. Thus, due to variations in pasture height at different grazing stages, the conventional irrigation scheduling using a single Kc of 1.0 does not take into account the dynamic water demand for rotationally grazed pasture. Irrigation scheduling that incorporates variations in Kc with pasture growth stage will lead to more efficient water use and importantly less drainage and overland flow, perhaps the biggest environmental challenge for pastoral irrigators in New Zealand, without impacting on productivity. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.Le coefficient cultural (Kc) de prairies en ray-grass (Lolium perenne) a été estimé en tenant compte de la hauteur h de la canopée dans des systèmes de pâturage avec des exploitations successives. Cette étude a étudié les impacts des rotations de pâturage sur le Kc, en utilisant des lysimètres non pesés. L’équation FAO Penman–Monteith a été utilisée pour estimer l’évapotranspiration de référence (ETr) à partir des données météorologiques journalières. Une approche du bilan hydrique a été appliquée aux données de drainage de 20 lysimètres pour calculer l’évapotranspiration réelle (ETa), Kc a été estimé à partir de ETa et ETr pour les différents stades de croissance des prairies d’une rotation de pâture.Les résultats ont montré que Kc et h peuvent être modélisés par une relation linéaire. Les hauteurs de pâturage pré et postpâturage étaient généralement de 30 et 10 cm, respectivement, pour lesquelles les valeurs de Kc estimées étaient respectivement de 1.0 et 0.6. Ainsi, en raison des variations de la hauteur de l’herbe aux différents stades de pâturage, la planification d’irrigation conventionnelle utilisant un Kc unique de 1.0 ne tient pas compte de la dynamique de la demande en eau des prairies en exploitations successives. La planification de l’irrigation qui intègre des variations de Kc avec le stade de croissance des pâturages entraînera une utilisation plus efficace de l’eau sans impact sur la productivité et, surtout, avec un drainage et un ruissellement contrôlés pour le plus grand bénéfice des enjeux environnementaux en Nouvelle-Zélande. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-11T04:55:37.022844-05:
      DOI: 10.1002/ird.2210
       
  • Key Factors in Handling Conflicts in the Isahaya Bay Land Reclamation
           Project, Japan: A Case Study Focusing on Social Aspects
    • Authors: Shinsuke Ota
      Abstract: The Isahaya Bay land reclamation project is one of the most controversial public works in Japan. The dike closure in 1997 became a target of the mass media as a symbol of ecological destruction. The bad seaweed crop in 2000 triggered fishermen's protests which led to short-term opening of the dike gates. The author became involved in a series of events as a responsible government official in the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries (MAFF) in Japan. This paper illustrates how the Ministry coped with a difficult situation and brings out basic approaches and practical measures for better coordination as a result of these experiences, focusing on the social aspects. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.Le projet de réhabilitation des terres de la baie d'Isahaya est l'un des travaux publics les plus controversés au Japon. La fermeture de la digue en 1997 est devenue une cible de médias comme un symbole de destruction écologique. Une mauvaise récolte d'algues en 2000 a déclenché des manifestations de pêcheurs qui ont conduit rapidement à l'ouverture des portes de la digue. L'auteur s'est impliqué dans une série d'événements en tant que fonctionnaire responsable du ministère de l'Agriculture, des Forêts et des Pêches (MAFF) au Japon. Cet article illustre comment le ministère a fait face aux situations difficiles et présente des approches de base et des mesures pratiques pour une meilleure coordination de ces expériences, en mettant l'accent sur les aspects sociaux. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-10T01:31:09.83858-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2202
       
  • Water Management in Thailand
    • Authors: Somkiat Apipattanavis; Sitha Ketpratoom, Pradab Kladkempetch
      Abstract: The government of Thailand is now promoting the Thailand 4.0 model to escape its middle-income level trap. The model uses an innovative ‘value-based economy’ for climbing up to the high-income level. The three main elements of this are: (i) a knowledge-based economy; (ii) an inclusive society with equitable access; (iii) sustainable development. At present, Thailand consumes 90.4% of its fresh water for agricultural activities, while upper-middle- and high-income countries consume only 67.8 and 40.8% respectively. Therefore, Thailand is now developing strategic plans for proper water management for the next 20 years. The plans take the following concerns into consideration: (i) the principle of a water basin integrated framework and sustainable water management; (ii) government policies and the national economic and social development plan; (iii) the United Nation's Sustainable Development Goals. The strategies are still under discussion and not yet finalized at this moment. However, the plans will certainly hold significant weight in government project funding in the next 20 years. All of the water-related projects will be carried out with the plans as a guideline. Meanwhile, each project will maintain the concepts of culture, tradition, geography and demography to obtain the highest compatibility with Thai society. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.Le gouvernement de la Thaïlande encourage maintenant le modèle Thaïlande 4.0 pour échapper à son piège de pays à niveau moyennement développé. Le modèle utilise une « économie fondée sur la valeur » de l'innovation pour atteindre le niveau de revenu élevé. Trois éléments principaux sont: (i) l'économie fondée sur le savoir; (ii) une société qui intègre tout le monde avec un accès équitable; (iii) le développement durable. À l'heure actuelle, la Thaïlande consacre 90.4% de son eau douce aux activités agricoles, tandis que les pays à revenu moyen supérieur et les pays à revenu élevé ne consomment que 67.8 et 40.8 % respectivement. Par conséquent, la Thaïlande développe actuellement des plans stratégiques pour une gestion adéquate de l'eau pour les 20 prochaines années. Les plans tiennent compte des préoccupations suivantes: (i) le principe de gestion intégrée du bassin versant hydrographique et de la gestion durable de l'eau; (ii) les politiques gouvernementales et le plan national de développement économique et social; (iii) les Objectifs du développement durable des Nations Unies. Les stratégies sont toujours en discussion et ne sont pas encore finalisées à ce jour. Cependant, les projets auront certainement un poids considérable dans les financements gouvernementaux au cours des 20 prochaines années. Tous les projets liés à l'eau seront adoptés par référence aux lignes directrices des plans stratégiques. Chaque projet tiendra les concepts de culture, de tradition, de géographie et de démographie pour obtenir la plus grande compatibilité avec la société thaïlandaise. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-10T00:45:35.012247-05:
      DOI: 10.1002/ird.2207
       
  • Assessment of the Groundwater Salinity Used for Irrigation and Risks of
           Soil Degradation in Souss-Massa, Morocco
    • Authors: Kaoutar El Oumlouki; Rachid Moussadek, Ahmed Douaik, Hamza Iaaich, Houria Dakak, Mohamed Taoufiq Chati, Ahmed Ghanimi, Azzedine El Midaoui, Mahacine El Amrani, Abdelmjid Zouahri
      Abstract: In the Issen irrigated perimeter of the Souss-Massa Plain, Morocco, under a semi-arid climate, the use of irrigation is inevitable for most crops. Therefore, groundwater is increasingly being used. Hydrochemical and statistical studies were conducted; they were carried out on the major and secondary elements of water (EC, Ca2+, pH, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, HCO3-, CO32-, SAR and turbidity). The sampling period lasted over 2 years (2013 and 2014) spread over 3 seasons. The 36 wells that were analysed were spread across the studied plain. The values recorded during the sampling period showed that 11% of the analysed wells are highly saline in which EC> 3 dS m−1. Chemical analysis revealed a wide variety of chemical composition; samples are divided between two facies: sulphated magnesium calcium bicarbonate and sodium chloride. Then, statistical analyses of the studied parameters showed great variability and the results of analysis allowed maps of salinity and the SAR risk of irrigation water to be drawn. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.Dans le périmètre Issen de la plaine Souss-Massa, Maroc, sous un climat semi-aride, le recours à l’irrigation est inévitable pour la plupart des cultures. Les eaux souterraines sont donc de plus en plus sollicitées. Des études hydro-chimique et statistique ont été réalisées; elles ont porté sur les éléments majeurs et secondaires de l’eau (CE, Ca2+, pH, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, HCO3-, CO32-, SAR et turbidité). La période d’échantillonnage a été répartie sur deux ans (2013 et 2014) étalée sur trois campagnes. Les trente-six puits qui ont fait l’objet d’analyses étaient répartis sur l’ensemble de la plaine étudiée. Les valeurs enregistrées durant la période de prélèvement montrent que 11% des puits analysés sont fortement salins dans lesquels CE> 3 dS m−1. Les analyses chimiques révèlent une grande diversité des compositions chimiques, les échantillons se répartissant entre deux faciès: un faciès bicarbonaté calcique-magnésien sulfatée et un faciès chloruré sodique. Ensuite, les analyses statistiques des paramètres étudiés montrent une grande variabilité et les résultats des analyses ont permis l’établissement des cartes de la salinité et du SAR de l’eau d’irrigation. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-10T00:36:22.361512-05:
      DOI: 10.1002/ird.2209
       
  • Assessing the Impacts of Climate Change on the Quantity and Quality of
           Agricultural Runoff (Case Study: GOLGOL River Basin)
    • Authors: Bahman Moshtaghi; Mohammad Hossein Niksokhan, Fereydoun Ghazban, Sepehr Dalilsafaee
      Abstract: The effects of climate change and global warming have become increasingly evident in recent years. Changes in climate may impact water availability, water needs for agriculture and agricultural runoff. The Golgol River Basin has been investigated to examine the effect of climate change. HadCM3 model output under the A2 emission scenario during the two periods of 2046–2065 and 2080–2099 is used to predict temperature and precipitation amount under climate change impact, while the LARS-WG model is used for downscaling. SWAT was applied to simulate runoff, nitrate and organic nitrogen. The SWAT-CUP and SUFI-2 methods were used for calibration. Introducing downscaled results of AOGCM models into the hydrological model and assuming similar regional conditions including fertilizer and land use, the changes in runoff and pollutants in the future were also simulated. It was observed that during 2046–2065, the average monthly runoff, nitrate and organic nitrogen loads would decrease by 27, 18 and 13.5%. The 2080–2099 period when compared to the present shows that the average monthly runoff, nitrate and organic nitrogen loads would decrease by 45, 33 and 35%. So according to runoff quality degradation, management solutions must be found to reduce pollutants. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.Les effets du changement et du réchauffement climatiques sont de plus en plus évidents ces dernières années. L'un des principaux effets du changement climatique concerne l’agriculture et l'eau et nous en avons étudié les effets sur le bassin de la rivière Golgol. La production du modèle HadCM3 sous le scénario d’émission A2 pendant deux périodes 2046–2065 et 2080–2099 permet de prédire la température et la quantité de précipitations sous influence du changement climatique, tandis que le modèle LARS-WG est utilisé pour le changement d'échelle. SWAT a été appliqué pour simuler le ruissellement, le nitrate et l'azote organique. La méthode SWAT-CUP et SUFI2 ont été utilisés pour l’étalonnage. Les changements à venir dans les eaux de ruissellement et les polluants ont également été simulés en introduisant les résultats réduits des modèles AOGCM dans le modèle hydrologique et en supposant des conditions régionales similaires, y compris l'utilisation des engrais et l’utilisation des sols. On a observé qu'en 2046–2065, les charges moyennes mensuelles de ruissellement, de nitrate et d’azote organique diminueraient de 27, 18 et 13.5%. Pour la période 2080–2099 par rapport au présent, ces valeurs seraient respectivement 45, 33 et 35%. Pour prévenir les pertes économiques et agricoles et les préoccupations concernant la diminution de la qualité des ressources en eau, la gestion des eaux de ruissellement pourrait devenir nécessaire. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-08T05:01:00.34108-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2211
       
  • Simulation of Nitrate-n Leaching in no-Till Fields with DRAINMOD-n Ii in a
           Cold-Humid Region
    • Authors: Seyyed Ebrahim Hashemi Garmdareh; Raheleh Malekian, Ali Madani, Robert Gordon
      Abstract: Conservation agriculture, especially no-tillage, has proven to become sustainable farming in many agricultural environments globally. In spite of advantages of no-till systems, this practice may result in excess infiltration into the soil and can enhance the movement of mobile nutrients and some pesticides to subsurface drains and groundwater along preferential pathways. The goal of this study was to evaluate the capacity of DRAINMOD-N II to simulate subsurface nitrate-N leaching in no-till fields in Truro, Nova Scotia, Canada, from 2003 to 2006. The model performance was first evaluated by comparing observed and simulated drain outflow data that is an essential prerequisite for the model to obtain a proper prediction of NO3-N movement, and then by comparing observed and simulated NO3-N concentration in no-till fields using three statistical indices, relative root mean square error (RRMSE), average absolute deviation (AAD) and the correlation coefficient (R2). The RRMSE, AAD and R2 for the validation period were determined to be 1.09, 1.85 and 0.83 mm for drain outflow, and 1.43, 0.51 and 0.79 mg l−1 for NO3-N concentration respectively. The results showed that DRAINMOD-N II predicted NO3-N leaching reasonably well in drainage outflow of no-till fields over the whole period. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.L'agriculture de conservation, en particulier le semis direct, s'est révélée être une agriculture durable dans de nombreux milieux agricoles à l'échelle mondiale. En dépit de certains avantages des systèmes sans labour, cette pratique peut entraîner une infiltration excessive dans le sol et peut améliorer le mouvement des nutriments mobiles et certains pesticides vers les drains souterrains et les eaux souterraines le long des voies préférentielles. L'objectif de cette étude était d'évaluer la capacité de DRAINMOD-N II à simuler la lixiviation au nitrate-N dans des parcelles sans labour à Truro, Nouvelle-Écosse, Canada, de 2003 à 2006. La performance du modèle a d'abord été évaluée en comparant les données de sortie de vidange observées et simulées qui constituent une condition préalable essentielle pour que le modèle obtienne une prédiction appropriée du mouvement du NO3-N, puis en comparant la concentration observée et simulée de NO3-N avec/sans labour en utilisant trois indices statistiques, erreur carrée moyenne relative (RRMSE), écart absolu moyen (AAD) et coefficient de corrélation (R2). Le RRMSE, AAD et R2 pour la période de validation ont été déterminés de 1.09, 1.85 et 0.83 mm pour l'écoulement du drain, et 1.43, 0.51 et 0.79 mg l−1 pour la concentration de NO3-N respectivement. Les résultats ont montré que DRAINMOD-N II prévoyait une lixiviation NO3-N raisonnablement bonne dans les débits de drainage des champs sans labour sur l'ensemble des années. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-05T04:50:51.956976-05:
      DOI: 10.1002/ird.2200
       
  • Roles and Efforts of the Irrigation Sector in Myanmar Agricultural
           Practice
    • Authors: Mu Mu Than
      Abstract: Agriculture has always been the dominant sector in the economy of Myanmar. The agricultural sector contributes 22.1% of the gross domestic product (GDP) (2014–2015), 20% of total export earnings and employs more than 61.2% of the labour force. At present, the country produces enough food to supply its people and export the surplus production. The total land area of Myanmar is 67.7 Mha (million hectares), and the cultivable land is 26% of the total area, i.e. 17.7 Mha, of which only about 12.0 Mha is net sown area. Also, Myanmar is rich in water resources potential, of which surface water is about 108 000 Mm3 of water volume per annum while groundwater potential is about 49 500 Mm3 in 8 river basins in the country. As a part of water resources utilization in the agricultural sector, 581 irrigation dams have been completed, further increasing the irrigable area of 2.78 Mha by the end of March 2016. Because of the traditional irrigation practice of plot-to-plot irrigation, water productivity (WP) is only 40%. In order to improve WP as well as environmental conservation, farmer participation is of vital importance for improving agricultural productivity and poverty alleviation by enhancing irrigation and drainage schemes in agricultural sector development. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.L’agriculture a toujours été le secteur dominant dans l’économie du Myanmar. Le secteur de l’agriculture contribue à 22.1% du produit intérieur brut (PIB) (2014–2015), 20% du total des exportations et emploie plus de 61.2% de la population active. À l’heure actuelle, le pays est autosuffisant et exporte la production excédentaire. La superficie totale du Myanmar est de 67.7 Mha (millions d’hectares), la superficie cultivable est de 26 % de la superficie totale, soit 17.7 Mha, dont environ 12.0 Mha sont semés. De plus, le Myanmar est riche en ressources en eau, dont environ 108 000 Mm3 an−1 en eaux de surface, et un potentiel est d’environ 49 500 Mm3 en eaux souterraines dans huit bassins fluviaux du pays. Dans le cadre de l’utilisation des ressources en eau dans le secteur de l’agriculture, 581 barrages d’irrigation ont été achevés, augmentant encore la zone d’irrigation de 2.78 Mha à la fin du mois de mars 2016. En raison de la pratique traditionnelle de l’irrigation, de l’irrigation parcellaire, la productivité de l’eau (WP) n’est que de 40%. Afin d’améliorer WP tout en préservant l’environnement, la participation des agriculteurs est d’une importance vitale pour améliorer la productivité agricole et réduire la pauvreté grâce à l’amélioration du système d’irrigation et de drainage. Copyright © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2018-01-03T21:21:22.745618-05:
      DOI: 10.1002/ird.2214
       
  • Effect of Drip Fertigation on Potato Productivity with Basal Application
           of Loss Control Fertilizer in Sandy Soil
    • Authors: Zhiwen Feng; Yaohu Kang, Shuqin Wan, Shiping Liu
      Abstract: To establish appropriate drip fertigation scheduling with loss control fertilizer (LCF) as a basal fertilizer in sandy soil, a 2-year field study was conducted to evaluate the effects of five fertilizer levels (10, 30, 50, 70 and 90% of the recommended fertilizer dose (RFD) in 2012, and 10, 35, 60, 85 and 110% of RFD in 2013) on potato biomass, tuber yield and fertilizer and irrigation water productivity. All LCFs were applied as basal fertilizer while drip fertigation was applied when soil matric potential at 0.2 m depth under the emitters reached –25 kPa. Results showed 35–60% of RFD resulted in a better dry matter distribution between above ground and tubers during tuber bulking. Tuber yield initially increased and then decreased with increasing fertilizer rates in both seasons. The highest irrigation water productivity was for 50% of RFD in 2012 and 35% of RFD in 2013. Fertilizer productivity decreased slowly after fertigation level increased to about 50% of RFD. Therefore, 35–50% of RFD is suggested scheduling for potato production in sandy soils under drip fertigation with LCF as basal fertilizer in arid and semi-arid regions in the north of China. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Pour établir une planification appropriée de la fertigation par goutte à goutte combiné avec des engrais à effet retard (LCF) dans un sol sablonneux, une étude de terrain de 2 ans a été réalisée pour évaluer les effets de cinq niveaux d'engrais (10, 30, 50, 70 et 90% de la dose d'engrais recommandée (RFD) en 2012 et 10, 35, 60, 85 et 110% de RFD en 2013) sur la biomasse de pommes de terre, le rendement des tubercules, et la productivité de l'engrais et de l'eau d'irrigation. Tous les traitements ont reçu une fertilisation initiale tandis que la fertigation au goutte à goutte a été appliquée lorsque le potentiel matriciel du sol à une profondeur de 0.2 m sous les émetteurs a atteint –25 kPa. Les résultats ont montré que 35 à 60% des RFD ont entraîné une meilleure répartition de la matière sèche entre le sol et les tubercules lors du gonflement des tubercules. Le rendement des tubercules a d'abord augmenté et a ensuite diminué avec l'augmentation des taux d'engrais dans les deux saisons. La productivité de l'eau d'irrigation la plus élevée était de 50% de RFD en 2012 et de 35% de RFD en 2013. La productivité des engrais a diminué lentement après que le niveau de fertigation augmentait à environ 50% de RFD. Par conséquent, 35–50% de RFD est une recommandation pour la production de pommes de terre sur des sols sablonneux sous fertigation par goutte à goutte avec LCF comme fertilisation initiale dans les régions arides et semi-arides du nord de la Chine. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-28T05:23:55.123415-05:
      DOI: 10.1002/ird.2183
       
  • Contribution of Water Management and Flood Protection to Food Security and
           Sustainable Development of Coastal and Deltaic Areas
    • Authors: Bart Schultz
      Abstract: In the field of irrigation, drainage and flood protection are two items crucial for the world's population, as well as for the work of the International Commission on Irrigation and Drainage (ICID) as a global association of professionals in the water sector. The first concerns the contribution of water management to food security and the second the impacts of man-induced changes in land use and climate change on living and working in coastal and deltaic areas. These two items are presented in light of the rapidly changing and urbanizing world. The first item is mainly based on the work that was done with a great involvement of many specialists for the 6th and 7th World Water Forums and the second one on research by the author during the past decades. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Dans le domaine de l'irrigation, du drainage et de la protection contre les inondations, deux éléments sont essentiels pour la population mondiale, ainsi que pour le travail de la Commission Internationale sur l'Irrigation et le Drainage (ICID) en tant qu'association mondiale des professionnels du secteur de l'eau. Le premier concerne la contribution de la gestion de l'eau à la sécurité alimentaire et le second les répercussions des changements induits par l'homme sur l'utilisation des terres ainsi que le changement climatique sur la vie et le travail dans les zones côtières et deltaïques. Ces deux éléments sont présentés à la lumière de l'évolution rapide et de l'urbanisation du monde. Le premier élément est principalement basé sur le travail qui a été réalisé avec une grande implication de nombreux spécialistes pour les 6ème et 7ème forums mondiaux de l'eau, et le second sur la recherche de l'auteur au cours des dernières décennies. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-28T00:21:04.700329-05:
      DOI: 10.1002/ird.2181
       
  • Development of HADIS Algorithm for Deficit Irrigation Scheduling
    • Authors: Mohammad Ali Asgharzadeh; Manouchehr Heidarpour, Mohammad Shayannejad, Morteza Rasti-Barzoki
      Abstract: Effective management of water resources and their efficient use in drought conditions are very important in the agricultural sector. Deficit irrigation is an optimal solution to produce crops under these conditions. It requires integrated, accurate and efficient management which is quite different from classic irrigation management. An irrigation manager must determine what rate of deficit irrigation is to be applied at each stage of growth; in the other words, deficit irrigation scheduling (DIS) should provide the water requirements of plants during the growing season based on water resources in a way which leads to maximum efficiency. In this study, a DIS heuristic algorithm called HADIS is developed, which is able to estimate the time, frequency and depth of irrigation events according to the crop water production function (CWPF) and FAO 56, leading to maximum yield and water productivity. HADIS is written using the C# language in Visual Studio 2010. In addition, in order to optimize CWPF, GAMS 24.1 software along with Lindo Global Solver is used and SQL Server 2008 is employed as the database. The results of implementing different water, soil and crop scenarios proved the capability of HADIS to achievE maximum crop productivity. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La gestion et l’utilisation efficace des ressources en eau dans des conditions de sécheresse sont très importantes dans le secteur agricole. L’irrigation déficitaire est une solution optimale pour produire des cultures dans ces conditions. Cela nécessite une gestion intégrée, précise et efficace, ce qui est très différent de la gestion classique de l’irrigation. Un gestionnaire d’irrigation doit déterminer quel taux d’irrigation à appliquer à chaque étape de la croissance, en d’autres termes, le programme d’irrigation déficitaire (DIS) doit fournir les besoins en eau des plantes pendant la saison de croissance en fonction des ressources en eau pour obtenir l’efficacité maximale. Dans cette étude, un algorithme heuristique DIS, appelé HADIS, est développé pour estimer le temps, la fréquence et la hauteur des événements d’irrigation selon la fonction de production d’eau (CWPF) et la FAO 56. HADIS est écrit en langage C # dans Visual Studio 2010. De plus, afin d’optimiser CWPF, le logiciel GAMS 24.1 avec Lindo Global Solver est utilisé alors que SQL Server 2008 est utilisé comme base de données. Les résultats de la mise en œuvre de différents scénarios d’eau, de sol et de cultures ont démontré la capacité d’HADIS à produire une productivité maximale des cultures. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-27T03:40:39.853399-05:
      DOI: 10.1002/ird.2212
       
  • Irrigation Management Assessment from Land Fragmentation Perspective in
           the Nile Delta
    • Authors: Waleed H. Abou El Hassan
      Abstract: Sustainable increases in water productivity and water use efficiency at different levels can be achieved by optimizing water uses that are suitable for local farmers, especially those who own small-scale farms. There has been continuous land fragmentation mainly due to land inheritance over generations. A historical assessment of land fragmentation (1994–2013) was evaluated in relation to water management such as pump operation hours. In the Nile Delta, 90% of farm areas are less than 2.1 ha and 59% of these are small-scale areas, ≤0.42 ha. Those small-scale farmers decide on crop patterns and are mainly dependent on the rice crop, which yields the highest net profit income. As a result of land fragmentation, the total number of irrigation events in 2013 was higher than in 2006 and is higher than the number of irrigation events of 1994. Therefore, the total water applied for irrigating crops in 2013 was higher than 2006 (+10.5%) and 1994 (+12.6%). Currently, farmers tend to irrigate their fields for longer periods due to land fragmentation. It is suggested that irrigation improvement as well as a farm contracting system could be the best countermeasures to mitigate the impact of land fragmentation and decrease water losses. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Des augmentations durables de la productivité de l’eau et de l’efficacité de l’utilisation de l’eau à différents niveaux peuvent être obtenues en optimisant l’utilisation de l’eau qui convient aux agriculteurs locaux, en particulier ceux qui possèdent des petites exploitations agricoles. Il y a eu une division continue des terres principalement due à l’héritage foncier au cours des générations. L’évaluation historique de la division des terres (1994–2013) a été évaluée par rapport à la gestion de l’eau, comme les heures de fonctionnement de la pompe. Dans le delta du Nil, 90% des zones agricoles sont inférieures à 2.1 ha, 59% de ces zones sont petites, ≤0.42 ha. Ces petits agriculteurs décident des cultures et dépendent principalement de la culture du riz, qui produit le plus haut revenu net. En raison de la division des terres, le nombre total d’événements d’irrigation en 2013 a été supérieur à celui de 2006 et est supérieur au nombre d’événements d’irrigation de 1994. Par conséquent, l’eau totale appliquée pour les cultures d’irrigation en 2013 est supérieure à 2006 (+10.5%) et 1994 (+12.6%). À l’heure actuelle, les agriculteurs ont tendance à irriguer leurs champs pendant de longues périodes en raison de la division des terres. Il est suggéré que l’amélioration de l’irrigation ainsi que le système de passation des marchés agricoles pourrait être les meilleures contre-mesures pour atténuer l’impact de la division des terres et la diminution des pertes d’eau. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-27T03:26:55.804354-05:
      DOI: 10.1002/ird.2213
       
  • Progress on Solar Photovoltaic Pumping Irrigation Technology
    • Authors: Zhanyi Gao; Yunxin Zhang, Lihui Gao, Ruoxi Li
      Abstract: Solar energy is considered a clean and renewable and safe energy source. With the development of photovoltaic (PV) technology and reduction in costs of PV cells and modules, solar PV pumping irrigation has been widely applied throughout the world. Applying together with micro irrigation technology, PV pumping irrigation has demonstrated a robust fusion in rural development, ecological conservation, and a viable technology for increasing farmers’ incomes and living standards by reducing poverty, and improving the living conditions of women by reducing labour intensity. This paper presents innovations in solar PV pumping technology, and a new business model and policy for enhancing the extension of solar PV pumping irrigation technology. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L’énergie solaire est considérée comme une source d’énergie propre et renouvelable et sûre. Avec le développement de la technologie photovoltaïque (PV) et la réduction des coûts des cellules et modules photovoltaïques, l’irrigation par pompage photovoltaïque a été largement appliquée dans le monde. Il est montré que la combinaison de l’irrigation par PV avec la technologie de micro-irrigation est une fusion robuste dans le développement rural, qui permet la conservation écologique avec une technologie viable, accroit les revenus et les niveaux de vie des agriculteurs, réduit la pauvreté, améliore les conditions de vie des femmes et réduit l’intensité du travail. Cet article présente l’innovation récente dans la technologie de pompage PV, un nouveau modèle d’entreprise et une politique pour améliorer la diffusion de la technologie d’irrigation par pompage solaire photovoltaïque. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-25T22:12:58.669089-05:
      DOI: 10.1002/ird.2196
       
  • Farmers’ Willingness to Participate in the Management of Small-Scale
           Irrigation in China from a Social Capital Perspective
    • Authors: Fang Luo; Qing Wang, Fang Min Sun, Dan Xu, Cai Hong Sun
      Abstract: Because of the different patterns of rural clan society and the 'peer' mode of farmers' interactions, rural households make decisions based on learning, imitation, interaction, and trial and error, the realization of which depends on farmers' social capital. The concept of social capital is introduced to analyse farmers' willingness to participate in the management of small-scale irrigation. The study deconstructs social capital pathways of reducing costs and improving productivity in agriculture. Based on field survey data of 285 farmers in Hubei Province, China, an ordered Logit model is used to analyse farmers' willingness to participate in irrigation management. It is shown that social capital and its four dimensions, i.e. social trust, institutional trust, social networks and social norms, all significantly improve farmers' willingness to participate in such management. Other factors also influence willingness to participate. The larger the cultivated area, agricultural income, or proportion of paddy field, the greater the willingness to participate in this management. The educational level of the head of a household significantly reduces farmers' willingness. Hence, it is recommended to improve farmers' willingness to participate in irrigation management by attaching importance to traditional social cohesiveness, promoting moderate scale management, and orienting rural education toward agriculture. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.A cause des différents schémas de la société agricole, de ses clans, de ses échanges basés sur des reconnaissances mutuelles, les agriculteurs prennent leurs décisions basées sur les méthodes d'apprentissage, d'imitation, d'interaction et d'essai-erreur, qui sont réalisées à l'aide du capital social dont ils disposent. Le concept de capital social est introduit pour analyser la volonté des agriculteurs à participer à la gestion de la petite irrigation. Le présent mémoire détaille les cheminements du capital social pour diminuer le prix de revient à la production agricole et élever la productivité de l'agriculture. Les données recueillies auprès de 285 agriculteurs dans la province du Hubei ont été traitées par le modèle Logit ordonné. Selon les résultats obtenus, le capital social et ses quatre composantes, i.e. la confiance de la société, la confiance dans les institutions, la confiance dans les réseaux sociaux, et les normes sociales, donnent une impulsion considérable à leur volonté de participer. Plus grandes sont la superficie cultivée, le revenu des agriculteurs, la proposition de rizières, plus important est la volonté de participer à la gestion d'irrigation, tandis que le niveau d'éducation des agricultures minimise cette volonté. Par conséquent, afin d'élever leur initiative de participation, les mesures telles que la protection des coutumes de la société rurale, la promotion d’unités de gestion de tailles modérées, le développement de programme de formation agricole à destination des populations rurales doivent être prises. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-20T00:30:36.312925-05:
      DOI: 10.1002/ird.2208
       
  • Socio-Economic Interest of Treated Wastewater Reuse in Agricultural
           Irrigation and Indirect Potable Water Reuse: Clermont-Ferrand and Cannes
           Case Studies' Cost–Benefit Analysis
    • Authors: Rémi Declercq; Sébastien Loubier, Nicolas Condom, Bruno Molle
      Abstract: Unlike many structuring projects, treated wastewater reuse projects are rarely subjected to economic analysis. And when they are, the social and environmental benefits and costs are often not accounted for or are not properly quantified. Here we show that the widely used cost–benefit analysis method showing the profitability of a project from the whole of the community's point of view can be adapted to treated wastewater reuse projects. The remaining evaluation difficulties are more due to the system's complexity rather than its methodological limits. Indeed, the operator must be able to understand, formalize and imagine constraints and risks associated with different domains such as urbanism, agriculture, climate, hydrology and trade. Remaining uncertainties over key parameter values can, however, be properly considered through scenarios and/or stochastic approaches. We illustrate the implementation of this methodological approach with two case studies: Clermont-Ferrand where treated wastewater is reused by a collective irrigation network; and Cannes where surface and groundwater recharge can enable indirect reuse for multiple purposes including indirect potable water production. These two French case studies highlight how economic analysis, dealing with uncertainties, can support decision making. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les projets de réutilisation des eaux usées traitées font rarement l'objet d'analyses économiques. Lorsque c'est le cas, les coûts et bénéfices sociaux et environnementaux ne sont pas correctement pris en compte ou quantifiés. Nous montrons ici que la méthodologie d'analyse coût–bénéfices (ACB) permettant d'évaluer la rentabilité d'un projet à l'échelle d'un territoire peut être adaptée à l'évaluation de projets de réutilisation des eaux usées traitées. La méthodologie employée est bien maitrisée et les difficultés de mise en œuvre sont davantage liées à la complexité du système. L'opérateur doit en effet être en mesure de comprendre, de formaliser et d'imaginer les contraintes et les risques associés à différents domaines tels que l'urbanisme, l'agriculture et l'hydrologie. Les incertitudes résiduelles sur les valeurs de paramètres clés peuvent être prises en compte par l'étude de différents scénarios et/ou par des approches stochastiques. Nous illustrons cette approche à travers les études de cas français de Clermont-Ferrand où des eaux usées traitées sont réutilisées par un réseau collectif d'irrigation, et de Cannes où la recharge de milieux permet la réutilisation indirecte pour différents usages, dont la production indirecte d'eau potable. Ces études de cas illustrent comment l'analyse économique peut aider à la prise de décision. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-14T21:38:38.042792-05:
      DOI: 10.1002/ird.2205
       
  • Technology Smart Approach to Keep Drip Irrigation Systems Functional
    • Authors: Felix B. Reinders; Adriaan S. Van Niekerk
      Abstract: Innovative technology that uses ultrasonic sound to clean drip pipes was developed to embrace the efficiencies offered by drip irrigation in order to preserve precious water resources and to get a return on the investment. The technology known as Greendrum technology uses only sound for cleaning and maintenance of drip irrigation pipes. It uses ultrasonic sound in a small body of water to effectively and quickly clean drip irrigation lines and pipes with ease. It is environmentally friendly and does not use any chemicals.Through testing by the Agricultural Research Council–Institute for Agricultural Engineering (ARC-IAE), results were obtained and analysed that gave some insight into the performance of drip irrigation systems under field conditions and how effective the cleaning process of the Greendrum technology was.There was a tendency that the emission uniformity (EU) and coefficient of variation (CV) as measured in the field of all the dripper types, deteriorated over time.Greendrum dripline cleaning machine results showed that there was a 73% positive change in the CV of the dripper line from a bad CV of 10.6% to an excellent CV of 2.85%. As the drippers could not be cleaned in any other way, the Greendrum ultrasonic sound way was extremely effective and totally restored the drippers. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Une technologie innovante qui utilise les ultrasons pour nettoyer les tuyaux de goutte à goutte a été développée pour faire en sorte que l'efficience de l'irrigation goutte à goutte contribue à préserver les ressources en eau précieuses et à obtenir un retour sur investissement. La technologie, connue sous le nom de technologie Greendrum, utilise uniquement les ultrasons pour le nettoyage et l'entretien des conduites d'irrigation par goutte à goutte. Il utilise des ultrasons focalisés dans une petite étendue d'eau pour nettoyer efficacement et rapidement les conduites d'irrigation et les tuyaux de goutte. Il est respectueux de l'environnement et n'utilise aucun produit chimique.Grâce à des tests effectués par l'Institut de génie agricole du conseil en recherche agricole (ARC-IAE), des résultats ont été obtenus et analysés. Ces tests rendent compte de la performance des systèmes d'irrigation par goutte à goutte dans des conditions de terrain et de l'efficacité du processus de nettoyage de la technologie Greendrum.L'uniformité d'émission (UE) et le coefficient de variation (CV), mesurés dans le domaine pour tous les types de goutteurs, se sont détériorés avec le temps.Les résultats de la machine de nettoyage de rampes de goutteurs Greendrum ont montré qu'il y avait une variation positive de 73% dans le CV de la ligne de goutteurs, qui passe d'une valeur de 10.6% à un excellent CV de 2.85%. Comme les goutteurs ne pouvaient pas être nettoyés d'une autre manière, le procédé à ultrasons de Greendrum était extrêmement efficace et a totalement récupéré les goutteurs. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-14T06:45:23.032047-05:
      DOI: 10.1002/ird.2191
       
  • Transfer Function and Time Series Outlier Analysis: Modelling Soil
           Salinity in Loamy Sand Soil by Including the Influences of Irrigation
           Management and Soil Temperature
    • Authors: Basem Aljoumani; Josep A. Sànchez-Espigares, Nuria Cañameras, Gerd Wessolek, Ramon Josa
      Abstract: In variable interval irrigation, simply including soil salinity data in the soil salinity model is not valid for making predictions, because changes in irrigation frequency must also be taken into account. This study on variable interval irrigation used capacitance soil sensors simultaneously to obtain hourly measurements of bulk electrical conductivity (σb), soil temperature (t) and soil water content (θ). Observations of σb were converted so that the electrical conductivity of the pore water (σp) could be estimated as an indicator of soil salinity. Values of θ, t and σp were used to test a mathematical model for studying how σp cross-correlates with t and θ to predict soil salinity at a given depth. These predictions were based on measurements of σp, t, and θ at a shallow depth. As a result, prediction at shallow depth was successful after integrating intervention analysis and outlier detection into the seasonal autoregressive integrated moving average (ARIMA) model. We then used the (multiple-input/one-output) transfer function models to logically predict soil salinity at the depths of interest. The model could also correctly determine the effect of the irrigation event on soil salinity. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Dans le cas d’une irrigation à intervalle variable, il ne suffit pas d’inclure des données de salinité dans un modèle prédictif, car la fréquence des irrigations influe sur la salinité. Nous avons utilisé des capteurs capacitifs pour mesurer au pas de temps horaire la conductivité électrique apparente (σb), la température du sol (t) et la teneur en eau du sol (θ). Les observations σ de conductivité électrique ont été converties de façon à ce que la teneur en eau dans les pores (σp) puissent être estimées comme indicateur de la salinité. Les valeurs de θ, t et σp ont été utilisés pour tester un modèle mathématique pour étudier comment σp s’auto corrèle avec t et θ pour prédire la salinité du sol à une profondeur donnée. Ces prédictions sont basées sur des mesures de σp, t et θ à faible profondeur. En conséquence, la prédiction à faible profondeur a réussi après une analyse intégrante et la détection des valeurs aberrantes dans un modèle de moyenne mobile saisonnière autorégressive intégrée (ARIMA). Nous avons ensuite utilisé des modèles de fonction de transfert (plusieurs entrées, une seule sortie) pour prédire la salinité du sol aux profondeurs d’intérêt. Le modèle a pu également déterminer correctement l’effet de l’évènement d’irrigation sur la salinité du sol. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-13T05:31:38.52352-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2187
       
  • Impact of Deficit Irrigation on Yield and Fruit Quality of Orange Trees
           (Citrus Sinensis, L. Osbeck, CV. Meski Maltaise) in Southern Tunisia
    • Authors: K. Nagaz; F. El Mokh, N. Ben Hassen, M.M. Masmoudi, N. Ben Mechlia, M.O. Baba Sy, O. Belkheiri, G. Ghiglieri
      Abstract: An experiment on deficit irrigation of orange trees (Citrus sinensis, L. Osbeck, cv. Meski Maltaise) with saline water (1.5 g l-1) was conducted in the arid region of Medenine, Tunisia. Four irrigation treatments were applied: full irrigation (FI), irrigated at 100% of the crop evapotranspiration; deficit irrigation (DI75) and (DI50), which received respectively 25 and 50% less water than FI; and the farmer's method (FM). Soil water content and salinity were monitored during the orange active period. Yield and fruit quality were measured at harvest and used to analyse water productivity (WP) and net income. Results show a decrease in soil salinity between the spring and winter seasons with maximum values observed for the DI50 treatment. Maximum yield levels were obtained under the FI treatment (26.6 t ha−1). Applying continuous deficit irrigation resulted in 24 and 45% yield reduction respectively for DI75 and DI50, compared to FI. Fruit-quality parameters showed significant differences, with higher levels of total soluble solids for DI50 and better fruit weight for FI and FM. For total water supplies between 415 and 786 mm, WP was in the range 2.9–3.6 kg m-3, with the highest values observed for the DI50 treatment and the lowest for FM. The soil water balance-based irrigation method (FI) generated the greatest net income and the lowest soil salinization. Reduction in water supply produced an equivalent reduction in yield but a much stronger decrease in the economic return: using the DI75 strategy resulted in 25% water saving, 24% reduction in yield and 40% reduction in net income. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Une expérimentation sur l'irrigation déficitaire de l’oranger (Citrus sinensis, L. Osbeck, cv. Meski Maltaise) à l’eau salée (1.5 g l-1) a été réalisée dans la région aride de Medenine, Tunisie. Quatre traitements ont été appliqués: l’irrigation complète (FI) fournissant 100% de l'évapotranspiration, l’irrigation déficitaire (DI75) et (DI50) donnant, respectivement, 25 et 50% moins d'eau que FI, et la méthode de l’agriculteur (FM). La teneur en eau et la salinité du sol ont été mesurées périodiquement au cours de la période active de la culture. Le rendement et la qualité des fruits ont été déterminés à la récolte et utilisés pour analyser la productivité de l’eau et la rentabilité économique des traitements. Les résultats montrent une baisse de la salinité du sol entre le printemps et l’hiver avec des valeurs maximales observées pour DI50. Les rendements maximum ont été obtenus pour le traitement FI (26.6 t ha−1). L’application de l’irrigation déficitaire continue a induit une réduction du rendement de 24 et 45% respectivement pour DI75 et DI50 par rapport à FI. L'analyse de la qualité des oranges a montré des différences significatives entre traitements avec des niveaux de sucres totaux solubles plus élevés pour DI50 et des poids moyens de fruits plus élevés chez FI et FM. Pour des apports d'eau entre 415 et 786 mm, la productivité de l’eau s’est située entre 2.9 et 3.6 kg m-3 avec les valeurs les plus élevées observées pour DI50 et les plus faibles pour FM. La méthode FI basée sur l’utilisation du bilan hydrique du sol a généré le bénéfice net le plus élevé et provoqué le moins de salinisation du sol. La réduction des apports s’est accompagnée d’une réduction équivalente du rendement et une baisse plus prononcée des revenus. Ainsi, le traitement DI75 a engendré, dans notre cas, une économie d’eau de 25%, une réduction de 24% du rendement et une réduction de 40% des revenus nets. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-11T04:15:54.488761-05:
      DOI: 10.1002/ird.2201
       
  • Effect of Lateral Flushing on Emitter Clogging under Drip Irrigation with
           Yellow River Water and a Suitable Method
    • Authors: Siqi Han; Yunkai Li, Feipeng Xu, Dongxuan Sun, Ji Feng, Zeyuan Liu, Ruonan Wu, Zhenhua Wang
      Abstract: Lateral flushing is expected to become an important means of controlling emitter clogging in drip irrigation systems. This research investigated the effect of different flushing frequencies (once every 32, 64, 96 and 128 h) and flushing velocities (0.2, 0.4 and 0. m s−1) on emitter clogging. The experimental results showed that the substances that clogged the emitters mainly come from the cast of internal laterals, and could be effectively controlled by lateral flushing. And emitter clogging was most effectively relieved for the frequency of once per 64 h, and the velocity of 0.4 m s−1. The discharge ratio variation (Dra) and the coefficient of uniformity (CU) of the drip irrigation system, increased from 7.7 to 21.9% and 11.6 to 67.4%, respectively, compared with non-flushed laterals. Also, as the frequency increased, Dra and CU first decreased and then increased. Similarly, with the increase of flushing velocity, Dra and CU also decreased then increased. In conclusion, for the drip irrigation system with YRW, the suitable lateral flushing velocity was found to be 0.4 m s−1 at a frequency of once per 64 h. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le rinçage latéral par effet de chasse devrait devenir un moyen important de contrôler le colmatage de l'émetteur dans les systèmes d'irrigation par goutte à goutte. Cette recherche a étudié l'effet de différentes fréquences de rinçage (une fois toutes les 32, 64, 96 et 128 h) et des vitesses de rinçage (0.2, 0.4 et 0.6 m s−1) sur le colmatage de l'émetteur. Les résultats expérimentaux ont montré que les substances qui ont bouché les émetteurs proviennent principalement du moulage des latéraux internes et pourraient être efficacement contrôlées par une chasse latérale. Le colmatage de l'émetteur a été plus efficacement contrôlé pour une fréquence d'une fois par 64 h, et une vitesse de 0.4 m s−1. La variation du rapport de débit (Dra) et le coefficient d'uniformité (CU) du système d'irrigation par goutte, passant de 7.7 à 21.9% et 11.6 à 67.4%, respectivement, par rapport aux latéraux non chassés. En outre, à mesure que la fréquence augmentait, Dra et CU ont d'abord diminué, puis augmenté. De même, avec l'augmentation de la vitesse de rinçage, Dra et CU ont également diminué puis augmenté. En conclusion, pour le système d'irrigation goutte à goutte avec l'eau du fleuve Jaune, la vitesse de chasse latérale appropriée a été de 0.4 m s−1 à une fréquence d'une fois par 64 h. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-11T04:07:46.332168-05:
      DOI: 10.1002/ird.2193
       
  • Influence of Flushing Pressure before Irrigation on the Anti-Clogging
           Performance of Labyrinth Channel Emitters
    • Authors: Liming Yu; Na Li, Qiliang Yang, Xiaogang Liu
      Abstract: This study aimed to investigate the influence of different pressures on the distribution of particle sizes of deposited sediments and discharged sands in the process of flushing, using cylindrical labyrinth channel emitters. Flushing was performed for 2 min before each irrigation under 0.15, 0.20, 0.25 and 0.30 MPa of pressure. The variation in flow discharge with irrigation times was measured after flushing, and a Malvern laser particle size analyser was employed to analyse the gradation of discharged sands. The results of this study suggested that irrigation time with normal outflow rate was remarkably extended and the anti-clogging performance of emitters was obviously promoted by the increase in flushing pressures. Moreover, the emitters were sensitive to particles larger than 6.607 μm in diameter, which tended to be retained in the flow paths. In contrast, particles smaller than 6.607 μm in diameter flowed out of the labyrinth channel easily. Furthermore, the flushing pressure had a major impact on the larger particles of discharged sediments, whereas it had a minor effect on smaller particles. Increasing flushing pressures appropriately could effectively increase the passing rate of larger particles, thereby extending the lifespan of emitters. Therefore, it is advised to perform high-pressure flushing for 2–3 min before each irrigation to prevent the clogging of emitters. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Cette étude visait à étudier l'influence de différentes pressions sur la répartition des granulométries des sédiments et des sables chassés dans le processus de chasse, en utilisant des émetteurs cylindriques à labyrinthe. La chasse a été effectuée pendant 2 min avant chaque irrigation sous 0.15, 0.20, 0.25 et 0.30 MPa de pression. La variation du débit d'écoulement avec les temps d'irrigation a été mesurée après la chasse, et un analyseur de taille de particules laser Malvern a été utilisé pour analyser granulométrie. Les résultats de cette étude ont suggéré que le temps d'irrigation avec le débit normal était remarquablement étendu et la performance anti-colmatage des émetteurs était évidemment favorisée avec l'augmentation des pressions. En outre, les émetteurs étaient sensibles aux particules de plus de 6.607 μm de diamètre, qui avaient tendance à être retenues dans les canaux d'écoulement. En revanche, des particules de plus de 6.607 μm de diamètre ont évolué facilement dans le canal du labyrinthe. En outre, la pression de chasse a eu un impact majeur sur les particules plus grandes, alors qu'elle a eu un effet mineur sur les particules plus petites. L'augmentation des pressions de chasse de manière appropriée pourrait effectivement augmenter le taux d'évacuation des particules plus grandes, allongeant ainsi la durée de vie des émetteurs. Par conséquent, il est conseillé d'effectuer un rinçage à haute pression pendant 2 à 3 minutes avant chaque irrigation pour empêcher le colmatage des émetteurs. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-11T03:50:47.881248-05:
      DOI: 10.1002/ird.2173
       
  • Estimating Soil Hydraulic and Solute Transport Parameters in Subsurface
           Drainage Systems Using an Inverse Modelling Approach
    • Authors: Amir Sedaghatdoost; Hamed Ebrahimian, Abdolmajid Liaghat
      Abstract: The aim of this study is to present an inverse modelling approach with a genetic algorithm for estimating soil hydraulic and solute transport parameters in two subsurface drainage systems in Iran. In this study, measured data were obtained from Amirkabir and Shoaybiyeh sugarcane fields equipped with subsurface drainage systems. The SWAP model was used for simulating the outputs of subsurface drainage systems. The accuracy of different objective functions which were based on the discrepancies between measured and simulated values of drainage discharge, groundwater depth and drainage water salinity was evaluated in the inverse modelling approach. Based on sensitivity analysis of the SWAP model in studied areas, n shape parameter, lateral hydraulic conductivity, depth to impermeable layer, saturated water content and α shape parameter were selected in the inverse modelling approach. By applying the objective function which is based on drainage discharge and salinity in the Amirkabir study area, the Nash–Sutcliffe Efficiency (NSE) values for predicting drainage discharge and salinity were 0.63 and 0.79, respectively. In the Shoaybiyeh study area, the objective function which includes drainage discharge, groundwater depth and drainage water salinity resulted in NSE values of 0.83, 0.95 and 0.89 for predicting drainage discharge, groundwater depth and drainage water salinity, respectively. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le but de cette étude est de présenter une approche de modélisation inverse avec un algorithme génétique pour estimer les paramètres de transport hydraulique et de soluté du sol dans deux systèmes de drainage souterrains en Iran. Dans cette étude, les données mesurées ont été obtenues à partir de champs de culture de canne à sucre Amirkabir et Shoaybiyeh équipés de systèmes de drainage souterrain. Le modèle SWAP a été utilisé pour simuler les sorties des systèmes de drainage souterrain. La précision des différentes fonctions objectives basées sur les écarts entre les valeurs mesurées et simulées du débit de drainage, la profondeur des eaux souterraines et la salinité de l’eau de drainage a été évaluée dans l’approche de la modélisation inverse. Sur la base de l’analyse de sensibilité du modèle SWAP dans les zones étudiées, le paramètre de forme n, la conductivité hydraulique latérale, la profondeur de l’imperméable, la teneur en eau saturée et le paramètre de forme α ont été sélectionnés dans l’approche de modélisation inverse. En appliquant la fonction objective qui repose sur le débit de drainage et la salinité dans la zone d’étude d’Amirkabir, la valeur de l’efficacité de Nash–Sutcliffe (NSE) pour prédire les débits de drainage et la salinité était respectivement de 0.63 et 0.79. Dans la zone d’étude de Shoaybiyeh, la fonction objective qui comprend la décharge de drainage, la profondeur des eaux souterraines et la salinité de l’eau de drainage a permis de calculer la valeur NSE de 0.83, 0.95 et 0.89 pour prédire les débits de drainage, la profondeur des eaux souterraines et la salinité de l’eau de drainage, respectivement. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-11T03:40:53.501899-05:
      DOI: 10.1002/ird.2189
       
  • Insights into the Future of Young Professionals in the Irrigation and
           Drainage Sector: Outcomes from the Discussion on the ICID YP e-Forum
    • Authors: Adey Nigatu Mersha; Mika Turunen, Kathleen Heuvel
      Abstract: The young generation of irrigation and drainage (I&D) sector professionals has an important role in ensuring sustainable and sufficient food production in the future. Currently, global food security faces challenges such as population growth, climate change and socio-economic problems. Simultaneously, the interest of the young generation in agricultural water management is decreasing. The aim of this paper is to provide insight into the future and perspectives of the young professionals (YPs) by summarizing the key outcomes of discussions with YPs from the I&D sector from all continents. The discussions suggest that to ensure the availability of qualified professionals for the inherently multidisciplinary challenges of the future, opportunities for good quality education are necessary. Furthermore, the sector does not attract enough YPs towards education and careers in I&D. It is believed that adaptation of technology may improve the image of the sector and help showcase the innovative, challenging and rewarding opportunities that exist in the sector. Empowerment of women in the sector is seen to have a very high potential in capacity building. The discussions led to valuable conclusions on the role, challenges and future of women in the I&D sector. Education, research and innovation are seen as a necessity to ensure the availability of qualified experts to lead the industry into the future. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les jeunes générations de professionnels du secteur de l'irrigation et du drainage (I&D) jouent un rôle important pour assurer une production alimentaire durable et suffisante dans l'avenir. À l'heure actuelle, la sécurité alimentaire mondiale fait face à des défis tels que la croissance démographique, le changement climatique et les problèmes socio-économiques. Simultanément, l'intérêt des jeunes générations dans la gestion des eaux agricoles diminue. Le but de cet article est de donner une idée de l'avenir et des perspectives des jeunes professionnels en résumant les principaux résultats des discussions avec les YP du secteur I&D de tous les continents. Les discussions suggèrent que pour assurer la disponibilité de professionnels qualifiés pour les défis intrinsèquement multidisciplinaires de l'avenir, les possibilités d'une éducation de qualité sont nécessaires. En outre, le secteur n'attire pas suffisamment de YP pour l'éducation et les carrières en I&D. On pense que l'adaptation de la technologie peut améliorer l'image du secteur et aider à mettre en valeur les opportunités innovantes, stimulantes et enrichissantes qui existent dans le secteur. L'autonomisation des femmes dans le secteur est considérée comme ayant un potentiel très élevé dans le renforcement des capacités. Les discussions ont abouti à des conclusions précieuses sur le rôle, les défis et l'avenir des femmes dans le secteur de l'I&D. L'éducation, la recherche et l'innovation sont considérées comme une nécessité pour assurer la disponibilité d'experts qualifiés pour diriger l'industrie vers l'avenir. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-11T03:30:20.178909-05:
      DOI: 10.1002/ird.2184
       
  • Mini Polders as Alternative Flood Management in the Lower Bengawan Solo
           River, Indonesia
    • Authors: H.G. Mawandha; B.S. Wignyosukarto, R. Jayadi
      Abstract: The villages of Sumbangtimun and Kandangan, in the Lower Bengawan Solo River, Java, Indonesia, are regularly flooded. These flood-prone areas are located in a meander of the river with low natural embankments. Flood damage losses were estimated at US$190 000 in the wet season of 2007/2008, with the largest losses in the agricultural sector, due to floods which came early before the harvest season. In this article, we explore the potential of a set of mini polders for the different types of land use, i.e. rice fields, tree crop plantations and settlements, each with different tolerances to flooding, as an alternative way to manage flood risk. The HEC-RAS and PondPack hydraulic models were used to design an appropriate mini polder system and its operational procedures. According to the results of the model simulations, the inundation by a flood with a 2-year return period is about 1 m deep, over 2 days, with 250 ha flooded. The inundation by a flood with a 10-year return period is about 2.5 m deep, over 3 days, with 383 ha flooded. The models were also used to design a retention pond and pumping capacity. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les villages de Sumbangtimun et Kandangan, dans la rivière Lower Bengawan Solo, Java, en Indonésie, sont régulièrement inondés. Ces zones exposées aux inondations sont situées dans le méandre de la rivière avec des berges naturellement peu élevées. Les pertes causées par les inondations ont été estimées à 190 000 dollars US dans la saison des pluies de 2007/2008, avec les plus fortes pertes dans le secteur agricole, en raison des inondations qui sont anticipées avant la saison des récoltes. Dans cet article, nous avons exploré le potentiel d’un ensemble de mini polders pour les différents types d’utilisation des terres, c’est-à-dire les rizières, l’arboriculture et les constructions, chacun avec des tolérances différentes aux inondations, comme moyen alternatif de gestion des risques d’inondation. Les modèles hydrauliques HEC-RAS et PondPack ont été utilisés pour concevoir un système de mini polders et ses procédures opérationnelles. Selon les résultats des simulations, l’inondation biennale est d’environ 1 m de profondeur, dure 2 jours, et submerge 250 ha. L’inondation décennale est d’environ 2.5 m de profondeur, dure 3 jours, avec 383 ha inondés. Les modèles ont également été utilisés pour concevoir un étang de rétention et une capacité de pompage. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-08T05:12:01.956717-05:
      DOI: 10.1002/ird.2198
       
  • Development of a Coupled Model for Simulation of Urban Drainage Process
           Based on Cellular Automata Approach
    • Authors: Hossein Abbasizadeh; Sara Nazif, Seyed Abbas Hosseini, Hamed Tavakolifar
      Abstract: Simulation of the interaction between an urban drainage system (UDS) and surface flow is a challenging issue. Conventional rainfall–runoff models are only able to simulate the flow in UDSs without considering the interaction between surface runoff and UDS. In this study, SWMM (storm water management model), as a well-known urban drainage simulation model, and a two-dimensional overland flow model developed based on the cellular automata approach, have been coupled for UDS simulation. In the proposed model, sewer flows are one-dimensionally simulated using the SWMM model and at the flooded manholes, the surcharge hydrographs are determined. Then the two-dimensional overland flow model is used for routing the surcharged flows. The coupled model could consider the complex interaction between the drainage system and the overland flow. The proposed model has been used in a study area located in Tehran, capital of Iran. The results show that almost 40% of surcharged flow returns back to the UDS, which caused 1.5% increase in the UDS's outflow volume. This can greatly affect the UDS performance downstream of the study area. The implementation results show the model's capability in simulation of flood behaviour as well as the urban inundated area with acceptable accuracy and much less computational effort. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La simulation de l’interaction entre le système de drainage urbain (UDS) et le flux de surface est un problème difficile. Les modèles conventionnels de pluie-écoulement ne peuvent que simuler le flux dans les UDS sans tenir compte de l’interaction entre le ruissellement de surface et l’UDS. Dans cette étude, SWMM (modèle de gestion des eaux pluviales), un modèle de simulation de drainage urbain bien connu, a été couplé pour la simulation UDS à un modèle bidimensionnel de flux terrestre faisant appel à un automate cellulaire. Dans le modèle proposé, les écoulements dans les canalisations sont simulés unidimensionnellement à l’aide du modèle SWMM et les hydrogrammes de surcharge sont déterminés pour les regards submergés. Ensuite, le modèle d’écoulement terrestre bidimensionnel est utilisé pour acheminer les flux surchargés. Le modèle couplé pourrait considérer l’interaction complexe entre le système de drainage et le flux de surface. Le modèle proposé a été utilisé dans une zone d’étude située à Téhéran, capitale de l’Iran. Les résultats montrent que près de 40% du débit surchargé revient à l’UDS, ce qui a entraîné une augmentation de 1.5% du volume de sortie de l’USD. Cela peut affecter fortement la performance UDS en aval de la zone d’étude. Les résultats de la mise en œuvre montrent la capacité du modèle dans la simulation du comportement des inondations ainsi que dans la zone inondée urbaine avec une précision acceptable et beaucoup moins de temps de calcul. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-08T05:02:10.884301-05:
      DOI: 10.1002/ird.2186
       
  • Management of Climatic Extremes with Focus on Floods and Droughts in
           Agriculture
    • Authors: Tsugihiro Watanabe; Johannes Cullmann, Chandra S. Pathak, Mika Turunen, Kamran Emami, Graziano Ghinassi, Yasmin Siddiqi
      Abstract: A changing climate leads to changes in the frequency, intensity, spatial extent, duration and timing of weather and climate extremes, and can result in unprecedented extremes. These climate extremes have significant impacts on human and ecological systems, which are influenced by changes in climate, vulnerability and exposure, resulting in increased fatalities and economic losses especially in developing countries.To reduce disaster risks, the global and local society or community need to assess weather and climate events with the interaction of these hazards, the exposure of society to these events and the vulnerability of the region and society to these extremes. On the other hand, the future projection of events and their impacts is expected to be more uncertain. Under the given uncertainties in climate change impact projections, improving resilience by reinforcing the capability of societies to cope better with extreme events is one of the most favoured approaches. The adaptation includes practical measures that not only reduce the disaster risk but also reinforce the base system.This paper aims at summarizing the current practices of managing extreme climate events, assessment of impact under climate change scenarios, and development of adaptation strategies. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Sous hypothèse de changements climatiques imminents, l'amélioration des systèmes d'irrigation et de drainage ainsi que le développement rural joueront un rôle clé dans la l'utilisation de l'eau et la sécurité alimentaire en milieu rural, en particulier dans les pays en développement. Un climat changeant entraîne des changements dans la fréquence, l'intensité, l’étendue spatiale, la durée et l'occurrence des extrêmes climatiques ou météorologiques, et peut même conduire à des extrêmes sans précédents. Ces extrêmes climatiques posent des impacts importants sur les systèmes humains et écologiques, qui sont influencés par des changements de climat, de vulnérabilité et d'exposition, entraînant une augmentation des décès et des pertes économiques, en particulier dans les pays en développement.Pour réduire les risques de catastrophe, la société locale ou la communauté mondiale doit évaluer les événements météorologiques et climatiques avec l'interaction de ces dangers, l'exposition de la société à ces événements et la vulnérabilité de la région et de la société à ces extrêmes. D'autre part, la projection future des événements et leurs impacts devraient être plus incertains. Aux incertitudes près dans les projections d'impact des changements climatiques, l'amélioration de la résilience en renforçant la capacité des sociétés à mieux faire face aux événements extrêmes est l'une des approches les plus favorisées. L'adaptation comprend des mesures pratiques qui réduisent non seulement le risque de catastrophe, mais aussi renforcent le système de base.Cet article vise à résumer les pratiques actuelles de gestion des événements climatiques extrêmes, l'évaluation de l'impact dans les scénarios de changement climatique et l'élaboration de stratégies d'adaptation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T03:26:45.256827-05:
      DOI: 10.1002/ird.2204
       
  • Application of Hydrus (2D/3D) for Predicting the Influence of Subsurface
           Drainage on Soil Water Dynamics in a Rainfed-Canola Cropping System
    • Authors: Fatemeh Karandish; Abdullah Darzi-Naftchali, Jiří Šimůnek
      Abstract: The HYDRUS (2D/3D) model was applied to investigate the probable effects of different subsurface drainage systems on the soil water dynamics under a rainfed-canola cropping system in paddy fields. Field experiments were conducted during two rainfed-canola growing seasons on the subsurface-drained paddy fields of the Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Mazandaran Province, northern Iran. A drainage pilot consisting of subsurface drainage systems with different drain depths and spacings was designed. Canola was cultivated as the second crop after the rice harvest. Measurements of the groundwater table depth and drain discharge were taken during the growing seasons. The performance of the HYDRUS-2D model during the calibration and validation phases was evaluated using the model efficiency (EF), root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (NRMSE) and mean bias error (MBE) measures. Based on the criteria indices (MBE = 0.01–0.17 cm, RMSE = 0.05–1.02 and EF = 0.84–0.96 for drainage fluxes, and MBE = 0.01–0.63, RMSE = 0.34–5.54 and EF = 0.89–0.99 for groundwater table depths), the model was capable of predicting drainage fluxes as well as groundwater table depths. The simulation results demonstrated that HYDRUS (2D/3D) is a powerful tool for proposing optimal scenario to achieve sustainable shallow aquifers in subsurface-drained paddy fields during winter cropping. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le modèle HYDRUS (2D/3D) a été appliqué pour étudier les effets probables de différents systèmes de drainage souterrain sur la dynamique de l'eau du sol dans le système de culture du colza pluvial implanté dans des rizières. Des expériences sur le terrain ont été menées pendant deux saisons de culture de colza pluvial dans les rizières drainées de l'Université des sciences agricoles et des ressources naturelles de Sari, province de Mazandaran, dans le nord de l'Iran. Un pilote de drainage était composé de drains enterrés à différentes profondeurs et différents écartements. Le colza a été cultivé comme deuxième récolte après la récolte de riz. Des mesures de la profondeur de nappe et de débit ont été effectuées pendant les saisons de croissance. La performance du modèle HYDRUS-2D lors des phases d'étalonnage et de validation a été évaluée à l'aide de l'efficacité du modèle (EF), de l'erreur carrée moyenne (RMSE), de l'erreur carrée moyenne normalisée (NRMSE) et des mesures de l'erreur de biais moyen (MBE). Sur la base des indices de critères (MBE = 0.01–0.17 cm, RMSE = 0.05–1.02 et EF = 0.84–0.96 pour les flux de drainage, et MBE = 0.01–0.63, RMSE = 0.34–5.54 et EF = 0.89–0.99 pour profondeurs de nappe), le modèle était capable de prédire les flux de drainage ainsi que les profondeurs de la nappe phréatique. Les résultats de la simulation ont démontré que la gestion de la nappe souterraine peut être une stratégie efficace pour maintenir les aquifères à faible profondeur dans les rizières drainées pendant la culture hivernale. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T02:45:47.702431-05:
      DOI: 10.1002/ird.2194
       
  • Application of Gused-Vbs 2 Model for Flow and Sediment Transport in
           Vegetated Strips to Improve Water Quality
    • Authors: Sina Akram; Bofu Yu
      Abstract: Vegetated buffer strips change flow hydrology and sediment transport by increasing resistance to the flow and intensifying infiltration. GUSED-VBS 2 is a process-based mathematical model developed to simulate flow characteristics and the fate and transport of sediment in the backwater region upstream of vegetated strips and within them. The model also predicts the concentration and delivery of different particle sizes leaving the vegetated strips and reaching open water bodies. GUSED-VBS 2 assumes that entrainment and deposition processes occur simultaneously and uses the Green–Ampt approach to simulate infiltration and gradually varied flow and kinematic wave approximation to simulate the water profile in the backwater region and within the vegetated strip respectively. The modified GUEST model approach was used to model the fate and transport of sediment in vegetated strips. Field data were used to evaluate the model predictions of the efficiency of vegetated strips in reducing runoff, sediment concentration and sediment delivery, and the results showed that GUSED-VBS 2 performed much better in controlled conditions compared to field conditions. The performance of the GUSED-VBS 2 and WEPP models in simulating particle size distribution in the outflow was compared with different model evaluation criteria and GUSED-VBS 2 showed better performance compared to WEPP. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les bandes enherbées modifient les écoulements de l'eau et le transport des sédiments en augmentant la résistance à l'écoulement et en intensifiant l'infiltration. GUSED-VBS 2 est un modèle mathématique basé sur les procédés développé pour simuler les caractéristiques d'écoulement, la destination et le transport des sédiments au pied et à l'intérieur de la bande enherbée. Le modèle prédit également la concentration et la quantité de différentes tailles de particules qui quittent la bande enherbée et atteignent les masses d'eau superficielles. GUSED-VBS 2 suppose que les processus d'entrainement et de dépôt se produisent simultanément et utilise l'approche Green–Ampt pour simuler l'infiltration, tandis qu'il utilise l'écoulement graduellement varié ainsi que l'approximation de l'onde cinématique pour simuler le profil hydrique sous la bande enherbée au niveau du pied et à l'intérieur de la bande. Le modèle modifié GUEST a été utilisé pour modéliser le transport et la destination des sédiments dans les bandes enherbées. Les données au champ ont été utilisées pour évaluer les prédictions du modèle sur l'efficacité des bandes enherbées dans la réduction du ruissellement, de la concentration des sédiments et de la distribution des sédiments. Les résultats ont montré que GUSED-VBS 2 était bien meilleur dans des conditions contrôlées que dans les conditions du terrain. Les performances des modèles GUSED-VBS 2 et WEPP pour simuler la distribution granulométrique ont été comparées sous différents critères d'évaluation; le modèle GUSED-VBS 2 a montré de meilleures performances que WEPP. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T02:35:34.37034-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2197
       
  • Characteristics Analysis of Summer Maize Yield Loss Caused by Drought
           Stress in the Northern Huaihe Plain, China
    • Authors: Simin Geng; Denghua Yan, Zhiyong Yang, Zhongbo Zhang, Meijian Yang, Guangyuan Kan
      Abstract: Summer maize is a major crop in the Northern Huaihe Plain. To simulate maize yield losses caused by drought stress in 13 cities, the DSSAT-CERES-Maize model was selected as a tool, which was calibrated and validated based on drought stress experimental observations conducted in 2013 in Bengbu, China. Results indicate the numbers of years of low, low-mid, mid, mid-high and high loss percentage as 25–37, 3–9, 1–6, 0–5 and 1–13, respectively. There was a higher risk of high loss percentage in the south, with higher risk of low-mid loss percentage in the north-east and higher risk of mid-high loss percentage in the west. Compared with the proportion of high loss percentage during 1961–1980, in the high loss percentage years, it decreased by 5–30% in the south and increased by 1–15% in the south-west during 1981–2015. However, in mid-high loss percentage years, the proportion increased by 5–25% in the north, with less change in other areas. In low-mid loss percentage years, the proportion increased by 5–20% in the south-east and decreased by 5–34.4% in the north. The yield loss decreased on average 766 000 t and 15% after rational allocation of water resources, which improves drought resistance in the Northern Huaihe Plain. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le maïs d’été est une récolte majeure dans la plaine du Nord de la Huai He. Pour simuler les pertes de rendement du maïs causées par le stress hydrique dans treize villes, le modèle DSSAT-CERES-Maize a été sélectionné comme outil, calibré et validé sur la base d’expérimentations conduites en 2013 à Bengbu, en Chine. Les résultats indiquent le nombre d’années où le pourcentage de perte est faible, moyennement faible, faible, moyen, moyennement élevé et élevé, soit, en nombre d’années 25–37, 3–9, 1–6, 0–5 et 1–13, respectivement. Il y avait un risque plus élevé de pourcentage de pertes élevées dans le Sud, moyennement élevé dans le Nord-Est, moyen dans l’Ouest. Par référence à la proportion de pourcentage élevé de pertes observées sur la période 1961–1980, on note sur la période 1981–2015 une diminution des pertes élevées de de 5 à 30% dans le Sud et une augmentation de 1 à 15% dans le Sud-Ouest. Cependant, dans les années où le taux de perte est moyen, la proportion augmente de 5 à 25% dans le Nord, et varie peu ailleurs. Pour les valeurs médianes, la proportion augmente de 5 à 20% dans le Sud-Est et diminue de 5 à 34.4% dans le Nord. La perte de rendement diminue de 15%, soit 766 000 t, en moyenne, après une répartition rationnelle des ressources en eau, ce qui améliore la résistance à la sécheresse de la plaine du Nord de la Huai He. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T02:30:50.062554-05:
      DOI: 10.1002/ird.2192
       
  • Assessment of Deficit Irrigation Responses of Moroccan Alfalfa (Medicago
           sativa L.) Landraces Grown Under Field Conditions
    • Authors: Mohammed Mouradi; Abdelaziz Bouizgaren, Mohamed Farissi, Cherki Ghoulam
      Abstract: The aim of this study was to assess the responses of five alfalfa genotypes to summer drought under field conditions. Landraces from oases, Adis1 and Tata2, others, Demnate208 and Demnate206, from the Moroccan Atlas Mountains and Siriver, were grown at the experimental station of INRA. The plants were subjected to 100% ETc (crop potential evapotranspiration) as control, 75% as moderate and 50% as severe drought. Growth, water parameters and physiological responses were assessed. Results showed that stress significantly reduced plant dry biomass, height, stomatal conductance and increased water productivity (WP) in all of tested cultivars with variation between them. The highest biomass reductions were registered under 50% ETc and were more pronounced in Demnate208 (exceeded 50%), than in Adis1 (did not reach 37%). Therefore, we qualified the latter as more tolerant and the former as less tolerant. Adis1 presented high WP (0.11 kg m−3). It accumulated the highest proline, sugars and K+ under stress. Siriver presented intermediate behaviour. For all of the assessed parameters, we noted high consistency between growth and water parameters and proline, sugars and K+ accumulations, particularly in Adis1. Thus, we suggested that these compatible solutes could be involved in the alfalfa drought tolerance mechanism. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le but de cette étude était d'évaluer les réponses de cinq génotypes de luzerne à la sécheresse estivale dans les conditions de champ. Des variétés issues des Oasis (Adis1 et Tata2), des montagnes de l'Atlas marocain (Demnate208 et Demnate206), et la variété Siriver, ont été cultivées à la station expérimentale de l'INRA. Les plantes ont été soumises à 100% d'ETc (évapotranspiration potentielle de culture) comme témoin, 75% pour un stress modéré, et 50% pour une sécheresse sévère. La croissance, les paramètres liés à l'eau et les réponses physiologiques ont été évalués. Les résultats ont montré que le stress a considérablement réduit la biomasse sèche de la plante, la hauteur, la conductance stomatique et la productivité de l'eau (WP) dans tous les cultivars testés avec des variations entre eux. Les plus fortes réductions de biomasse ont été enregistrées sous l'ETc à 50% et ont été plus prononcées pour Demnate208 (plus de 50%) que chez Adis1 (moins de 37%). Par conséquent, nous avons qualifié le dernier comme plus tolérant et le premier comme moins tolérant. Adis1 présentait un WP élevé (0.11 kg m−3). Il a accumulé plus de proline, de sucres et de K+ sous stress. Siriver a présenté un comportement intermédiaire. Pour tous les paramètres évalués, nous avons remarqué une forte concordance entre d'une part les paramètres de croissance et d'eau et, d'autre part, les accumulations de la proline, des sucres et de K+, en particulier chez Adis1. Ainsi, nous avons suggéré que ces solutés compatibles pourraient être impliqués dans le mécanisme de tolérance à la sécheresse chez la luzerne. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T02:10:25.208894-05:
      DOI: 10.1002/ird.2190
       
  • Technical Efficiency of Rainfed and Irrigated Rice Production in Tanzania
    • Authors: Joseph Mkanthama; Godswill Makombe, John Kihoro, Elija M. Ateka, Matshidiso Kanjere
      Abstract: Tanzania produces rice from two major ecologies, namely irrigated and rainfed lowland. Currently most of the rice is produced from the rainfed lowland but the country's National Rice Development Strategy (NRDS) hopes to reverse this trend. The NRDS aims to increase the rice production area for irrigated lowland ecology from 200 000 ha in 2008 to 390 000 ha by 2018, with productivity increasing from 2.13 t ha−1 in 2008 to 3.5 t ha−1 in 2018. This study evaluated the performance of irrigated and rainfed lowland rice production using technical efficiency. This paper estimates the technical efficiency of rice production in Tanzania for the irrigated and rainfed lowland ecologies. Data were collected from an irrigated site in Bagamoyo and a lowland rainfed site, Dakawa in the Morogoro area. The study found that the average technical efficiency of the irrigating farmers is 96% compared to an average 39% for the rainfed lowland system. For the irrigated system, there are no farmers with technical efficiency less than 80%. This high technical efficiency indicates that in order to achieve the rice production targets aspired to, the opportunity for increasing production therefore lies in changing the production technology. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La Tanzanie produit du riz pluvial irrigué. Actuellement, la majeure partie du riz provient des plaines pluviales, mais la stratégie nationale de développement du riz (NRDS) du pays aspire à inverser cette tendance en augmentant la superficie rizicole irriguée de 200 000 ha en 2008 à 390 000 ha d’ici 2018, pour une productivité passant de 2.13 t ha−1 en 2008 à 3.5 t ha−1 en 2018. Cette étude a évalué la performance des plaines irriguées et pluviales—qui correspondent à deux écosystèmes bien distincts—en utilisant l’efficacité technique. Les données ont été recueillies à partir d’un site irrigué à Bagamoyo et d’un site pluvial, Dakawa dans la région de Morogoro. L’étude a révélé que l’efficacité technique moyenne des agriculteurs irrigués était de 96%, et de 39% en moyenne pour les systèmes de la plaine pluviale. Il n’y a pas d’agriculteurs irrigants ayant une efficacité technique inférieure à 80%. L’efficacité technique élevée indique que, pour atteindre les objectifs de production de riz, l’augmentation de la production réside donc par la modification de la technologie de production. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T01:55:24.797485-05:
      DOI: 10.1002/ird.2185
       
  • Standardization of Alternate Wetting and Drying (AWD) Method of Water
           Management in Lowland Rice (ORYZA sativa L.) for Upscaling in Command
           Outlets
    • Authors: Kishor Mote; V. Praveen Rao, V. Ramulu, K. Avil Kumar, M. Uma Devi
      Abstract: The experiment was conducted in irrigated lowlands and followed alternate wetting and drying (AWD) practices by using field water tubes. The site had sandy clay soil. Grain yield was 6.0–7.2 t ha−1 with AWD irrigation and 7.5 t ha−1 with continuous submergence irrigation. Non-significant (P > 0.05) difference was registered in yield attributes and grain yield between continuous submergence of irrigation and I5 (AWD irrigation regime of 5 cm submergence depth from 15 DAT (days after transplanting) to physiological maturity when the ponded water level drops to 5 cm below ground level) and I6 (AWD irrigation regime of 5 cm submergence depth from 15 DAT to physiological maturity when the ponded water level drops to 10 cm below ground level). There was a decrease in yield attributes and grain yield with the I4 (AWD irrigation regime of 3 cm submergence depth from 15 DAT to physiological maturity when the ponded water level drops to 15 cm below ground level). Of various irrigation regimes, AWD irrigation regimes of I5 ( 57 900 ha−1) and I6 ( 56 500 ha−1) registered higher net returns with a B: C ratio of 1.27 and 1.29, respectively, owing to higher grain yield coupled with lower application of water. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'expérience a été menée dans les plaines basses irriguées et porte sur les pratiques de séchage et d'humectation alternatifs (AWD) en utilisant des piézomètres. Le site avait un sol argileux. Le rendement en grains était de 6.0–7.2 t ha−1 avec une irrigation AWD et de 7.5 t ha−1 avec une irrigation par submersion en continu. Il n'y avait pas de différence significative (P > 0.05) sur les composantes de rendement et le rendement en grains de deux traitements ayant en commun une submersion de 5 cm pendant une période commençant 15 jours après le repiquage jusqu'à la maturité physiologique suivie d'une période où la nappe est à 5 cm ou 10 cm (traitements I5 et I6, respectivement). Il y a eu une diminution des composantes de rendement et du rendement en grains avec le régime d'irrigation de 3 cm de 15 de submersion suivie d'une nappe maintenue à 15 cm de profondeur. Parmi les différents régimes d'irrigation, les régimes d'irrigation AWD de I5 (57 900 ha−1) et I6 (56 500 ha−1) ont enregistré des rendements nets plus élevés avec un ratio B/C de 1.27 et 1.29, respectivement en raison d'un rendement en grains plus élevé associé à une application plus basse de l'eau. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-06T01:36:01.039188-05:
      DOI: 10.1002/ird.2179
       
  • Impact of Climate Change on Basin Hydrological Characteristics and Thermal
           Structure of Reservoirs
    • Authors: Sepehr Dalilsafaee; Mohammad Hossein Niksokhan, Bahman Moshtaghi
      Abstract: In this study, a hydrodynamic model of water quality (CE-QUAL-W2) coupled with a hydrological model (SWAT) with emission scenarios predicted by general circulation models in the future were applied to examine the impact of climate change on the thermal structure of a reservoir. According to the results, the mean annual air temperature will increase from 1.47 to 1.80°C (B1) and from 2.00 to 2.11°C (A2). The average of the monthly precipitation total will also increase from 2.95 to 3.17 mm (A2) and from 5.32 to 9.67 mm (B1) in the future. The results of the hydrological model indicate river flow reduction (A2 scenario), no variation (ECHAM5-OM B1) and increase (HadCM3 B1) in the future. Also, the occurrence time of maximum and minimum monthly discharges are projected to change. To determine the importance of upstream watershed hydrology on thermal structure modelling, the simulation was carried out twice, once with and then without the SWAT model. By comparing the results, it was concluded that by applying the coupled model, the climate change impact on upstream hydrology characteristics and temperature effect both in the surface and bottom layers, altered duration of the stratification cycle and its onset and termination, could be simulated successfully. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Dans cette étude, un modèle hydrodynamique de qualité de l'eau (CE-QUAL-W2) couplé à un modèle hydrologique (SWAT) a été appliqué pour examiner l'impact du changement climatique sur la structure thermique d'un réservoir avec des scénarios d'émission prévus par les modèles de circulation générale dans la période future. Selon les résultats, la température annuelle moyenne de l'air passera de 1.47 à 1.80°C (B1) et de 2.00 à 2.11°C (A2). La moyenne du total mensuel des précipitations augmentera également de 2.95 à 3.17 mm (A2) et de 5.32 à 9.67 mm (B1) dans la période future. Les résultats du modèle hydrologique indiquent la réduction du débit de la rivière (scénario A2), pas de variation (ECHAM5-OM B1) et augmentent (HadCM3 B1) à l'avenir. En outre, le temps d'occurrence des débits mensuels maximaux et minimaux devrait être modifié. Pour déterminer l'importance de l'hydrologie des bassins hydrographiques en amont sur la modélisation de la structure thermique, la simulation a été effectuée deux fois, avec et sans le modèle SWAT. En comparant les résultats, on a conclu qu'en appliquant le modèle couplé, l'impact du changement climatique sur les caractéristiques d'hydrologie en amont, l'effet des températures à la fois dans les couches superficielle et inférieure et l'altération (durée, début, fin) du cycle de stratification pourraient être simulés avec succès. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-04T20:06:05.043817-05:
      DOI: 10.1002/ird.2195
       
  • Numerical Evaluation of the Effects of Increasing Ratio of Cropped to
           Uncropped Width on Dry Drainage Efficiency in Salty Soils
    • Authors: Masoud Soltani; Ali Rahimikhoob, Abbas Sotoodehnia, Giuseppe Mendicino, Mojtaba Akram, Alfonso Senatore
      Abstract: Sustainable agriculture can contribute to food security in arid and semi-arid regions if soil salinity in the root zone is kept under control. Recently, experts have been concentrating their research towrds alternative and environmentally friendly solutions. In this study, dry drainage was evaluated as a sustainable and cost-effective alternative technique, by means of both field experiments and a numeric approach based on the HYDRUS-2D modelling environment. Results showed that soil salinity in the cropped area increased from the soil surface to the bottom, and soil salinity movement (transport direction) was from the cropped to uncropped area. Increasing the ratio of cropped to uncropped width led to an increase in soil salinity of the cropped root zone and lack of stabilization of salinity concentration. Results of modelling showed that there are no significant differences between observed and modelled data, even though HYDRUS-2D simulated soil water content better than soil salinity. Averages of performance indices for simulated soil water content (SE = 0.08, NRMSE = 0.133) were better in comparison with simulated soil salinity (SE = 0.28, NRMSE = 0.262). Soil surface salinity in the cropped area increased 2.7 times (from 2.1 to 5.7 dS m−1) during the experiment for equal cropped to uncropped width (1 (cropped): 1 (uncropped)), and by increasing cropped width (2 (cropped): 1 (uncropped)) it increased 7.5 times (from 2.3 to 17.3 dS m−1). Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L’agriculture durable peut contribuer à la sécurité alimentaire dans les régions arides et semi-arides si la salinité du sol dans la zone racinaire est maîtrisée. Récemment, les experts dirigent leurs recherches vers des solutions alternatives et respectueuses de l’environnement. Dans cette étude, le drainage évaporatoire a été évalué comme une technique alternative durable et rentable, au moyen d’expériences de terrain et d’une approche numérique basée sur l’environnement de modélisation HYDRUS-2D. Les résultats ont montré que la salinité du sol dans la zone cultivée augmentait de la surface du sol vers le fond, et que les transferts de sels (direction du transport) se faisaient de la zone cultivée à la zone non cultivée. L’augmentation du rapport entre la largeur cultivée et la largeur non cultivée a entraîné une augmentation de la salinité du sol de la zone racinaire et un défaut de stabilisation de la concentration en sels. Les résultats de la modélisation ont montré qu’il n’y avait pas de différences significatives entre les données observées et modélisées, même si HYDRUS-2D simule mieux la teneur en eau du sol que sa salinité du sol. La moyenne des indices de performance pour la teneur simulée en eau du sol (SE = 0.08, NRMSE = 0.133) était meilleure en comparaison de la salinité simulée du sol (SE = 0.28, NRMSE = 0.262). Lorsque le ratio largeur de la bande cultivée à celle de la bande non cultivée vaut 1, la salinité entre les deux bandes, la salinité de la surface du sol augmente de 2.7 fois d’une bande à l’autre (de 2.1 à 5.7 dS m−1); lorsque ce ratio vaut 2, la salinité du sol augmente de 7.5 fois (de 2.3 à 17.3 dS m−1). Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-04T06:10:56.723275-05:
      DOI: 10.1002/ird.2199
       
  • Estimation of Wind Drift and Evaporation Losses from Sprinkler Irrigation
           systemS by Different Data-Driven Methods
    • Authors: E. Maroufpoor; H. Sanikhani, S. Emamgholizadeh, Ö. Kişi
      Abstract: An accurate estimation of losses created by wind drift and evaporation is necessary for water management in sprinkler irrigation systems. In the current study, three artificial intelligence (AI) methods, namely artificial neural network (ANN), adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) and gene expression programming (GEP), were used to estimate the wind drift and evaporation losses (WDEL) based on influential variables such as operating pressure (P), wind speed (W), nozzle diameter (D) and vapour pressure deficit (es − ea). Field measurements data were applied to training and testing of ANN, ANFIS and GEP models. The results of these AI models were also compared with previous studies. Three statistical metrics, namely coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE), were utilized to assess the performance of the models. The results indicate that the AI models (i.e. ANFIS, ANN and GEP) predict the WDEL more accurately than in previous studies. Moreover, the results show that the GEP model (with RMSE = 1.19% and R2 = 0.97) provides a better estimation of WDEL compared to the ANN model (with RMSE = 2.56% and R2 = 0.87) and ANFIS model (with RMSE = 1.64% and R2 = 0.94). Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Une estimation précise des pertes créées par la dérive due au vent et par évaporation est nécessaire pour la gestion de l'eau dans les systèmes d'irrigation par aspersion. Dans l'étude en cours, trois méthodes d'intelligence artificielle (AI), à savoir le réseau neuronal artificiel (ANN), le système d'infusion neuro-flou adaptatif (ANFIS) et la programmation génétique des expressions génétiques (GEP), ont été utilisées pour estimer les pertes par évaporation dues au vent (WDEL). Les variables considérées ont été la pression de fonctionnement (P), la vitesse du vent (W), le diamètre de la buse (D) et le déficit de pression de vapeur (es − ea). Les données sur les mesures sur le terrain ont été appliquées à la calibration et au test des modèles ANN, ANFIS et GEP. Les résultats de ces modèles d'AI ont également été comparés à des études antérieures. Trois paramètres statistiques, à savoir le coefficient de détermination (R2), l'erreur carrée moyenne (RMSE) et l'erreur absolue moyenne (MAE), ont été utilisés pour évaluer la performance des modèles. Les résultats indiquent que les modèles AI (c'est-à-dire ANFIS, ANN et GEP) prédisent le WDEL plus précisément que dans les études précédentes. De plus, les résultats montrent que le modèle GEP (avec RMSE = 1.19% et R2 = 0.97) fournit une meilleure estimation que le modèle ANN (avec RMSE = 2.56% et R2 = 0.87) et ANFIS (avec RMSE = 1.64% et R2 = 0,94). Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-29T00:31:24.945166-05:
      DOI: 10.1002/ird.2182
       
  • Framing Smallholder Irrigation in a New Business Context
    • Authors: Chandra A. Madramootoo
      Abstract: Smallholder irrigators in large publicly funded irrigation schemes are poorly linked to markets and input supplies of fertilizers, seeds, machinery, pumps, etc., as well as to credit and extension services. Consequently, there is very low crop water productivity and large amounts of water wasted in smallholder irrigation. A new irrigation business model is proposed, which is linked to markets and value chains. In addition, the business model incorporates aspects of capacity building, innovation and entrepreneurship in the rural sector. It is hoped that through application of this irrigation business model, vastly improved water use efficiency, as well as higher incomes and economic benefits, can be realized by smallholder irrigators. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les petits irrigants dans les grands projets d'irrigation financés par les fonds publics sont mal reliés aux marchés et aux services d'approvisionnement (engrais, graines, machines, pompes, etc.), ainsi qu'au crédit et aux services de vulgarisation. Par conséquent, il existe une très faible productivité de l'eau agricole et des grandes quantités d'eau sont gaspillées par les petits irrigants. Un nouveau modèle d'affaires pour les irrigants, qui est mieux lié aux marchés et aux filières, est donc proposé. De plus, le modèle d'affaires intègre des aspects de renforcement des capacités, d'innovation, d'entrepreneuriat dans le secteur rural. Grâce à l'application de ce modèle d'affaires en irrigation, on espère que des grandes améliorations seront réalisées dans l'efficacité de l'utilisation de l'eau, avec pour corollaire des revenus plus élevés et plus d'avantages économiques pour des petits exploitants d'irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-23T06:30:35.590498-05:
      DOI: 10.1002/ird.2174
       
  • Using Regional Virtual Water Trade and Water Footprint Accounting for
           Optimizing Crop Patterns to Mitigate Water Crises in Dry Regions†
    • Authors: Seyed Amin Mojtabavi; Alireza Shokoohi, Hadi Ramezani Etedali, Vijay Singh
      Abstract: The Qazvin Plain is one of the most important crop-producing regions in Iran that are facing water shortage crises. Therefore, agricultural water management has been taken into consideration. In this study, water footprint (WF) accounting and virtual water (VW) trade were employed to determine the current condition of the plain's water resources. The total WF was obtained as 2050 MCM yr−1, of which green, blue, grey and white WF accounted for 31, 25, 2 and 42%, respectively. Having 44% of the total WF as the sum of the grey and white WFs revealed the low irrigation efficiency and overuse of nitrogen fertilizers. VW, water resources footprint (WRF) and net benefit achieved through export of agricultural crops were about 1020 MCM yr−1, 783 MCM yr−1 and US$95.2 million, respectively. Twelve scenarios were defined to determine the best crop patterns. Scenarios 9 and 11 were close to the current situation in terms of keeping the cultivated area and net benefit, as they would save 23.3 and 23.8% of WRF, respectively. Furthermore, in these scenarios economic water footprint (WFE) would improve from 21.5 to 15.9 and 15.5 m3 US$−1, respectively. This study showed that accepting the VW trade concept and using WF accounting for agricultural water planning and management can lead to sustainable development in areas suffering from water shortage. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La plaine de Qazvin est l'une des régions les plus importantes d'Iran où les cultures font face à la crise de pénurie d'eau. Par conséquent, la gestion de l'eau agricole a été prise en compte. Dans cette étude, la comptabilité de l'empreinte hydrique (WF) et le commerce d'eau virtuelle (VW) ont été utilisés pour déterminer l'état actuel des ressources en eau de la plaine. La WF totale a été obtenue sous la forme de 2050 MCM/an, de même que les empreintes d'eaux vertes, bleues, grises et blanches représentaient respectivement 31, 25, 2 et 42%. Avec 44% de la WF totale, la somme des WF grises et blanches a révélé une faible efficacité d'irrigation et une utilisation excessive des engrais azotés. VW, l'empreinte des ressources en eau (WRF) et les bénéfices nets obtenus grâce à l'exportation de cultures agricoles ont été d'environ 1020 MCM/an, 783 MCM/an et US$95.2 millions, respectivement. Douze scénarios ont été définis pour déterminer les meilleurs schémas de culture. Les scénarios 9 et 11 étaient proches de la situation actuelle en ce qui concerne le maintien de la superficie cultivée et des bénéfices nets, alors qu'ils économiseraient respectivement 23.3 et 23.8% de WRF. De plus, dans ces scénarios, l'empreinte économique de l'eau (WFE) améliorerait de 21.5 à 15.9 et 15.5 m3 US$−1, respectivement. Cette étude a montré que le concept de commerce VW et l'utilisation de la comptabilité WF pour la planification et la gestion de l'eau agricole peuvent conduire à un développement durable dans les zones de pénurie d'eau. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-23T06:25:51.116723-05:
      DOI: 10.1002/ird.2170
       
  • Barriers to Implementing Irrigation and Drainage Policies in An Giang
           Province, Mekong Delta, Vietnam
    • Authors: D. D. Tran; J. Weger
      Abstract: Water management in delta floodplains worldwide faces many challenges due to the changing climate and increasing human intervention in the hydrological regimes of rivers. Irrigation and drainage systems are necessary components of a water management strategy that aims to support human habitation and agricultural production, but which need effective coordination in order to adapt to exogenous impacts. However, management of such systems often fails for a variety of reasons. In the floodplain of the Vietnamese Mekong Delta, irrigation and drainage systems under dike protection confront ineffective implementation of water management policy, posing a challenge for adaptation to exogenous impacts on the hydrological regime. Over the past two decades, farmers have increasingly cultivated annual triple-rice crops in high-dike compartments, ignoring government regulations that call for flood retention. This study analyses interviews with farmers to identify their motivation for not implementing the triennial cropping off-season advised by the local government (3–3–2 cycle). Our findings show that farmers have avoided implementing the 3–3–2 cycle because of various disadvantages that the system presents for them. Local officials, in turn, have accepted farmers' disregard of the rule. Lessons learnt from this study are considered to explore measures to effectively adapt to future hydrological changes. © 2017 The
      Authors . Irrigation and Drainage published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of International Commission for Irrigation and DrainageLa gestion de l'eau dans les plaines d'inondation des deltas du monde entier pose de nombreux défis en raison de l'évolution du climat et de l'augmentation de l'intervention humaine dans les régimes hydrologiques des cours d'eau. Les systèmes d'irrigation et de drainage sont des composantes nécessaires d'une stratégie de gestion de l'eau qui vise à protéger l'habitat humain et la production agricole, mais qui nécessitent une coordination efficace pour s'adapter aux impacts exogènes. Cependant, la gestion de ces systèmes échoue souvent pour diverses raisons. Dans la plaine d'inondation du Delta du Mékong vietnamien, les systèmes d'irrigation et de drainage sous la protection des digues font face à une mise en œuvre inefficace de la politique de gestion de l'eau, ce qui pose un défi pour l'adaptation aux impacts exogènes sur le régime hydrologique. Au cours des deux dernières décennies, les agriculteurs ont de plus en plus adopté des systèmes d'exploitation basés sur trois cultures de riz/an dans les compartiments topographiquement plus élevés, en ignorant les réglementations gouvernementales qui exigent la rétention des crues. Cette étude analyse les entretiens avec les agriculteurs pour identifier leurs motivations à pas mettre en œuvre la cycle triennal hors saison conseillée par le gouvernement local (cycle 3–3–2). Nos résultats montrent que les agriculteurs ont évité de mettre en œuvre le cycle 3–3–2 en raison de divers inconvénients que le système présente pour eux. Les fonctionnaires locaux, en retour, ont accepté le mépris des agriculteurs à l'égard de la règle. Les leçons tirées de cette étude sont considérées comme des mesures exploratoires pour s'adapter efficacement aux futurs changements hydrologiques. © 2017 The
      Authors . Irrigation and Drainage published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of International Commission for Irrigation and Drainage
      PubDate: 2017-11-20T00:25:52.053778-05:
      DOI: 10.1002/ird.2172
       
  • Field Comparison of Infiltration in Conventional and Alternate Furrow
           Irrigation under Various Initial and Boundary Conditions
    • Authors: Babak Dialameh; Masoud Parsinejad, Hamed Ebrahimian, Ali Mokhtari
      Abstract: A field study was conducted to evaluate the effect of two-dimensional infiltration on management of conventional furrow irrigation (CFI) and alternate furrow irrigation (AFI). For this purpose, 48 infiltration tests were carried out in CFI and AFI under two different irrigation intervals (4 and 9 days) with two different water heads (5 and 10 cm). The results indicated that under higher water head and lower initial water content, cumulative infiltration is increased by up to 102 and 62% in CFI and by up to 106 and 54% in AFI, respectively. Moreover, by increasing the water head, the lateral infiltration in CFI and AFI increased by 5 and 4.5 times, respectively. For a lower initial water content, lateral infiltration can increase by up to 96 and 53% in CFI and AFI, respectively. In all cases, cumulative and lateral infiltrations in AFI were greater than in CFI. Furthermore, the relative lateral infiltration in AFI was more than CFI. In both CFI and AFI, the relative lateral infiltration increased for increased water head and extended irrigation intervals. Application of AFI with higher water heads and extended irrigation intervals can lead to increased lateral infiltration and decreased deep percolation, which will ultimately result in improved irrigation efficiency. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Une étude sur le terrain a été menée pour évaluer l'effet de l'infiltration bidimensionnelle sur la gestion de l'irrigation par sillon conventionnel (CFI) et l'irrigation alternée par sillon (AFI). A cette fin, 48 tests d'infiltration ont été réalisés en CFI et AFI sous deux intervalles d'irrigation différents (4 et 9 jours) avec charges en tête différentes (5 et 10 cm). Les résultats indiquent que, sous une charge plus élevée et une teneur initiale en eau plus faible, l'infiltration cumulative augmente de 102 à 62% en CFI et jusqu'à 106 et 54% en AFI, respectivement. De plus, en augmentant la charge, l'infiltration latérale dans CFI et AFI a augmenté de 5 et 4.5 fois, respectivement. Pour une teneur initiale en eau inférieure, l'infiltration latérale peut augmenter de 96 et 53% respectivement dans CFI et AFI. Dans tous les cas, les infiltrations cumulatives et latérales dans l'AFI étaient supérieures à celles de la FCI. En outre, l'infiltration latérale relative dans l'AFI était supérieure à la FCI. En CFI et AFI, l'infiltration latérale relative a augmenté avec la charge et l'allongement des intervalles d'irrigation. L'application de l'AFI avec des charges plus élevées et des intervalles d'irrigation prolongés peut entraîner une infiltration latérale accrue et une diminution de la percolation profonde, ce qui entraînera finalement une amélioration de l'efficacité de l'irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-09T21:56:00.903487-05:
      DOI: 10.1002/ird.2176
       
  • Decision Models for the Ranking of Agricultural Water Demand Management
           Strategies in an Arid Region
    • Authors: Mohammad Ebrahim Banihabib; Mohammad Hadi Shabestari
      Abstract: The agricultural sector is the largest consumer of water and its demand management has a significant impact on water resources of arid areas. This research proposes a hybrid multi-criteria decision-making (MCDM) model to prioritize agricultural water demand management (AWDM) strategies based on surveys carried out with 35 Iranian experts in an arid region. It hybridized the advantages of the modified technique for order preference by similarity to ideal solution (MTOPSIS) and the analytical hierarchy process (AHP) methods, and it is called MTAHP. The AHP model is used to determine the relative weights and consistency ratio assessment and finally the MTOPSIS model is used to rank the strategies. Moreover, ELimination and Choice Expressing REality III (ELECTRE III) as a non-compensatory model and simple additive weighting (SAW) as a compensatory model were used for comparison with the proposed model. The proposed model result was similar to the SAW model but different from ELECTRE III. High-ranked strategies are training farmers, improvement of cropping patterns and land levelling and modernization of the irrigation systems in the region, respectively. The results of this research show the ability of the hybrid model of AHP and MTOPSIS to prioritize the strategies for AWDM which is recommended for other similar regions. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le secteur agricole est le principal consommateur d'eau et la gestion de la demande a un impact important sur les ressources en eau des zones arides. Cette recherche concerne un modèle hybride de prise de décision multicritères (MCDM) pour prioriser les stratégies de gestion de la demande en eau agricole (AWDM); elle est basée sur des données recueillies par des enquêtes recueillies faites par 35 experts iraniens dans une région aride. L'hybridation combine les avantages de la technique modifiée pour la préférence d'ordre par similarité à la solution idéale (MTOPSIS) et du processus de hiérarchie analytique (AHP), appelée MTAHP. Le modèle AHP est utilisé pour déterminer les poids relatifs et l'évaluation du coefficient de cohérence, et le modèle MTOPSIS est utilisé pour classer les stratégies. Par ailleurs, le modèle proposé est comparé à ELECTRE III, un modèle non compensatoire, ainsi qu'à une pondération simplifiée (SAW). Le modèle proposé donne des résultats similaires au modèle SAW, mais différents avec ELECTRE III. Les strcatégies les mieux classées sont la formation des agriculteurs, l'amélioration du modèle de culture, le nivellement des terres et la modernisation des systèmes d'irrigation dans la région, respectivement. Les résultats de cette recherche montrent la capacité du modèle hybride d'AHP et de MTOPSIS à hiérarchiser les stratégies pour AWDM, et nous en recommandons l'usage dans d'autres régions similaires. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-09T21:25:52.833658-05:
      DOI: 10.1002/ird.2171
       
  • The Benefit of Using Drainage Water of Fish Farms for Irrigation: Field
           and Modelling Study Using the SALTMED Model
    • Authors: R.E. Abdelraouf; R. Ragab
      Abstract: This study investigated the suitability and benefits of using drainage water of fish farms (DWFF), instead of canal fresh water (IW), for wheat irrigation. Two water qualities, DWFF and IW, and four levels of N-fertigation rates [100% N (192 kg N ha−1 season−1), 80% N, 60% N and 40% N] were tested. The results showed a positive impact when increasing N-fertigation rate on the yield using both DWFF and IW. However, the yield under DWFF was higher than the yield under the IW treatment by between 11 and 51% in 2014 and between 8 and 38% in 2015. This is due to the additional amount of dissolved biological nitrogen and other nutrients inherent in DWFF. The SALTMED model simulated reasonably well the soil moisture and nitrogen content of all soil layers as well as wheat dry matter, yield and water productivity for all treatments, with R2 of 0.99, 0.97 and 0.96, respectively. It was concluded that the use of drainage water of fish farms instead of fresh water for irrigation of wheat could help to achieve higher yields while using less irrigation water and less chemical fertilizers. Additional benefits are less drainage to the drainage network and higher income for farmers. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Cette étude a étudié la pertinence et les avantages de l'utilisation de l'eau de drainage des piscicultures (DWFF), au lieu de l'eau douce du canal (IW), pour l'irrigation du blé. Deux qualités d'eau, DWFF et IW, et quatre niveaux de taux de fertigation azotée [100% N (192 kg N ha−1 saison−1), 80% N, 60% N et 40% N] ont été testés. Les résultats ont montré un impact positif lors de l'augmentation du taux de N-fertigation sur le rendement en utilisant à la fois DWFF et IW. Cependant, le rendement de la DWFF était (entre 11 et 51% en 2014 et entre 8 et 38% en 2015) supérieur au rendement du traitement IW. Ceci est dû à la quantité supplémentaire d'azote biologique dissous et d'autres éléments nutritifs inhérents au DWFF. Le modèle SALTMED simulait raisonnablement bien l'humidité du sol et la teneur en azote de toutes les couches de sol ainsi que la matière sèche du blé, le rendement et la productivité de l'eau pour tous les traitements, avec R2 de 0.99, 0.97 et 0.96, respectivement. On a conclu que l'utilisation de l'eau de drainage des piscicultures au lieu de l'eau douce pour l'irrigation du blé pourrait contribuer à obtenir des rendements plus élevés tout en utilisant moins d'eau d'irrigation et moins d'engrais chimiques. Les avantages supplémentaires sont moins de drainage pour le réseau de drainage et un revenu plus élevé pour les agriculteurs. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-08T02:40:46.468751-05:
      DOI: 10.1002/ird.2180
       
  • Drip Irrigation Scheduling Using Hydrus 2-D Numerical Model Application
           for Strawberry Production in South-West Spain
    • Authors: J. García Morillo; J.A. Rodríguez Díaz, E. Camacho, P. Montesinos
      Abstract: Estimation of the optimum irrigation pulse duration and frequency is critical for any crop, and especially important in the typical sandy soil existing in the strawberry production area in south-west Spain. Irrigation scheduling has been carried out using the numerical model Hydrus-2D. The model has been calibrated with data from a soil tank experiment carried out in the laboratory. The optimum pulse duration has been estimated in three different crop stages, and has been compared with the irrigation scheduling recorded in the field, estimating the potential water saving in strawberry production in Huelva.The optimum irrigation pulse duration starts with an irrigation time of 10 min that should be increased until a maximum of 1 h, divided into several pulses. Applying rop water needs in several shorter pulses is a strategy highly recommended especially in the typical sandy soil, with very low water retention capacity. It has been shown that current management is disproportionate, maintaining the moisture content out of reach of the roots.Therefore, it is advisable to check the current irrigation management, so that the irrigation matches crop water requirements, maintaining sufficient moisture within the upper 30–40 cm of soil, avoiding water losses by percolation and groundwater pollution. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'utilisation de l'eau agricole diminue progressivement en raison de la forte concurrence pour d'autres usage urbains, industriels et agricoles. Dés lors, une planification précise de l'irrigation pour éviter les pertes d'eau par percolation est essentielle. L'estimation de la durée et de la fréquence optimales des pulsations d'eau est déterminante pour toute culture, d'autant que le sol dans la zone de production de fraises du sud'ouest de l'Espagne est principalement sableux. La planification de l'irrigation a été effectuée à l'aide du modèle numérique Hydrus-2D. Le modèle a été étalonné avec les données d'une expérience de cuve de sol en laboratoire. La durée optimale de la pulsation a été estimée pour 3 stades de développement des fraises a été comparée è la planification d'irrigation enregistrée sur le terrain; nous en avons déduit l'économie d'eau potentielle dans la production de fraises à Huelva.Dans la phase initiale (de novembre à janvier), la pulsation optimale dure 10 minutes et peut augmenter jusqu'à 20 minutes à mesure que les plantes et les racines poussent. Au cours de la phase de développement (février à mars), la durée optimale de l'impulsion est de 20 à 30 minutes et peut augmenter jusqu'à 40 minutes quand la demande augmente. En période de saison moyenne (avril à juin), la stratégie consistant à appliquer 3 impulsions de 20 minutes s'est révélée plus efficace pour maintenir l'humidité autour d'une valeur appropriée dans la zone racinaire (0,15 à 0,20 cm3.cm−3). Par conséquent, l'application des besoins en eau de la fraise en plusieurs impulsions plus courtes est une stratégie hautement recommandée, surtout dans le sol sableux avec une très faible capacité de rétention d'eau.La gestion de l'irrigation la plus fréquente effectuée par les agriculteurs, qui s'applique de 1,5 à deux fois l'ETc, a été simulée. Il a été démontré que la gestion actuelle est clairement disproportionnée en maintenant l'humidité dans une couche de sol trop épaisse pour être prospectée entièrement par les racines.Par conséquent, il est fortement conseillé de vérifier la gestion actuelle de l'irrigation, de sorte que l'irrigation corresponde aux besoins en eau de la récolte, en maintenant une humidité suffisante dans les 30 à 40 cm maximum de sol, et ce pour éviter les pertes d'eau par percolation et donc la pollution des eaux souterraines. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-08T02:30:39.81729-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2177
       
  • Simulation of Farmland Groundwater Table Depth and Soil Salinity under
           Drainage Systems in Tidal Areas, LAIZHOU Bay of CHINA
    • Authors: Genxiang Feng; Zhanyu Zhang, Peirong Lu, Ahmad Bakour
      Abstract: DRAINMOD-S was evaluated using field data from Laizhou Bay, a tidal area in China, for two cropping seasons. Subsurface and conventional drainage were applied in the study area. The DRAINMOD-S model was calibrated and validated by comparing the observed and predicted values of groundwater table depth drainage discharge and soil salinity. The calibration and validation results were satisfactory with the mean relative error (MSE) less than 10%, Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) higher than 0.70 and coefficient of determination (R2) higher than 0.75. The impacts of both subsurface and conventional drainage treatments on groundwater table depth, drainage discharge and soil salinity in 2015–2045 were evaluated with the future climate data provided by the IPCC. Seasonal variations of groundwater table depth and soil salinity were observed under both drainage treatments. The subsurface drainage practice was more suitable for the studied area, with groundwater table depth effectively controlled in the rainy seasons and soil salinity under the crop salt tolerance threshold during most of the predicted periods. This study will highlight the efforts and implementation of drainage management practices to promote sustainable development of agricultural systems in tidal areas under climate change conditions. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.DRAINMOD-S a été évalué en utilisant des données sur le terrain de la baie de Laizhou, une zone sujette à marées en Chine pour deux saisons de culture. Le drainage souterrain et le drainage conventionnel ont été appliqués dans la zone d'étude. Le modèle DRAINMOD-S a été étalonné et validé en comparant les valeurs observées et prédites de la profondeur de la nappe phréatique, du débit de drainage et de la salinité du sol. Les résultats d'étalonnage et de validation ont été satisfaisants avec l'erreur relative moyenne (MSE) inférieure à 10%, l'efficacité de Nash–Sutcliffe (NSE) supérieure à 0.70, et le coefficient de détermination (R2) supérieur à 0.75. Les impacts du drainage souterrain et des traitements de drainage conventionnels sur la profondeur de la nappe phréatique, les débits de drainage et la salinité des sols en 2015–2045 ont été évalués avec les données climatiques futures fournies par le GIEC. La variation saisonnière de la profondeur de la nappe phréatique et la salinité du sol a été observées dans les deux traitements de drainage. La pratique du drainage souterrain était plus adaptée à zone d'études avec une nappe phréatique efficacement contrôlée en saison des pluies, et la salinité du sol maintenue sous le seuil de tolérance au sel des cultures pendant la plupart des prédictions. Cette étude mettra en évidence les efforts et la mise en œuvre des pratiques de gestion du drainage pour promouvoir le développement durable des systèmes agricoles dans les zones maritimes sous condition de changement climatique. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-07T23:20:59.093109-05:
      DOI: 10.1002/ird.2175
       
  • Overlapping Groundwater Service Markets in a Palm Grove in the Algerian
           Sahara
    • Authors: Meriem Farah Hamamouche; Marcel Kuper, Tarik Hartani, Sami Bouarfa
      Abstract: Groundwater service markets are important and dynamic institutions that provide water to a wide range of farmers in many regions. However, these institutions represent arenas of complex and often antagonistic relations, which determine which farmers gain access to water and how. This study analyses the emergence and functioning of groundwater service markets from a historical perspective to advance the understanding of the role of social power games in shaping these institutions. The study was conducted in the Sidi Okba oasis in the Algerian Sahara, where over recent decades, four (in)formal, often overlapping, groundwater service markets have emerged. These markets were shaped progressively by socio-ethnic antagonism, state intervention and economic competition between water sellers. By continuously adjusting these institutions, the highly diverse irrigation community prevented the emergence of a monopoly in groundwater sales and maintained the balance of power between water sellers and buyers by countering possible control of groundwater access by a single socio-ethnic or economic group. The demonstrated ability of the irrigation community to craft rules to ensure these groundwater service markets function should encourage public actors to mobilize this capacity to deal with the drop in water tables, which is one adverse outcome of the ‘success’ of these markets. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les marchés de service d'eau souterraine sont des institutions importantes et dynamiques qui fournissent de l'eau à un large éventail d'agriculteurs dans de nombreuses régions du monde. Ces institutions sont historiquement construites et présentent des arènes de relations complexes et souvent antagonistes, particulièrement entre vendeurs et acheteurs d'eau. Ces relations déterminent à leur tour quels agriculteurs ont accès à l'eau souterraine, et comment. Cette étude analyse l'émergence et le fonctionnement des marchés de service d'eau souterraine d'un point de vue historique afin de mieux comprendre les enjeux sociaux dans le façonnage de ces institutions. Une étude de cas a été menée dans la palmeraie de Sidi Okba, dans le Sahara algérien, où, au cours des quatre dernières décennies, quatre marchés (in)formels de service d'eau souterraine—souvent se chevauchant—ont émergé. Ces marchés ont été façonnés progressivement par des antagonismes socio-ethniques, des interventions étatiques et des rivalités entre vendeurs d'eau cherchant à se positionner sur ces marchés devenus lucratifs. Grâce à l'ajustement continu de ces institutions, la communauté d'irrigants dans sa diversité a empêché l'émergence d'un monopole dans les ventes d'eau souterraine, en contrecarrant le contrôle possible de l'accès à l'eau souterraine par un seul groupe socio-ethnique ou économique. La capacité de la communauté d'irrigants à élaborer des règles pour assurer le fonctionnement de ces marchés de service d'eau souterraine, devrait encourager les acteurs publics à mobiliser cette capacité pour faire face au déclin des nappes, qui est en partie le résultat du succès de ces marchés. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-11-02T05:55:54.082206-05:
      DOI: 10.1002/ird.2178
       
  • Horticultural Production in BURKINA FASO: A Comprehensive Socio-Economic
           Analysis
    • Authors: Safiétou Sanfo; Bruno Barbier, Adolphe Zangre
      Abstract: This study assessed the horticultural sector of Burkina Faso thanks to a national database containing data collected by the agricultural statistical service. A socio-economic analysis shed light on some of the determinants of production. The data show that the sector is very much undercapitalized with little use of inputs or agricultural equipment. The vast majority of market gardeners use hand tools to produce small quantities of market garden produce. Women account for one quarter of plot managers and most producers are young and illiterate. Production is organized informally. Government support is rare because production is scattered over a multitude of small locations around small reservoirs, rivers and in lowlands. The study calls into question a number of misconceptions and makes some recommendations. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Cette étude évalue le fonctionnement du maraichage au Burkina Faso à partir d'une base de données nationale du département des statistiques agricoles du Ministère de l'Agriculture sur les producteurs horticoles. Une analyse socio-économique éclaire certains facteurs de la production. Les données montrent que le secteur est sous-exploité avec une faible utilisation d'engrais et d'équipements agricoles. La majorité des maraichers utilise des techniques traditionnelles et produit des quantités limitées de fruits et légumes. Les femmes représentent le quart des possesseurs de parcelles agricoles. Les maraîchers sont jeunes, analphabètes et la production horticole est généralement organisée de façon informelle avec un faible appui de l'Etat. Le gouvernement intervient peu, car la production est dispersée sur une multitude de petites superficies autour de petits réservoirs, rivières et bas-fonds. L'étude remet en question un certain nombre d'idées reçues et appuie des recommandations. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-08-09T02:00:47.205621-05:
      DOI: 10.1002/ird.2158
       
  • Effect of Deficit Irrigation Regimes on Yield and Fruit Quality of Olive
           Trees (cv. MEMECIK) on the Aegean Coast of TURKEY
    • Authors: Ü. Kaya; F. Öztürk Güngör, G. Çamoğlu, E. Akkuzu, Ş. Aşik, O. Köseoğlu
      Abstract: In this study, six different irrigation treatments were applied to an olive orchard using the drip irrigation method. Five of these were arranged according to 25% (S0.25), 50% (S0.50), 75% (S0.75), 100% (S1.00) and 125% (S1.25) of the evaporation in 5 days of a class ‘A’ evaporation pan, and one control (SC) was arranged so as to bring the reducing moisture at a soil depth of 0–90 cm to field capacity. Yield values were not affected by the irrigation treatment (p > 0.05). In contrast, 100-fruit weight, pulp ratio, hardness moisture, oil, reducing sugar content and bitterness were affected by irrigation (p  0.05). En revanche, le poids de 100 fruits, le taux de pâte, l'humidité de la dureté, l'huile, la teneur en sucre réducteur et l'amertume ont été affectés par l'irrigation (p 
      PubDate: 2017-08-04T02:56:45.561114-05:
      DOI: 10.1002/ird.2156
       
  • Considering Resources beyond Water: Irrigation and Drainage Management in
           the Context of the Water–Energy–Food Nexus
    • Authors: Tamara Avellán; Reza Ardakanian, Sylvain R. Perret, Ragab Ragab, Willem Vlotman, Hayati Zainal, Sangjun Im, Hafied A. Gany
      Abstract: While the world is facing unprecedented transitions and threats we need to deeply rethink the relationships between water and energy use, food production, and ecosystem protection. This includes the development and deployment of ambitious, out-of-the-box solutions towards sustainable development. This paper is based upon recent discussions before and during the 2nd World Irrigation Forum in Chiang Mai, Thailand.This paper takes stock of current knowledge and analyses the most recent trends in water, irrigation and the environment. It discusses the requirements for strategic approaches and the contributions of irrigation and drainage to Sustainable Development Goals. Firstly, we concentrated on renewed and more balanced relationships between water, energy, food and ecosystems in the context of irrigation and drainage management. Secondly, we assessed the positive and negative impact of agricultural water use in order to demonstrate and improve its performance. Given exacerbated competition and water resource scarcity, a better understanding of the positive effects and valuable ecosystem services provided by irrigation and drainage systems could pave the way to maximizing benefits and safeguarding the environment. Lastly, we tried to address the role of stakeholders in irrigation governance. This includes active contribution to policy-making and planning, incentives, and most importantly, capacity development. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Alors que le monde est confronté à des transitions et à des menaces sans précédent, nous devons repenser profondément les relations entre l'utilisation de l'eau et de l'énergie, la production alimentaire et la protection des écosystèmes. Cela inclut le développement et le déploiement de solutions ambitieuses et prêtes à l'emploi vers un développement durable. Ce document est basé sur des discussions récentes avant et pendant le 2ème Forum mondial d'irrigation à Chiang Mai, en Thaïlande.Ce document fait le point sur les connaissances actuelles et analyse les tendances les plus récentes en eau, en irrigation et dans l'environnement. Il traite des exigences relatives aux approches stratégiques et aux contributions de l'irrigation et du drainage aux objectifs de développement durable. Tout d'abord, nous nous sommes concentrés sur des relations renouvelées et plus équilibrées entre l'eau, l'énergie, la nourriture et les écosystèmes dans le cadre de la gestion de l'irrigation et du drainage. Deuxièmement, nous avons évalué l'impact positif et négatif de l'utilisation de l'eau agricole afin d'en démontrer et d'en améliorer ses performances. Compte tenu de la concurrence exacerbée et de la pénurie de ressources en eau, une meilleure compréhension des effets positifs et des services écosystémiques précieux fournis par les systèmes d'irrigation et de drainage ouvrirait la voie à la maximisation des bénéfices et à la protection de l'environnement. Enfin, nous avons essayé d'aborder le rôle des intervenants dans la gouvernance de l'irrigation. Cela inclut une contribution active à l'élaboration des politiques et à la planification, des incitations et, plus important encore, le développement des capacités. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-08-02T22:30:46.126151-05:
      DOI: 10.1002/ird.2154
       
  • Solar Wastewater Treatment (SOWAT) and Reuse for Agricultural Irrigation
    • Authors: Sadek Igoud; Fatiha Souahi, Chems Eddine Chitour
      Abstract: Solar wastewater treatment (SOWAT) was the subject of experiment between April and September using low cost and mastery equipment: ‘hot-box’ stills. Using a separate still, treated wastewater (i.e. distillate) production was recorded between 2.4 and 6 l m−2 day−1. Treatment efficiency was comparable to the activated sludge treatment process. Biological oxygen demand (BOD) recorded between 86 and 90% of abatement. Raw wastewater turbidity was reduced by 99%, from 181 nephelometric turbidity units (NTU) to 1.6 NTU. The treatment also allowed wastewater disinfection. The inactivation of total coliforms, faecal coliforms and faecal streptococci was estimated at about 99%.SOWAT offers the advantage of grouping, in a separate piece of equipment, three steps of conventional wastewater treatment: (i) the pre-treatment, (ii) the biological and (iii) disinfection treatments. Also, this sustainable treatment does not consume electricity and consequently does not emit greenhouse gases (GHGs).Used on a medium and large scale, SOWAT would be promising for safe wastewater reuse in agriculture. This could secure food production of poor and low-income countries, especially those that are very sunny. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'épuration solaire des eaux usées (SOWAT) a été expérimentée entre avril et septembre, en utilisant un équipement facilement reproductible et peu onéreux: le distillateur solaire à effet de serre de type hot-box. Pendant cette expérimentation, le volume de la production de l'eau épurée (c.à.d. le distillat) a varié entre 2.4 et 6 l m−2 jour−1. L'efficacité de SOWAT a été comparée à l'épuration par boues activées. La demande biologique en oxygène (DBO5) a enregistré entre 86 et 90% d'abattement. La turbidité des eaux usées brutes a été réduite à 99%, passant de 181 à 1.6 unités de turbidité néphélométrique (NTU). L'épuration a également permis la désinfection des eaux épurées. L'inactivation des coliformes totaux, fécaux et les streptocoques a été estimée à 99%.SOWAT offre l'avantage de grouper, dans un seul équipement, les trois étapes de l'épuration conventionnelle: (i) le prétraitement, (ii) le traitement biologique et (iii) le traitement de finition. Aussi, ce procédé d'épuration est durable, ne consomme pas d'électricité et donc son utilisation n'émet pas de gaz à effet de serre (GES).Utilisé à moyenne et à grande échelle, SOWAT serait prometteuse pour la réutilisation des eaux usées épurées en agriculture. Cela pourrait garantir la sécurité alimentaire des pays pauvres et à faibles revenus, particulièrement celle d les pays les plus ensoleillés. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-24T03:46:03.270894-05:
      DOI: 10.1002/ird.2157
       
  • Quantification of Flood Damage under Potential Climate Change Impacts in
           Central Vietnam
    • Authors: Quan Van Dau; Kittiwet Kuntiyawichai, Vichian Plermkamon
      Abstract: The quantification of economic losses due to floods becomes necessary in flood management. In this context, the study aims to assess insights into flood damage under potential impacts of climate change in central Vietnam. The HadGEM3–RA Regional Climate Model (RCM) under Representative Concentration Pathways (RCP) 4.5 and 8.5 climate change scenarios was used in this study. A bias correction technique for adjusting RCM simulations was applied to correct the climate input data for systematic statistical deviations from observed data. In addition, a coupling of the HEC-HMS and HEC-RAS hydrodynamic models and the flood damage reduction analysis model (HEC-FDA) was applied to assess the level of flood hazard and damage existing in central Vietnam. The findings showed that the weather in central Vietnam will be warmer in the future with the average temperature increasing from 0.2 to 0.8°C, and annual rainfall will increase from 3.5 to 6.8%. The water level and runoff will also increase from 0.1 to 0.3 m and 10–30%, respectively. Flood damage was estimated to be US$18.8–20.7 million from the 2020s to the 2080s. Finally, the findings obtained are useful for the decision-making process in flood management and economic development in Vietnam. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La quantification des pertes économiques dues aux inondations devient nécessaire dans la gestion des crues. Dans ce contexte, l'étude vise à évaluer les dégâts causés par les inondations sous les impacts potentiels du changement climatique dans le centre du Vietnam. Le modèle de climat régional HadGEM3-RA (RCM) sous Scénario de concentration représentative (RCP) 4.5 et 8.5 de changement climatique a été utilisé dans cette étude. La technique de correction de polarisation pour l'ajustement des simulations RCM a été appliquée pour corriger les données d'entrée du climat pour des écarts statistiques systématiques par rapport aux données observées. En outre, un couplage du modèle hydrologique HEC-HMS, du modèle hydrodynamique HEC-RAS et du modèle d'analyse de réduction des dégâts d'inondation (HEC-FDA) a été appliqué pour évaluer le niveau de risque d'inondation et les dommages posés au centre du Vietnam. Les résultats ont montré que le temps dans le centre du Vietnam sera plus chaud à l'avenir, la température moyenne augmentant de 0.2 à 0.8°C, et les précipitations annuelles passeront de 3.5 à 6.8%. Le niveau d'eau et le ruissellement augmenteront également de 0.1 à 0.3 m et de 10 à 30%, respectivement. Les dégâts causés par les inondations ont été estimés entre US$18.8 et 20.7 millions entre 2020 et 2080. Enfin, les résultats obtenus sont utiles pour le processus décisionnel dans la gestion des crues et le développement économique au Vietnam. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-24T03:41:54.450182-05:
      DOI: 10.1002/ird.2160
       
  • Spatial and Temporal Variation of Soil and Water Salinity in the
           South-Western and South-Central Coastal Region of Bangladesh
    • Authors: Shahriar Rahman; Md. Rakib Hasan Sarker, Md. Younus Mia
      Abstract: Salinity intrusion is one of the major water-related problems in the coastal region of Bangladesh. The intention of this study was to discuss the spatial distribution of soil and water salinity with their severity levels using geospatial techniques. The spatial analysis shows about 222 300 ha of new land being affected by various degrees of soil salinity during the last four decades. The analysis revealed that the spatial extent of salinity has been following an increasing trend and the movement of soil salinity has moved north from the coast. An increasing trend of salinity concentration in the rivers has already been found in the Lower Meghna River, Alaipur Khal (creek) of Daratona River, Gorai Madhumati, Rupsa Passur River and Bishkhali River in different districts of coastal Bangladesh. The groundwater is contaminated with a high level of salinity, which affects sources of drinking water, agriculture and the irrigation sector. Increased soil and water salinity levels cause an unfavourable environmental and hydrological situation that restricts usual crop production throughout the year. This research will assist decision makers and planners in taking proper initiatives for developing integrated land and water resources management plans for the coastal regions, which have similar environmental settings along the Bay of Bengal. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les intrusions salines sont l'un des principaux problèmes liés à l'eau dans la région côtière du Bangladesh. Cette étude avait pour but de discuter de la répartition spatiale de l'intensité de la salinité des sols à l'aide de techniques géo-spatiales. L'analyse spatiale montre qu'environ 222 300 ha de nouvelles terres sont touchés par divers degrés de salinité des sols au cours des quatre dernières décennies. L'analyse a révélé que l'étendue spatiale de la salinité a suivi une tendance croissante et que le mouvement de la salinité du sol a atteint le nord de la côte. On a déjà observé une tendance croissante à la concentration de salinité dans les rivières Meghna, Alaipur Khal (rivage), Daratona, Gorai Madhumati, Rupsa Passur et Bishkhali dans différents districts du Bangladesh côtier. L'eau souterraine est contaminée par un niveau élevé de salinité, qui affecte les sources d'eau potable, l'agriculture et le secteur de l'irrigation. L'augmentation de la salinité des sols et de l'eau provoque des conditions environnementales et hydrologiques défavorables, qui limitent la production agricole tout au long de l'année. Cette recherche aidera les décideurs et les planificateurs à prendre des initiatives appropriées pour l'élaboration de plans intégrés de gestion des terres et des ressources en eau pour les régions côtières qui ont les mêmes paramètres environnementaux le long du golfe du Bengale. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-18T20:56:41.972946-05:
      DOI: 10.1002/ird.2149
       
  • Development of a Conceptual Model for Application of Hydro-Mechanical
           Gates in Irrigation Networks by a System Dynamic Approach
    • Authors: Zeinab Hosseinzadeh; Mohammad Javad Monem, Nasim Nahavandi, Mahsa Vaez Tehrani
      Abstract: Poor performance of irrigation networks necessitates their improvement. One of the measures for performance improvement is application of automatic systems such as hydro-mechanical gates. The decision-making process for application of automatic systems is a complicated task. Reasons for this complexity are the wide range of existing technologies to be selected from, interactions between components and economic and social short- and long-term impacts. Development of a suitable model which addresses all aspects of automation is needed. One suitable technique for coping with this is a system dynamic approach.In this research, the dynamic behaviour of irrigation networks using automated control systems is investigated and its conceptual model is developed as a first step of a system dynamic model. A questionnaire based on system dynamic archetypes was designed and completed by irrigation experts from six irrigation networks in Iran. In addition, interview techniques were used to collect data. The conceptual model was developed by a system dynamic approach. The conceptual model includes fixes that fail, limits to growth, eroding goals, success to the successful, and shifting the burden archetypes. The interactions between social, managerial, economic, technical and water resources in the long term, which play a significant role, are well elaborated in the developed conceptual model. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La mauvaise performance des réseaux d'irrigation nécessite des mesures correctives. L'une des mesures est l'installation des portes automatiques hydro-mécaniques. La prise de décision pour l'application des systèmes automatiques est une tâche compliquée: large gamme et complexité des équipements, interactions entre les équipements. Le développement d'un modèle approprié qui aborde tous les aspects de l'automatisation est nécessaire, et nous avons privilégié l'approche de système dynamique.Dans cette recherche, le comportement dynamique des réseaux d'irrigation utilisant des systèmes automatisés est enquêté et son modèle conceptuel est développé comme une première étape. Un questionnaire basé sur des archétypes du système dynamique est conçu et rempli par des experts d'irrigation de six réseaux d'irrigation en Iran. Le modèle conceptuel inclut des correctifs comme la réparation qui échoue, une limite à la croissance, l'érosion des objectifs, le succès de la réussite, la suppression du fardeau des archétypes. Les interactions sociales, managériales, techniques, les ressources en eau à long terme, qui jouent un rôle important, sont bien élaborées dans le modèle conceptuel développé. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-18T20:51:05.441594-05:
      DOI: 10.1002/ird.2150
       
  • SPATIO-Temporal Variations and Links between Irrigation and Agricultural
           Development in an Eastern Indian State
    • Authors: Souvik Ghosh; Subrato Gorain, Bitan Mondal
      Abstract: Spatio-temporal variations and links between irrigation and the agricultural sector were delineated in the districts of an eastern Indian state, West Bengal, during 2001–2002 to 2011–2012. Cumulative annual exponential growth rate (CAEGR) was calculated for each of the parameters considered under agriculture and irrigation. The irrigation and agricultural scenario at district level were assessed through different indexes. The growth rate of most of the districts showed a declining trend in 5 out of 11 selected parameters, viz. share of cultivable land to total land, share of net sown area to cultivable land, food grain production, paddy production and cropping intensity. Overall, growth rates were found for the canal- and groundwater-irrigated areas, respectively, with an increase of net irrigated area (CAEGR 0.17). Both the agricultural development index (ADI) and the irrigation coverage index (ICI) were found to be high to very high (≥60) in four districts, while two districts had very low to low ADI and ICI values (≤40) in all the years. The source-wise irrigation utilization indices altogether explained 91% variation in ADI that was predominantly by canal and groundwater irrigation. Some missing links were also observed in some districts where the level of agricultural development did not match the irrigation scenario. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les variations spatio-temporelles et les liens entre l'irrigation et le secteur agricole ont été délimités dans les districts d'un État indien de l'est du Bengale occidental entre 2001–2002 et 2011–2012. Le taux annuel de croissance exponentielle (CAEGR) a été calculé pour chacun des paramètres considérés sous agriculture irriguée. Le scénario de l'irrigation et de l'agriculture au niveau du district a été évalué à travers différents indices. Le taux de croissance de la plupart des districts a montré une tendance à la baisse dans cinq des onze paramètres choisis, à savoir: part des terres cultivables sur le total des terres, part de la superficie nette ensemencée sur les terres cultivables, production de céréales vivrières, production de paddy et intensité des cultures. Dans l'ensemble, le taux de croissance les zones irriguées par les canaux et les eaux souterraines, respectivement, s'accompagne de l'augmentation de la superficie irriguée nette (CAEGR 0.17). L'indice de développement agricole (IAD) et l'indice de couverture de l'irrigation (ICI) ont été trouvés élevés à très élevés (≥60) dans quatre districts, alors que deux districts avaient des valeurs très faibles à faibles (≤40) au cours de la période d'observation. Les indices d'utilisation responsable de l'irrigation expliquent en totalité la variation de IAD de 91%, qu'il s'agisse d'irrigation par canaux ou eaux souterraines. Certains chaînons manquants ont également été observés dans certains districts où le niveau de développement agricole n'était pas en accord avec le scénario d'irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-18T20:45:51.855636-05:
      DOI: 10.1002/ird.2151
       
  • Climate-Smart Land and Water Management for Sustainable Agriculture
    • Authors: Alok K. Sikka; Adlul Islam, K.V. Rao
      Abstract: Indian agriculture is vulnerable to climate variability and change. The Coupled Model Inter-comparison Project Phase 5 (CMIP5) based model ensemble projects a warming of 1.5–4.3°C and an increase in precipitation by 6–14% for India under different representative concentration pathways (RCPs) for the 2080s (2071–2100) compared to the baseline period (1961–1990). The Indian Council of Agricultural Research through its network project on National Innovations on Climate Resilient Agriculture (NICRA) has demonstrated different land and water management interventions in the vulnerable districts of India to enhance the resilience of agriculture to climate change and variability. Rainwater harvesting and its judicious utilization through farm ponds and community tanks in rainfed districts demonstrated the ability to build resilience and also enhance cropping intensity (20–135%). Construction of temporary check dams (bori-bandhan) in high-rainfall areas brought lowland areas into cultivation which otherwise would have remained fallow due to inundation in the kharif (monsoon) season. Renovation of aahar (water reservoirs) and construction of farm ponds in Bihar ensured protective irrigation during dry spells in kharif, increasing paddy productivity by 20.7%, and also raised the groundwater level by 30 cm. Adoption of participatory integrated watershed management within a river basin perspective provides a framework for climate change adaptation through reduced runoff, increased groundwater recharge, improved crop productivity and increased carbon sequestration. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'agriculture indienne est vulnérable à la variabilité climatique et au changement climatique. La phase 5 du projet d'intercomparaison de modèles couplés (CMIP5) prévoit un réchauffement de 1.5 à 4.3°C et augmente les précipitations de 6 à 14% pour l'Inde sous différentes voies représentatives de concentration (RCP) pour les années 2080 (2071 à 2100) par rapport à la période de référence (1961–1990). Le Conseil indien de la recherche agricole à travers son projet de réseau sur les innovations nationales sur l'agriculture résiliente au climat (NICRA) a validé différentes interventions de gestion des eaux et des terres dans des districts indiens vulnérables afin d'accroître la résilience de l'agriculture aux changements et variabilités climatiques. La récolte de l'eau de pluie et son utilisation judicieuse à travers les étangs à la ferme et des bassins communautaires dans les districts pluviaux ont démontré leur capacité à créer de la résilience et tout en renforcer l'intensité des cultures (20 à 135%). La construction de barrages à contrôle temporaire (bori-bandhan) dans les zones à forte pluviométrie a permis de cultiver des terres basses qui, autrement, seraient restées en jachère en raison de l'inondation dans la saison de kharif (mousson). La rénovation de réservoirs d'eau (aahar) et la construction d'étangs à la ferme dans Bihar ont permis une irrigation protectrice pendant les périodes de sécheresse au kharif, augmentant la productivité du paddy de 20.7% et augmentant également le niveau d'eau souterraine de 30 cm. L'adoption d'une approche participative intégrée de la gestion des bassins hydrographiques fournit un cadre pour l'adaptation au changement climatique grâce à une réduction du ruissellement, une augmentation de la recharge des eaux souterraines, une amélioration de la productivité des cultures et une augmentation de la séquestration du carbone. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-18T20:35:56.646974-05:
      DOI: 10.1002/ird.2162
       
  • Building Farm-Level Capacities in Irrigation Water Management to Adapt to
           Climate Change
    • Authors: Krishna Reddy Kakumanu; Yella Reddy Kaluvai, Udaya Sekhar Nagothu, Narayan Reddy Lati, Gurava Reddy Kotapati, Sunitha Karanam
      Abstract: Climate change characterized by global warming has become a hotspot of research in recent years for water resources, agriculture, ecology and other disciplines. In India, studies have shown an increasing trend in surface temperature, with decreasing trends in rainfall. Farmers are also more affected by the climate variability which has a serious influence on their production and income. The climate change and adaptation (ClimaAdapt) programme was implemented from 2012 to 2016 to build farm-level capacities and enhance the adaptive capacity of the agricultural and water sectors in the Krishna basin of Andhra Pradesh and Telangana states. Water-saving interventions such as direct seeded rice, a modified system of rice intensification and alternate wetting and drying (AWD) of rice were implemented in a cluster approach and enhanced water productivity. The training and implementation programmes increased the adaptation and awareness of farmers. Water measurements were carried out by using flumes and ultrasonic sensors. The area under direct seeded rice has increased to 64% in the study district and 77% of the trained farmers are adopting the practice. Capacity building, implementation and science–policy linkages are the key pillars of the programme to improve the adaptive capacity and scaling-up of water management practices. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le changement climatique caractéristique du réchauffement climatique est devenu un point focal de recherche au cours des dernières années pour les ressources en eau, l'agriculture, l'écologie et d'autres disciplines. En Inde, les études ont montré une tendance à la croissance des températures de surface, et des tendances décroissantes pour les précipitations. Les agriculteurs sont également plus touchés par la variabilité climatique, ce qui aura une influence sérieuse sur leur production et leurs revenus. Le programme ClimateAdapt (ClimateAdapt) a été mis en œuvre de 2012 à 2016 pour renforcer les capacités des exploitations agricoles et améliorer la capacité d'adaptation des secteurs de l'agriculture et de l'eau dans le bassin du fleuve Krishna dans les états d'Andhra Pradesh et Telangana. Des techniques économes en eau comme le semis direct du riz, le système modifié d'intensification du riz et l'AWD du riz ont été mises en œuvre dans une approche par grappes et amélioré la productivité de l'eau. Les programmes de formation et de mise en œuvre ont augmenté l'adaptation et la sensibilisation des agriculteurs. Les mesures de débit ont été réalisées à l'aide de seuils jaugeurs et de capteurs à ultrasons. La superficie du riz en semis direct a augmenté à 64% dans le secteur étudié et 77% des agriculteurs formés ont adopté les pratiques. Le renforcement des capacités, la mise en œuvre et les liens entre les sciences et les politiques sont les principaux piliers du programme visant à améliorer la capacité d'adaptation et le changement d'échelle des pratiques de gestion de l'eau. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-13T21:55:45.55964-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2143
       
  • Modelling Water Flow and Escherichia coli Transport in Unsaturated Soils
           Under Drip Irrigation
    • Authors: Jie Wen; Jiusheng Li, Zhen Wang, Yanfeng Li
      Abstract: The HYDRUS-2D/3D model was used to simulate the wetting patterns and distributions of E. coli in unsaturated sandy and sandy loam soils under surface drip irrigation with sewage effluent. The simulated wetting dimensions of soil volume and distributions of E. coli in soil were compared with data obtained from laboratory experiments. The relatively lower values of normalized root mean square error (NRMSE) and relatively larger index of agreement (d) values indicated good performance of the model. Our simulations confirmed that soil texture greatly influenced the adsorption characteristics and played an important role in the migration of E. coli cells. E. coli was transported further in the sandy soil than in the sandy loam soil, while its concentration decreased considerably with distance from the point source in both soil types. In the sandy loam soil, E. coli was mostly concentrated in a substantially smaller volume 5 cm from the soil surface. An increasing application rate of water-suspended bacteria accelerated water flux and enhanced the E. coli transport rate, thus resulting in a larger distribution with a higher E. coli concentration in both soil types. In the proximity of the point source, an extremely high concentration of E. coli was recorded under simulated and observed conditions, and the value increased with an increasing input concentration. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le modèle HTDRUS-2D-3D a été utilisé pour simuler les schémas de réhumectation et les transferts D'e. coli dans des sols sableux et sablo-limoneux irrigués au goutte à goutte par des eaux résiduaires. Les simulations ont été comparées à des résultats d'expérimentation au laboratoire. Les traitements statistiques démontrent la bonne performance du modèle. Nos simulations confirment le rôle joué par l'absorption qui explique les plus grande distances de transport de E. coli dans le sol sableux, alors que sa concentration diminue avec la distance à source d'émission dans les deux types de sols. Dans le sol limoneux, la bactérie se concentre dans les 5 premiers centimètres du sol, et l'augmentation de la concentration de la charge polluante augmente la concentration et la propagation du polluant dans les deux types de sols. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-12T20:40:40.20856-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2142
       
  • Reduction of Sugarcane Water Footprint by Controlled Drainage, in
           Khuzestan, Iran
    • Authors: Babak Jahani; Amir Soltani Mohammadi, Abd Ali Nasseri, Pieter R. Van Oel, Adnan Sadeghi Lari
      Abstract: The main objective of this study was to estimate the different components of the water footprint for sugarcane production under the conditions of free (FD) and controlled drainage (as an on-farm strategy for agricultural water management, CD) in an arid and semi-arid region in the south-west of Iran (Khuzestan Province). The different components of the water footprint (green, blue and grey) were assessed based on on-farm measurements. The total amount of water footprint for sugarcane production in the study area stood at 250 m3t−1 in the treatment FD. Of this, 12.2, 71.8 and 16.0% were of the green, blue and grey water footprints, respectively. By using CD this value was reduced to 203 m3t−1 in total, of which, 13.7, 76.8 and 9.5% were of the green, blue and grey water footprints, respectively. This decrease in the amount of water footprint seems to be mainly a result of an increase in crop productivity (due to soil condition improvement), reduction of the in- and outflow of the sugarcane farm and also reduction of nitrate losses in the CD treatment. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'objectif principal de cette étude était d'estimer les différentes composantes de l'empreinte hydrique de la production de canne à sucre dans les conditions de drainage libre (FD) et contrôlé (stratégie agricole de gestion des eaux, CD) dans une zone aride et semi-aride dans le sud-ouest de l'Iran (province de Khuzestan). Les différentes composantes de l'empreinte de l'eau (vert, bleu et gris) ont été évaluées sur la base des mesures à la ferme. L'empreinte hydrique totale pour la production de canne à sucre dans la zone d'étude s'est élevée à 250 m3t−1 dans le traitement FD, dont 12.2, 71.8 et 16.0% appartenaient respectivement aux empreintes de l'eau verte, bleue et grise. En utilisant le drainage contrôlé, cette valeur a été réduite à 203 m3t−1 au total, dont 13.7, 76.8 et 9.5% appartenaient respectivement aux empreintes de l'eau verte, bleue et grise. Cette diminution de l'empreinte hydrique semble être principalement due à l'augmentation de la productivité des cultures (due à l'amélioration des conditions du sol), à la réduction du bilan hydrique d'entrée et de sortie de la ferme, et à la réduction des pertes de nitrate dans le traitement CD. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-04T23:31:03.086251-05:
      DOI: 10.1002/ird.2148
       
  • Sustainability of Irrigation Schemes Transferred in Turkey
    • Authors: Cengiz Koç
      Abstract: Continuous maintenance, repair and rehabilitation are of great importance in the physical sustainability of irrigation schemes in Turkey. Maintenance, repair and rehabilitation of irrigation schemes not only increase the sustainability of irrigation facilities, but they also increase the efficiency of water utilization and plant development in the region. The responsibility for the maintenance, repair and rehabilitation needs of transferred irrigation schemes lies with the beneficiaries of these irrigation systems. This study encompasses the effects of the management of irrigation schemes in Turkey for physical sustainability, as well as irrigation ratios, project irrigation efficiency, types of irrigation schemes and their ages. In addition, elimination of increasing needs due to untimely and inefficient execution of maintenance and repair works has been investigated, along with how its contribution to the economy can be strengthened is analysed in detail. Some other criteria discussed in the study include the improvement of conditions and utilization periods of the irrigation facilities of farmers, revitalization of maintenance and repair works which have been neglected after their transfer, source of the required financing, and implementation methods and conditions of repair and maintenance projects as well as rehabilitation and modernization projects, which have been developed for transferred irrigation schemes. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'entretien continu, la réparation et la réhabilitation sont d'une grande importance dans le développement durable des systèmes d'irrigation en Turquie. Ils augmentent aussi la durabilité des installations d'irrigation, ainsi que l'efficacité de l'utilisation de l'eau et le développement des cultures dans la région. En cas de transfert de compétences, la responsabilité de la maintenance, de la réparation et de la réhabilitation des systèmes d'irrigation doit être du ressort des bénéficiaires des systèmes d'irrigation. Cette étude englobe les effets de la gestion des systèmes d'irrigation en Turquie pour leur durabilité physique, ainsi que les ratios d'irrigation, l'efficacité des projets d'irrigation, les types de systèmes d'irrigation et leur âge. En addition, l'étude analyse en détail l'élimination des besoins croissants en eau dus à la mauvaise exécution des travaux d'entretien et de réparation, ainsi que la contribution au renforcement de l'économie. D'autres critères de l'étude relatifs à la durabilité des systèmes d'irrigation sont discutés, comme la revitalisation de l'entretien et des travaux de réparation, la source du financement, les projets de réhabilitation et de modernisation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-04T02:45:21.297341-05:
      DOI: 10.1002/ird.2147
       
  • Canal Automation for Irrigation Systems: American Society of Civil
           Engineers Manual of Practice Number 131
    • Authors: Brian Wahlin; Darell Zimbelman
      Abstract: Recently, the American Society of Civil Engineers (ASCE) prepared a Manual of Practice (MOP) on canal automation for irrigation systems. Formally referred to as MOP 131 Canal Automation for Irrigation Systems, this book focuses on the technical aspects of modernizing irrigation systems through the use of automated canal control systems. MOP 131 is an essential reference for professionals in agricultural and irrigation engineering, as well as owners, managers, and operators of irrigation water delivery systems.Canal automation saves water and improves the efficiency of irrigation water supply projects or of irrigation district operations. Recent technological and engineering advances now enable more accurate control of water deliveries throughout all parts of an irrigation project. Using information collected from irrigation systems around the world in conjunction with new advances in control theory research, this MOP examines how and when to implement canal automation within the context of canal modernization. In addition, MOP 131 provides practical guidance on other aspects of canal automation, including the modernization process, constraints, and concepts; survey of irrigation physical infrastructure; SCADA systems; control operation concepts; canal hydraulic properties; automatic control methods; verification of controller performance; and implementation of control systems.This paper provides a brief summary of MOP 131 within the context of the history and future of canal automation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.La société américaine des ingénieurs civils (ASCE) a récemment préparé un manuel de pratique (MOP) sur l'automatisation des canaux dans les systèmes d'irrigation. Formellement désigné MOP 131 Canal Automation for Irrigation Systems, ce livre traite des aspects techniques de la modernisation des systèmes d'irrigation par l'utilisation de systèmes automatisés de régulation des canaux. Le MOP 131 est une référence essentielle pour les professionnels de l'ingénierie agricole et de l'irrigation, ainsi que pour les propriétaires, les gestionnaires et les exploitants de systèmes de distribution d'eau d'irrigation.L'automatisation des canaux permet d'économiser de l'eau et améliore l'efficacité des projets d'approvisionnement en eau d'irrigation ou d'organisation des opérations d'irrigation. Les récentes avancées technologiques et d'ingénierie permettent maintenant un contrôle plus précis des livraisons d'eau dans toutes les parties d'un projet d'irrigation. À l'aide de l'information recueillie dans les systèmes d'irrigation du monde entier, en conjonction avec de nouvelles avancées dans la recherche théorique du contrôle, ce MOP examine comment et quand mettre en œuvre l'automatisation des canaux dans le contexte de la modernisation des canaux. De plus, le MOP 131 fournit des conseils pratiques sur d'autres aspects de l'automatisation des canaux, y compris le processus de modernisation, les contraintes et les concepts, la surveillance des ouvrages d'irrigation, les systèmes SCADA, les concepts du contrôle de fonctionnement, les propriétés hydrauliques du canal, les méthodes de contrôle automatique, la vérification des performances du contrôleur, la mise en œuvre des systèmes de contrôle.Cet article fournit un résumé du MOP 131 dans le contexte de l'histoire et de l'avenir de l'automatisation des canaux. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-07-03T01:00:26.000938-05:
      DOI: 10.1002/ird.2140
       
  • Increasing Crop Productivity in an Eco-friendly Manner by Improving
           Sprinkler and Micro-irrigation Design and Management: A Review of 20
           Years'research at the IWHR, China
    • Authors: Jiusheng Li
      Abstract: The use of sprinkler and micro-irrigation has progressed continuously from being a novelty that was employed by researchers to being widely accepted, efficient methods of irrigation for many crops during the past 30–40 years in China. This paper reviews the studies that have been conducted on sprinkler and micro-irrigation at the WatSave Lab in the China Institute of Water Resources and Hydropower Research (IWHR) over the past two decades. These studies address several areas of concern and provide partial answers to the questions raised during the application and extension of these relatively new irrigation technologies. With the aim of exploring the consumption of sprinkled water that is intercepted by the canopy, the amount of water interception and the losses were quantified, confirming that sprinkler irrigation is an efficient irrigation method. The standards of sprinkler and micro-irrigation uniformity were studied with respect to many aspects of water and solute dynamics, environmental effects, and crop yield and quality under a wide range of environments from arid to subhumid climates for typical wheat, cotton, maize and vegetable crops. As a result, new target uniformity values have been recommended. Other studies on water, solute and bacterial transport from normal water and sewage effluent can also be useful in the design, operation, maintenance and management of irrigation systems. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'utilisation de gicleurs et de micro-irrigation a évolué de manière continue, et ce qui était une nouveauté employée par les chercheurs il y a une quarantaine d'années est devenu une méthode d'irrigation largement acceptée et efficace pour de nombreuses cultures en Chine. Cet article passe en revue les études menées sur les gicleurs et la micro-irrigation au WatSave Lab de l'Institut chinois de la recherche sur les ressources en eau et l'hydroélectricité (IWHR) au cours des deux dernières décennies. Ces études abordent plusieurs domaines préoccupants et fournissent des réponses partielles aux questions soulevées au cours de la mise en oeuvre et de la vulgarisation de ces technologies d'irrigation relativement nouvelles. Dans le but d'explorer la consommation d'eau pulvérisée interceptée par la canopée, la quantité d'eau interceptée et les pertes ont été quantifiées, ce qui a confirmé que l'irrigation par aspersion est une méthode d'irrigation efficace. Les normes d'uniformité des gicleurs et de la micro-irrigation ont été étudiées en fonction de nombreux aspects de la dynamique de l'eau et des sols, des effets environnementaux, du rendement et de la qualité des cultures dans un large éventail d'environnements allant des climats arides aux sous-humides pour des cultures typiques comme le blé, le coton, le maïs et les légumes. En conséquence, de nouveaux objectifs d'uniformité ont été élaborés. D'autres études sur le transport de l'eau, des solutés et des bactéries à partir de ressources naturelles et d'effluents d'eaux usées peuvent également être utiles dans la conception, l'exploitation, la maintenance et la gestion des systèmes d'irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-06-21T06:15:34.516964-05:
      DOI: 10.1002/ird.2139
       
  • Effect of Ions on Clogging and Biofilm Formation in Drip Emitters Applying
           Secondary Sewage Effluent
    • Authors: Fengzhen Hao; Jiusheng Li, Zhen Wang, Yanfeng Li
      Abstract: On-site drip irrigation experiments that were continued for 54 days with a daily operation of 12 h with sewage effluent and groundwater application were conducted to investigate the effect of two typical ions (Fe2+ and Ca2+) on emitter clogging. At the end of the experiment, several representative emitters were sampled to investigate the clogging mechanism through measuring the dry weight of biofilm substances (DW) and analysing the mineral constituents of clogging solids and the extracellular polymeric substance (EPS) of attached biofilm. The plain emitters demonstrated significantly better anti-clogging performance than the labyrinth emitters. For sewage application, the ions added increased the EPS and DW compared with sewage without ions added. Moreover, clogging in the labyrinth emitters increased with an increasing ion complex and concentration. Different irrigation water qualities produced similar mineral constituents of clogging solids: quartz, Ca + Mg carbonate, silicate, and iron oxide. However, the clogging risk and inducing mechanism varied with the types of ion added. Fe2+ promoted production of microorganisms and precipitation of solid particles, increasing the risk of biochemical clogging, while Ca2+ mainly caused chemical precipitation. A complex of Fe2+ and Ca2+ increased the risk of biochemical clogging under sewage application, while it caused chemical clogging for groundwater application. Therefore, the strategies for protecting emitter clogging should be developed through comprehensively considering water quality and emitter type used. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Des expériences d'irrigation au goutte à goutte ont été conduites au champ pendant 54 jours à raison de 12 heures par jour avec des effluents d'eaux usées et des eaux souterraines pour étudier l'effet de deux ions typiques (Fe2+ et Ca2+) sur le colmatage de l'émetteur. À la fin de l'expérience, plusieurs émetteurs représentatifs ont été échantillonnés pour étudier le mécanisme de colmatage en mesurant le poids sec des substances de biofilm (DW) et en analysant les constituants minéraux des solides de colmatage et la substance polymère extracellulaire (EPS) du biofilm. Les émetteurs simples ont démontré des performances anticolmatage significativement meilleures que les émetteurs à labyrinthe. Pour l'application des eaux usées, les ions ajoutés ont augmenté le EPS et le DW par rapport aux eaux usées sans addition d'ions. En outre, le colmatage des émetteurs à labyrinthe a augmenté avec le complexe ionique croissant et sa concentration. Différentes qualités d'eau d'irrigation ont produit des colmatages de composition minérale similaire: quartz, carbonate de Ca + Mg, silicate et oxyde de fer. Cependant, le risque de colmatage et le mécanisme inducteur varient avec les types d'ions ajoutés. Fe2+ a favorisé la production de microorganismes et la précipitation de particules solides, augmentant le risque de colmatage biochimique, tandis que le Ca2+ a causé principalement des précipitations chimiques. Un complexe de Fe2+ et Ca2+ a augmenté le risque de colmatage biochimique sous l'application des eaux usées alors qu'il provoquait un colmatage chimique pour l'application des eaux souterraines. Par conséquent, les stratégies de protection du colmatage de l'émetteur devraient être développées en tenant compte de la qualité de l'eau et du type d'émetteur utilisé. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-06-16T02:10:28.6646-05:00
      DOI: 10.1002/ird.2141
       
  • Drip Irrigation with Sewage Effluent Increased Salt Accumulation in Soil,
           Depressed Sap Flow, and Increased Yield of Tomato
    • Authors: Yanfeng Li; Jiusheng Li, Jiangli Wen
      Abstract: Sewage application is a cost-effective method for meeting the challenge of irrigation in water-short regions. However, there is concern about the accumulation of salt from sewage effluent in soil. Experiments were conducted for 3 years in a greenhouse to investigate the effects of water quality on salt accumulation in soil and on sap flow for drip-irrigated tomato. The types of irrigation water used in the experiments included secondary sewage effluent, groundwater, and blended water that was obtained by mixing the secondary sewage effluent and the groundwater in equal volumes. The results demonstrated that soil bulk electrical conductivity (ECb) increased with irrigation rates, and sewage application produced a more rapid increase than did blended water and groundwater treatments. Irrigation throughout the growing season could produce a 21–44% increase in salt content from its initial values to values at harvest, and salt accumulation occurred mainly at the 30–45 cm depth of soil. Sewage irrigation was likely to decrease sap flow but increased tomato yield and improved fruit quality parameters excluding ascorbic acid compared with groundwater irrigation. These results suggest that secondary sewage application using drip irrigation increases salt accumulation in the root zone, and depresses crop transpiration to some extent, but does not have a negative influence on tomato yield and fruit quality. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'épuration des eaux usées est une méthode rentable pour relever le défi de l'irrigation pour les régions en pénurie d'eau. Cependant, on s'inquiète de l'accumulation de sel provenant des effluents d'eaux usées dans le sol. Des expériences ont été menées pendant trois ans dans une serre pour étudier les effets de la qualité de l'eau sur l'accumulation de sel dans le sol et sur le flux de sève pour la tomate irriguée par goutte à goutte. Les types d'eau d'irrigation utilisés dans les expériences comprenaient les effluents d'eaux usées secondaires, les eaux souterraines et le mélange des deux à part égales. Les résultats ont démontré que la conductivité électrique des sols (ECb) augmentait avec les taux d'irrigation, que les eaux usées produisaient une augmentation plus rapide que celle des autres traitements. L'irrigation tout au long de la saison de croissance pourrait produire une augmentation de 21–44% de la teneur en sel, et que l'accumulation de sel s'est produite principalement dans 30–45 cm de profondeur. L'irrigation avec des eaux usées peut diminuer le flux de la sève, mais augmente le rendement de la tomate tout en améliorant les paramètres de qualité des fruits, à l'exclusion de l'acide ascorbique. Ces résultats suggèrent que l'épandage secondaire par l'irrigation au goutte à goutte augmente l'accumulation de sel dans la zone racinaire et diminue dans une certaine mesure la transpiration des cultures, sans influer négativement sur le rendement des tomates ni sur la qualité des fruits. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-03-16T04:06:07.833817-05:
      DOI: 10.1002/ird.2132
       
  • Coping with Climate Change in A densely Populated Delta: A Paradigm Shift
           in Flood And Water Management in The Netherlands
    • Authors: H.P. Ritzema; J.M. Van Loon-Steensma
      Abstract: The expected effects of climate change and economic and population growth have motivated the Netherlands government to reformulate its policies on flood protection and water management. Flood protection and drainage are needed to make this low-lying country habitable and suitable for agriculture and other land uses: more than 65% of the Netherlands is protected by dykes against flooding. The likely impacts of climate change in combination with socio-economic developments call for proactive and innovative plans. The new policies and standards are based on an innovative approach: instead of focusing only on prevention, the new standards take into account both the probability of flooding as well as the potential impacts and risks of flooding, for example the individual risk of being hit by a flood. Based on these new standards, conservation, adaptation and mitigation actions are used to create a multi-layer safety approach that focuses on the water management system as well as spatial planning. Examples are presented of changes in perspectives and how flood protection, water management and spatial planning are being combined. These examples can be a basis for further adaptation measures in both the Netherlands as well as in other low-lying countries worldwide. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Les effets escomptés du changement climatique et de la croissance économique et démographique ont motivé le gouvernement néerlandais à reformuler ses politiques en matière de protection contre les inondations et de gestion de l'eau. La protection contre les inondations et le drainage sont nécessaires pour rendre ce pays de basse altitude, habitable et adapté à l'agriculture et à d'autres utilisations du sol: plus de 65% des Pays-Bas sont protégés par des digues contre les inondations. Les effets probables du changement climatique combinés aux évolutions socio-économiques exigent des plans proactifs et novateurs. Les nouvelles politiques et normes reposent sur une approche innovante: au lieu de se concentrer uniquement sur la prévention, les nouvelles normes prennent en compte à la fois la probabilité d'inondation ainsi que les impacts potentiels et les risques d'inondation (par exemple le risque individuel d'être touché par une inondation). Sur la base de ces nouvelles normes, des mesures de conservation, d'adaptation et d'atténuation sont utilisées pour créer une approche de sécurité multicouche qui met l'accent sur le système de gestion de l'eau ainsi que sur l'aménagement du territoire. On y présente des exemples d'évolution des perspectives, de combinaison de la protection contre les inondations, de la gestion de l'eau et de l'aménagement du territoire. Ces exemples peuvent servir de base à une nouvelle adaptation tant aux Pays-Bas que dans d'autres pays de basse altitude du monde. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-03-12T21:40:35.065928-05:
      DOI: 10.1002/ird.2128
       
  • Effect of Applying Sewage Effluent with Subsurface Drip Irrigation on Soil
           Enzyme Activities during the Maize Growing Season
    • Authors: Zhenjie Qiu; Jiusheng Li, Weixia Zhao
      Abstract: Subsurface drip irrigation is an appropriate method when using sewage effluent for crop irrigation, but its resultant heterogeneous distribution of water and nutrients in the soil may affect enzyme activities (EAs). Field experiments were designed, with three lateral depths at 0, 15, and 30 cm beneath the soil surface and three irrigation levels of 70, 100, and 130% of evapotranspiration, to investigate the effects of lateral depth, irrigation level, and water quality on the EAs of alkaline phosphatase, urease, and invertase in soil. Over 2 years, a greater lateral depth noticeably enhanced EAs in deeper soils, while EAs at a shallow lateral depth were higher in topsoil. Compared to lateral depth, the effects of irrigation level on EAs were unstable in both years. The correlations between urease activities and NO3-N content indicated that the character of urease activities in soil N cycling was initially facilitating N mineralization and was subsequently converted to facilitate N uptake and immobilization during the maize growing seasons. Additionally, the EAs with both sewage effluent and groundwater irrigation at harvest, were generally higher than EAs measured prior to sowing. Furthermore, the sewage effluent irrigation imposed no negative effects on nutrient exchange and ecosystem functions in the soil. Our study recommends subsurface drip irrigation as a promising method for applying sewage effluent. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'irrigation goutte-à-goutte enterrée est une méthode appropriée pour utiliser les effluents d'eaux usées pour l'irrigation des cultures, mais ses distributions hétérogènes d'eau et de nutriments dans le sol peuvent affecter les activités enzymatiques. Des expériences sur le terrain ont été réalisées avec trois profondeurs de tuyaux à 0, 15 et 30 cm sous la surface du sol et trois niveaux d'irrigation de 70, 100 et 130% d'évapotranspiration pour étudier les effets de la profondeur des tuyaux, du niveau d'irrigation et de la qualité de l'eau sur les EA de la phosphatase alcaline, de l'uréase et de l'invertase dans le sol. Au cours des deux années de l'expérimentation, une plus grande profondeur des tuyaux a sensiblement amélioré les EA dans les sols plus profonds, alors que les EA à faible profondeur latérale étaient plus élevés dans la couche arable. Par rapport à la profondeur des conduites, les effets du niveau d'irrigation sur les EA étaient instables au cours des deux années. Les corrélations entre les activités de l'uréase et la teneur en NO3-N ont indiqué que le caractère des activités de l'uréase dans le cycle du sol ont initialement facilité la minéralisation de N puis ont ensuite facilité l'absorption de N et son immobilisation pendant la croissance du maïs. De plus, les EA provenant des effluents d'eaux usées et des eaux souterraines étaient généralement plus élevées à la récolte que les EA mesurées avant le semis. En outre, l'irrigation des effluents n'a pas eu d'effets négatifs sur les échanges d'éléments nutritifs et les fonctions de l'écosystème dans le sol. Notre étude recommande l'irrigation goutte-à-goutte souterraine comme méthode prometteuse pour l'épandage des eaux usées. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-03-06T02:25:38.212753-05:
      DOI: 10.1002/ird.2124
       
  • Using Reclaimed Water for Agricultural and Landscape Irrigation in China:
           a Review
    • Authors: Zhen Wang; Jiusheng Li, Yanfeng Li
      Abstract: Suffering from severe water scarcity, China has been using wastewater for irrigating cereal, fiber, and vegetable crops as well as landscapes, for decades. During this time, both quantities and qualities have been enhanced from raw wastewater to secondary and even tertiary treated wastewater. Currently, approximately one-third of the reclaimed water is used for agricultural irrigation. Moreover, 34, 12, 23 and 2% of the reclaimed water is used in the sector of recreation/environment, miscellaneous urban use, industry, and groundwater recharge, respectively. Extensive research has been conducted concerning irrigation with reclaimed water, including the responses of crops and risk assessments of the environment, soils, groundwater, and human exposure. A positive response to reclaimed water irrigation on crop growth and yield with acceptable product qualities was found as a resulted of exposure of the additional nutrient constituents of reclaimed water. These findings were generally supported, although reductions in crop yield and quality and the ornamental performance of landscapes and soil deterioration were occasionally reported in the literature. More reclaimed water is expected to be used for agricultural and landscape irrigation as the conventional water supply is becoming increasingly limited. The increasing concern of environmental risk caused by irrigation with reclaimed water and its complexity requires continuous monitoring and more research on the negative influences resulting from reclaimed water irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Souffrant d'une grave pénurie d'eau, la Chine utilise des eaux usées depuis des décennies pour l'irrigation des cultures de céréales, de fibres, de légumes ainsi que les espaces verts. Pendant ce temps, les quantités et les qualités des eaux usées brutes, secondaires et même tertiaires ont été améliorées. Actuellement, environ un tiers de l'eau récupérée est utilisée pour l'irrigation agricole. En outre, 34, 12, 23 et 2% de l'eau récupérée est utilisée dans le secteur des loisirs, de l'environnement, des utilisations diverses urbaines, de l'industrie et de la recharge des eaux souterraines, respectivement. Des recherches approfondies ont été menées sur l'irrigation avec de l'eau régénérée, incluant les réponses des cultures, les évaluations des risques sur l'environnement, les sols, les eaux souterraines et l'exposition humaine. Une réponse positive à l'irrigation de l'eau réutilisée sur la croissance des cultures et leur rendement, avec des qualités de produit acceptables a été trouvée comme résultant du supplément en constituants nutritifs de l'eau régénérée. Ces résultats sont généralement bien établis, mais la littérature fait occasionnellement état de réductions du rendement, de la qualité des cultures ainsi, de la performance ornementale des paysages et de la détérioration des sols. On s'attend à ce que davantage d'eau récupérée soit utilisée pour l'irrigation agricole et paysagère, car l'approvisionnement en eau conventionnelle est de plus en plus limité. La préoccupation croissante du risque environnemental causé par l'irrigation avec de l'eau de réutilisation et sa complexité nécessite une surveillance continue et davantage de recherches sur les impacts négatifs résultant de l'irrigation de l'eau réutilisée. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-03-03T06:00:26.48856-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2129
       
  • Nitrogen Utilization under Drip Irrigation with Sewage Effluent in the
           North China Plain
    • Authors: Lijun Guo; Jiusheng Li, Yanfeng Li, Di Xu
      Abstract: Field experiments were performed on maize (Zea mays L.) to explore the impacts of water quality and nitrogen (N) application rate on soil N balance and nitrate leaching in the North China Plain. N application rates ranging from 0 to 180 kg ha−1 were tested, applying either secondary sewage effluent (SW) or groundwater (GW). Increasing the N application rate from 120 to 180 kg ha−1 did not significantly increase N uptake but substantially enhanced the apparent N loss (ANL) and nitrate leaching. Compared with GW irrigation, SW irrigation increased N uptake by 8% and soil residual N by 9% on average, whereas the ANL increased by 18%, suggesting that the detrimental impacts of SW irrigation may outweigh the benefits. The ANL values were enhanced mostly with increasing N application rates, followed by increasing initial soil N and nitrogen contained in irrigation water (irrigation N). Additionally, the ranking of factors increasing the leaching of nitrate was fertilizer N, deep percolation, irrigation N and initial soil N. Thus, SW irrigation combined with a high N application rate amplified the ANL and nitrate leaching losses. This study recommends N application rates ranging from 116 to 132 kg ha−1 to minimize the N losses when maize is irrigated with SW under drip irrigation in the North China Plain. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Des expériences de terrain ont été réalisées sur le maïs (Zea mays L.) pour étudier les impacts de la qualité de l'eau et du taux d'application d'azote (N) sur l'équilibre du sol et le lessivage des nitrates dans la plaine de la Chine du Nord. On a testé des doses d'application de N allant de 0 à 180 kg ha−1 en utilisant soit des effluents d'eaux usées secondaires (SW), soit des eaux souterraines (GW). L'augmentation du taux d'application de N de 120 à 180 kg ha−1 n'a pas augmenté de façon significative l'absorption de N mais a sensiblement augmenté la perte de N apparente (ANL) et la lixiviation des nitrates. Comparativement à l'irrigation par GW, l'irrigation SW a augmenté l'absorption de N de 8% et le résidu N de 9% en moyenne, alors que l'ANL a augmenté de 18%, ce qui suggère que les effets néfastes de l'irrigation SW peuvent l'emporter sur les avantages. Les valeurs de l'ANL ont été augmentées principalement avec l'augmentation des taux d'application de N, suivie par l'augmentation du sol initial N et de l'azote contenu dans l'eau d'irrigation (irrigation N). En outre, le classement des facteurs augmentant la lixiviation du nitrate a été l'engrais N, la percolation profonde, l'irrigation N et le sol initial N. Ainsi, l'irrigation SW associée à un taux d'application élevé d'azote a amplifié les pertes de lixiviation d'ANL et de nitrate. Cette étude recommande des taux d'application de N allant de 116 à 132 kg ha−1 pour minimiser les pertes de N lorsque le maïs est irrigué avec du SW sous irrigation goutte à goutte dans la plaine de la Chine du Nord. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-02-20T03:35:26.621457-05:
      DOI: 10.1002/ird.2123
       
  • The Implications of State Intervention for Self-Governed Irrigation
           Schemes: Insights From Tigray, Ethiopia
    • Authors: N. Oates; A. Hisberg, J. Rodríguez Ros, H. Solomon, E. Ludi, S. Marlet, J.-Y. Jamin
      Abstract: The development of smallholder irrigation is a policy priority in Ethiopia, yet little consideration has been given to the role state interventions play in enabling or constraining effective self-governance in farmer-managed schemes. To address this gap in evidence, research was conducted in Tigray, northern Ethiopia, in two irrigation sites. Focus group discussions and semi-structured interviews with key informants were the primary means of collecting data on local institutional arrangements, government interventions and management challenges. An opinion poll provided additional insights. Our case studies indicate that effective self-governance cannot easily be crafted by external actors. The introduction of modern irrigation technologies and formalized management arrangements has fostered dependency on external support and increased state influence in key decision-making processes, whilst traditional water user associations remain largely autonomous but have little access to financial resources. State interventions have also been poorly tailored to local context with negative consequences for performance, although there have been some successes where traditional arrangements for water management have been integrated into new institutions. The incorporation of farmer perspectives into performance assessments could facilitate more responsive interventions, and remains an important area of irrigation research and practice. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Le développement de la petite irrigation est une priorité politique en Ethiopie, mais peu de considération a été accordée au rôle des interventions étatiques dans l'activation ou la contrainte d'auto-gouvernance efficace dans les régimes gérés par les agriculteurs. Pour combler cette lacune en évidence, la recherche a été menée dans le Tigré, nord de l'Ethiopie, dans deux sites d'irrigation. Discussions de groupe et des entretiens semi-structurés avec des informateurs clés étaient le principal moyen de recueillir des données sur les arrangements institutionnels locaux, les interventions gouvernementales et les défis de gestion. Un sondage d'opinion a fourni des indications supplémentaires. Nos études de cas montrent que l'auto-gouvernance efficace ne peut pas facilement être conçue par des acteurs externes. L'introduction de technologies modernes d'irrigation et des arrangements de gestion formalisés a favorisé la dépendance de l'aide extérieure et une influence accrue de l'État dans les processus de prise de décisions clés, tandis que les associations d'usagers de l'eau traditionnelles restent largement autonomes mais ont peu d'accès aux ressources financières. Interventions de l'Etat ont également été mal adaptées au contexte local, avec des conséquences négatives pour la performance, bien qu'il y ait eu quelques succès où les arrangements traditionnels de gestion de l'eau ont été intégrées dans les nouvelles institutions. L'intégration des agriculteurs perspectives dans les évaluations de rendement pourrait faciliter des interventions plus sensibles, et reste un domaine important de la recherche et de la pratique d'irrigation. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-02-16T19:05:41.258508-05:
      DOI: 10.1002/ird.2121
       
  • Analysis of river flow regime changes related to water availability on the
           Kapuas river, Indonesia
    • Authors: Henny Herawati; S. Suripin, S. Suharyanto, Tia Hetwisari
      Abstract: Rivers are major sources of fresh water, which is a basic need in society. The availability of water is affected by river basin characteristics such as rainfall and land cover type. Along with population and economy growth, there has been a change in land use that leads to changes in land cover types, thereby changing the river flow regime and affecting the availability of water in the river. Thus it is necessary to analyse water flow regime changes in the river to determine water availability for proper action plans in the future. Studies on these aspects were conducted in the Kapuas River Basin with an area of about 100 000 km2, in West Kalimantan, Indonesia. The study was conducted by analysing the trend of annual rainfall and change of land cover during the last three decades, by analysing land cover types and comparing the availability of water in the Kapuas River from measurement results in 2002 and 2012. The results showed that the rainfall trend had increased 4.3% over the last 30 years. The changes in the hydrological aspects of the study area have altered the river flow regime of Kapuas River within the last 30 years and have influenced river water availability. © 2017 The
      Authors . Irrigation and Drainage published by John Wiley & Sons Ltd.Les rivières sont les principales sources d'eau douce et qui satisfont à un besoin fondamental pour la société. La disponibilité d'eau est affectée par les caractéristiques du bassin versant telles que la répartition des précipitations et l'occupation du sol. La croissance de la population et de l'économie changent l'utilisation des terres et les types de couverture terrestre, modifiant ainsi le régime d'écoulement de la rivière et la disponibilité en eau dans les rivières. Ainsi, il est nécessaire d'analyser les changements de régime de la rivière pour déterminer la disponibilité de l'eau pour établir le véritable plan d'action à l'avenir. Les études sur ces aspects ont été menées dans le bassin hydrographique de Kapuas avec un bassin versant d'environ 100 000 km2, dans l'ouest de Kalimantan (Indonésie). L'étude pour évaluer la disponibilité de l'eau dans la rivière Kapuas a été réalisée en analysant la tendance des précipitations annuelles et les changements de la couverture terrestre au cours des trois dernières décennies en se basant sur des campagnes de mesures en 2002 et 2012. Le résultat a montré la tendance à l'augmentation des précipitations de 4.3% au cours des 30 dernières années. Les changements hydrologiques dans la zone d'étude ont influencé le régime d'écoulement de la rivière Kapuas, et altéré la disponibilité de l'eau dans la rivière Kapuas, Indonésie. © 2017 The
      Authors . Irrigation and Drainage published by John Wiley & Sons Ltd.
      PubDate: 2017-02-15T22:25:32.932206-05:
      DOI: 10.1002/ird.2103
       
  • Issue Information
    • Pages: 669 - 671
      Abstract: No abstract is available for this article. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-12-08T01:12:40.60988-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2217
       
  • Icid Vision 2030: A Water Secure World Free of Poverty and Hunger
    • Authors: Avinash C. Tyagi
      Pages: 896 - 897
      PubDate: 2017-12-08T01:12:37.194804-05:
      DOI: 10.1002/ird.2216
       
 
 
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