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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  [1598 journals]
  • Basin‐Scale Irrigation Planning in Areas with Scarce Data†
    • Authors: Takao Masumoto; Takeo Yoshida, Ryoji Kudo
      Abstract: This paper presents a basin‐scale approach to irrigation planning for use in areas with scarce hydrological and meteorological data. We review the past development of cascade irrigation facilities in Cambodia's Kep Province and present the results of applying a distributed water circulation model that incorporates agricultural water use in Cambodia's Pursat River Basin. Basic hydrological and meteorological data are scarce for these areas, partly as a result of the Cambodian civil war. Although 70% of overall water use is for agriculture, irrigation rates in many areas of monsoonal Asia are low and farming depends mainly on rainwater, even in basins where paddy fields are dominant and water resources are abundant. Moreover, basic hydrological and meteorological data are scarce in these areas. Past irrigation planning proposals in these areas have not specified the required volumes of water or the necessary capacities of irrigation facilities. Our consideration of irrigation projects in the Pursat River Basin, based on meteorological data inputs estimated by using a general circulation and/or climate change model, showed that basin‐scale irrigation planning can be applied despite the scarcity of data. Application of the results of long‐term climate change modelling by Japan's Meteorological Research Institute and a distributed water circulation model developed by Institute for Rural Engineering, NARO (NIRE), show that it is possible to model and use basic data when observational data are inadequate. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Alors que 70% de l'utilisation de l'eau est. destinée à l'agriculture, le rapport d'irrigation dans beaucoup de régions de l'Asie affectées par la Mousson est. très bas même dans les régions où les rizières dominent et où les ressources en eau sont réputées comme abondantes. En outre, même si lorsque l'on a planifié le programme d'irrigation dans lesdites zones, les observations sur les données fondamentales météorologiques et hydrographiques sont très peu nombreuses. Avec la manière conventionnelle de proposer une irrigation, il n'est. pas possible de décider des volumes requis des ressources en eau pour les installations en question. Par contre, dans cet exposé nous avons eu pour but de proposer de nouvelles propositions et de différentes approches pour irriguer un grand bassin global dans le but de développer « un grand bassin pour une planification généralisée ». Cette étude est. basée sur l'exemple des installations d'irrigation en cascade dans la Province de Kep au Cambodge et du plan d'utilisation des ressources en eau dans le bassin de Pursat situé dans la province éponyme au Cambodge. En raison de la guerre civile entre autres facteurs, il n'existe pas de données concernant ces secteurs et à l'heure présente l'agriculture dépend principalement des précipitations. Nous avons proposé cette nouvelle approche pour proposer une planification de l'irrigation basée sur l'impact sur l'environnement prenant en compte les changements climatiques sur l'utilisation de l'eau à des fins agricoles dans des régions où l'on possède très peu de données. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-21T04:25:59.062681-05:
      DOI: 10.1002/ird.2032
       
  • River Basin Scale Analysis on the Return Ratio of Diverted Water from
           Irrigated Paddy Areas
    • Authors: Takeo Yoshida; Takao Masumoto, Naoki Horikawa, Ryoji Kudo, Hiroki Minakawa, Norio Nawa
      Abstract: Water flows in irrigated paddy areas are complicated not only by the substantial volumes involved but also by repeated cycles of diversion and return flow. A spatially explicit hydrological model that simulates water diversion and return processes in irrigated paddy areas was used to evaluate the return ratio of diverted water to river basin. Assuming complete mixing of the rainfall and irrigated water over the entire irrigation period, the time‐averaged return flow was calculated using the simulated net drainage from the irrigated areas. The return ratio, which is defined as the fraction of the total return flow volume to the total diverted water volume, was 48.5% (ranging from 42.3 to 52.1%) in our case study. These values suggest that most of the water diverted to the irrigated paddies will be discharged except that which is lost through evapotranspiration, because we consider the return ratio during a sufficiently long period and for large irrigation areas. While the largest and smallest return ratios were obtained in the driest and wettest years, respectively, the correlation between rainfall amount and return ratio was not significant, suggesting the need for a more appropriate averaging period that accounts for the short‐term variabilities in return flow processes. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les flux d'eau dans les systèmes irrigués sont compliqués par les volumes mis en cause et les cycles alternés de détournement et de retour de flux d'eau. Un modèle hydrologique explicite spatialisé a été utilisé pour évaluer le taux de retour de l'eau détournée d'un bassin versant. En supposant un brassage complet des eaux de pluie et d'irrigation, nous avons calculé le drainage effectif pendant la période de calcul de la moyenne. Le taux de restitution, défini comme la part de l'écoulement restituée aux eaux détournées aux déversoirs, était de 48.5% (dans la gamme de 42.3 à 52.1%). Ces valeurs suggèrent que la plus grande partie des eaux prélevées retournent à la rivière modulo les pertes d’évapotranspiration, ce que nous permet de faire la longue période d'observation et la taille du système observé. Alors que les plus grands et les plus petits taux de restitution étaient observés en année sèche et humide, respectivement, la corrélation entre les volumes précipités et les taux de restitution n’était pas significative, suggérant un besoin de périodes plus appropriées pour le calcul des moyennes, qui comptent beaucoup dans la variabilité à court terme dans les processus de retours des flux. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-21T04:20:36.942821-05:
      DOI: 10.1002/ird.2040
       
  • Micro‐Irrigation in Participatory Mode Pays Huge
           Dividends—Apmip Experiences, India
    • Authors: K. Yella Reddy
      Abstract: In India more than 80% of the renewable water resources are consumed in agriculture alone. The government of India has recognized the importance of micro‐irrigation for improving water and land productivity and identified a suitable potential area of 69 Mha. In order to make the systems costs affordable for farmers, the government has extended the subsidy on the equipment cost. Andhra Pradesh state launched the Andhra Pradesh Micro‐Irrigation Project (APMIP) in 2003 to promote this water‐saving irrigation technology on a large scale. The major thrust was to put the 3 million electrified pump sets in the state of Andhra Pradesh into micro‐irrigation. The project has so far covered more than 1.042 million ha under micro‐irrigation systems in a 9‐ year period with capital investment of US$533 million, benefiting 0.66 million farmers. The project is contributing an additional productivity of worth US$254 million (Rs 15 300 million) per annum. On an annual basis the project is indirectly helping a saving of 4.37 BCM (billion cubic metres) of water, 593 million kWh of energy. The attractive payback period of less than 3 years has influenced bankers to provide loans to farmers to procure micro‐irrigation systems. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. En Inde, plus de 80% des ressources en eau renouvelables sont consommés par l'agriculture. Le gouvernement de l'Inde a reconnu l'importance de la micro‐irrigation pour améliorer la productivité de l'eau et des terres et a identifié un potentiel équipable de 69 Mha. Afin de rendre les coûts des systèmes abordables pour les agriculteurs, le gouvernement étend la subvention au coût de l'équipement. L'état d'Andhra Pradesh a lancé le Projet de Micro Irrigation Pradesh Andhra (APMIP) en 2003 pour promouvoir à grande échelle cette technique d'irrigation économe en eau. L'axe majeur était d'équiper en micro‐irrigation les 3 millions de postes de pompage électrifiés dans l'état d'Andhra Pradesh. Le projet permis en 9 ans de convertir à la micro‐irrigation plus de 1.042 million ha avec un investissement en capital de 533 millions US$, au profit de 0.66 million d'agriculteurs. Le projet contribue à une productivité supplémentaire de 254 millions US$(Rs 15 300 millions) par an. Sur une base annuelle, le projet a permis indirectement contribue d’économiser 4.37 MMC (milliards de mètres cubes) d'eau et 593 millions de kWh d'énergie. La période de remboursement de moins de 3 ans a été suffisamment attractive pour décider les banquiers de fournir des prêts aux agriculteurs pour investir dans des systèmes de micro‐irrigation.
      PubDate: 2016-06-21T04:15:26.412413-05:
      DOI: 10.1002/ird.2039
       
  • Development of Optimal Pipe Size Design Tool for Irrigation Systems and
           its Application to Saemangeum Reclamation Area
    • Authors: Do Guen Yoo; Young Hwa Kim, Young Deuk Kim, Jaeyong Cho, Joong Hoon Kim
      Abstract: This study aims to develop an economical tool for pipe size (diameter) design, i.e. a model, by using optimization techniques for agricultural irrigation systems. The developed model is validated through applications to an actual target region (Saemangeum reclamation area, zone 6). A newly developed metaheuristic optimization algorithm, termed a proportional genetic harmony search algorithm (PGHSA), is proposed in this study. To evaluate the optimization results of pipe diameters for the target region, the cost and hydraulic results of the initial and optimal designs are investigated by means of a comparison. Spatial equalization of nodal pressure and the economic velocity of each pipe are used as indicators for evaluating the hydraulic stability of the irrigation system. The results indicate that the proposed optimal design model can save construction cost considerably, by 1–11%, in comparison to the original plans. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La présente étude vise à développer un outil économique pour le dimensionnement (calcul du diamètre) des tuyaux des systèmes d'irrigation agricole, en utilisant des techniques d'optimisation. Le programme développé a été validé avec des applications à une région cible réelle (le projet d'aménagement de la zone de Saemangeum, secteur 6). Un nouvel algorithme d'optimisation méta‐heuristique, appelé algorithme de recherche de l'harmonie génétique proportionnelle (PGHSA), est. élaboré et proposé dans cette étude. Pour comparer et évaluer les résultats de l'optimisation initiale des diamètres de tuyaux, le coût et les résultats hydrauliques de la conception initiale et le dimensionnement optimisé ont été étudiés. L'égalisation de la répartition de la pression nodale et la vitesse économique de chaque tuyau sont utilisées comme des indicateurs dans l'évaluation de la stabilité hydraulique du système d'irrigation. Les résultats indiquent que le modèle proposé de dimensionnement optimal peut économiser considérablement le coût de construction, de 1 à 11%, par rapport aux plans originaux. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-07T19:25:34.858073-05:
      DOI: 10.1002/ird.2028
       
  • Climate Change Impacts on Agricultural Drought with Consideration of
           Uncertainty in CMIP5 Scenarios
    • Authors: Jaepil Cho; Gwangdon Ko, Kwangyoung Kim, Chansung Oh
      Abstract: This study was conducted to evaluate the impact of climate change on agricultural drought on 104 agricultural reservoirs in Korea. The bias corrected data appropriately reproduced the temporal trends of inflow from upstream river basins, irrigation water demand from paddy areas and reservoir storage level. When eleven climate model data were applied to a representative reservoir, inflow by individual models had a range of ‐11.5 to 11.1%, compared to the multi‐model ensembles mean value. Water demand also showed a similar trend to the inflow, had a range of ‐11.0 to 10.0%, while storage level had a narrow range of ‐3.9 to 2.1%. When 104 reservoirs were considered, inflow in the future period (2011 ~ 2040) increased by 7.8 and 9.3% for the Representative Concentration Pathways (RCP) 4.5 and 8.5 scenarios, respectively, mainly due to the increase in precipitation. Similarly, irrigation water demand increased by 2.3 and 1.6% for RCP4.5 and 8.5, respectively, due to the increase in temperature. As a result, the water storage level increased by 0.7 and 0.5% for RCP4.5 and 8.5, respectively. However, despite the increase in average reservoir storage level, the frequency of the number of droughts more severe than 10 year frequency drought increased. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude a été menée afin d'évaluer l'impact du changement climatique sur la sécheresse agricole de 104 réservoirs agricoles en Corée. Les données corrigée des biais reproduisent de manière appropriée les tendances temporelles des flux entrant en provenance des bassins en amont, la demande en eau d'irrigation pour les rizières et le niveau de remplissage du réservoir. Lorsque les données onze modèles climatiques globaux (MCG) ont été appliquées à un réservoir représentatif, le flux entrant estimé pour chaque modèle était dans une gamme de ‐11,5 à 11,1%, par rapport à la moyenne de tous les modèles tous ensamble (MME). La demande en eau des zones de paddy a également montré une tendance similaire de ‐11,0 à 10,0%, tandis que le niveau de stockage a une gamme étroite ‐3,9 à 2,1%. Les entrées dans les 104 réservoirs pour la période à venir (2011 ~ 2040) a augmenté de 7,8 et 9,3% pour les scénarios RCP 4,5 et 8,5, respectivement, principalement en raison de l'augmentation des précipitations. De même, la demande en eau d'irrigation a augmenté de 2,3 et 1,6% pour ces mêmes scénarios, en raison de l'augmentation de la température. En conséquence, le niveau de stockage d'eau a augmenté de 0,7 et 0,5%, respectivement, pour RCP4.5 et 8,5. Cependant, en dépit de l'augmentation du niveau moyen de stockage du réservoir moyenne, la fréquence du nombre de sécheresses sévères ‐actuellement décennale‐ augmente. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-06T20:40:33.024879-05:
      DOI: 10.1002/ird.2035
       
  • Modification of DWCM‐AgWU Model Applied to A Paddy‐Dominant
           Basin with Large Dams
    • Authors: Jutithep Vongphet; Takao Masumoto, Hiroki Minakawa, Ryoji Kudo
      Abstract: The Distributed Water Circulation Model incorporating Agricultural Water Use (DWCM‐AgWU) was modified and the revised model was applied to assess water use in the Chao Phraya River basin in Thailand for the years 2008–2011, during which there were droughts and floods. A reservoir management model was introduced to incorporate two large dams (Bhumibol and Sirikit dams), with several remote irrigated areas in water allocation/management, and performed special treatments of flood peaks to account for agricultural practices. In the system, the two dams are the main sources of irrigation water during the dry season and they are used to control floods during the rainy season. Moreover, for the lower Chao Phraya River from Nakhon Sawan to the sea, another special water management was applied on rainy days to keep the release at the Chao Phraya Diversion Dam at or below a certain threshold. That is, when discharge exceeded the threshold, water was diverted to main irrigation canals on the western and eastern sides of the Greater Chao Phraya Irrigation Project. According to the simulation, the average relative error between the calculated and observed daily discharge was 21% at the Nakhon Sawan station, which is located below the confluences of the four main tributaries of the Chao Phraya River. The modified model will enable continuous calculations for mitigating the impacts of extreme events, such as the 2011 flood in Thailand, managing the use of irrigation water, and proposing adaptive countermeasures to climate change. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Nous avons modifié le modèle (DWCM‐AgWU) de circulation et de distribution de l'eau avec intégration de l'utilisation de l'eau agricole, et appliqué ce modèle modifié en vue de l'évaluation de l'utilisation de l'eau dans le bassin versant de Chao Phraya en Thaïlande pendant les années 2008 à 2011 et durant lesquelles des sécheresses et des inondations se sont produites. Nous avons introduit un modèle de gestion de réservoir afin d'intégrer deux grands barrages (barrages de Bhumibol et de Sirikit) comportant plusieurs zones d'irrigation éloignées pour la répartition et la gestion de l'eau et eu recours à des traitements spéciaux des pointes de crue pour représenter les pratiques agricoles. Dans ce système, les deux barrages représentent les sources principales de l'eau d'irrigation pendant la saison sèche et sont utilisés afin de contrôler les crues pendant la saison des pluies. Par ailleurs, nous avons appliqué aux biefs inférieurs du bassin, de Nakhon Sawan jusqu'à la mer, une gestion de l'eau spéciale pour les jours de pluie afin de conserver la surverse au niveau du barrage de diversion de Chao Phraya autour d'une certaine valeur seuil; ainsi, au‐delà de cette valeur, l'eau était détournée vers les canaux d'irrigation principaux des bordures occidentales et orientales du projet d'irrigation de Chao Phraya. D'après la simulation, l'erreur relative moyenne entre les rejets quotidiens calculés et observés était de 21% à la station Nakhon Sawan à l'aval de la confluence des quatre principaux affluents de la rivière Chao Phraya. Le modèle modifié va permettre des calculs continus en vue de l'atténuation des impacts d'évènements extrêmes tels que les inondations de 2011 en Thaïlande et de proposer des contre‐mesures adaptatives au changement climatique. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-02T00:05:46.656512-05:
      DOI: 10.1002/ird.2013
       
  • Chemical Clogging of Emitters and Evaluation of Their Suitability for
           Saline Water Drip Irrigation
    • Authors: Zhangzhong Lili; Peiling Yang, Shumei Ren, Yunkai Li, Yu Liu, Yuhong Xia
      Abstract: Drip irrigation with saline water is one of the most effective methods to ease the current worldwide water shortage. However, there are more ionic compositions in saline water, resulting in easy clogging of drip irrigation emitters. In this study, we selected five common emitters as study subjects and conducted a saline water drip irrigation experiment in the Hetao Irrigation District (Inner Mongolia, China). The results showed that, as the running time increased, the discharge ratio variation (Dra) and coefficient of uniformity (CU) both declined. The Dra and CU of cylindrical emitters decreased gently, while those of flat emitters showed a 'slow–fast' downward trend. The Dra of the five different emitters decreased to 46.3–78.6% and the CU dropped to 23.5–85.0% over the course of the experiment. Cylindrical emitters with higher flow showed better anti‐clogging capacity. The temporal and spatial distribution of clogging materials within emitters differed. Specifically, the dry weights (DW) of clogging materials in different positions occurred in the order of DWhead 
      PubDate: 2016-06-02T00:00:39.744264-05:
      DOI: 10.1002/ird.1972
       
  • Paddy Field Modelling System For Water Quality Management
    • Abstract: The objective of this study was to develop a paddy field modelling system for predicting pollutant (nutrient) loads and evaluating various best management practices (BMPs) on paddy fields. The system consists of a pre‐processing component, the CREAMS‐PADDY (Chemicals, Runoff, and Erosion from Agricultural Management Systems for PADDY) model, and a post‐processing component. The CREAMS‐PADDY was selected as the core model. The pre‐processing component included manipulation of meteorological data, management of input parameters such as spatial characteristics and farming methods, batch running, and implementing various scenarios. The post‐processing component contained visualization of water and nutrient balance components and statistical analyses for calibration, validation and application. To evaluate the applicability of the developed system, reduction effects on water control methods in paddy fields were simulated. Model parameters related to hydrology and water quality were calibrated and validated by comparing model predictions with field data collected over 2 years. The simulation results indicated that reducing nutrient loss through surface drainage by water‐saving irrigation and raising drainage outlet heights could protect downstream water quality. The simulation system will be a useful tool for planning BMPs to reduce nutrient loads from paddy fields in various regions including Korea. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de cette étude était de développer un système de modélisation de rizière pour prédire les charges polluantes (nutriments) et évaluer diverses pratiques de gestion (BMP) sur les rizières. Le système se compose d'un composant de pré‐traitement, le modèle CREAMS‐PADDY (acronyme en anglais pour produits chimiques, eaux de ruissellement, érosion des systèmes de gestion agricole pour le riz) modèle, et un composant de post‐traitement. Le CREAMS‐PADDY a été choisi comme le modèle de base. Le composant de pré‐traitement inclut la manipulation des données météorologiques, la gestion des paramètres d'entrée tels que les caractéristiques spatiales et des méthodes de culture, le traitement en arrière‐plan, et l'implémentation de différents scénarios. Le composant de post‐traitement contenait visualisation des bilans hydriques qualitatif et quantitatif de l'eau, et des analyses statistiques pour l'étalonnage, la validation et l'application. L'applicabilité d'un système donné est. évaluée en simulant ses effets de réduction sur le contrôle de l'eau dans les rizières. Les paramètres des modèles liés à l'hydrologie et à la qualité de l'eau ont été calibrés et validés en comparant les prédictions du modèle avec des données de terrain recueillies sur deux ans. Les résultats des simulations indiquent que la diminution des pertes d'éléments nutritifs pour protéger la qualité de l'eau en aval peut s'obtenir en diminuant le drainage de surface, résultat d'une irrigation économe en eau, et par l'augmentation de la hauteur des sorties de drainage. Le système de simulation sera un outil utile pour la planification des BMP afin de réduire les charges en nutriments des rizières dans les différentes régions, y compris la Corée. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-01T23:30:40.523391-05:
      DOI: 10.1002/ird.2034
       
  • Assessment of Options for the Sustainable Use of Agricultural Drainage
           Water For Irrigation in Egypt by Simulation Modelling
    • Authors: M.A.S. Wahba
      Abstract: The water management simulation model DRAINMOD‐S was applied to simulate different strategies for using agricultural drainage water for irrigation over a 20‐year period. The irrigation strategies considered were: (i) fresh/non‐saline water as the baseline for comparison; (ii) drainage water of different salinities; (iii) cyclic use of fresh water and drainage water; (iv) deficit irrigation combined with controlled drainage; and (v) interseasonal cyclic use of drainage water and fresh water (2 years drainage/2years fresh). The study area was in the North‐West Delta of Egypt which already uses fresh canal water blended with agricultural drainage water for irrigation. The most common 2‐year crop rotation in the area of wheat–maize–berseem–cotton was simulated. Four different drainage water salinities (4, 8, 12, 16 dS m−1) were simulated and three different options for the freshwater/drainage water cycle. Better results were found, yields being maintained, for the strategies of deficit irrigation combined with controlled drainage, cyclic use of agricultural drainage water of 4–12 dS m−1 with fresh water and the inter‐seasonal cycling of drainage and fresh water. These results provide a set of sustainable options for using agricultural drainage water for irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le modèle de simulation de gestion de l'eau DRAINMOD‐S a été appliqué pour simuler différentes stratégies d'utilisation de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation sur une période de 20 ans. Les stratégies d'irrigation envisagées étaient: (i) leau douce comme base de comparaison; (ii) des eaux de drainage de salinités différentes; (iii) l'utilisation alternée de l'eau douce et de l'eau de drainage; (iv) une irrigation déficitaire combinée à un drainage contrôlé; et (v) l'utilisation cyclique inter‐saisonnière de l'eau de drainage et d'eau douce (2 ans avec eaux de drainage et deux années fraîches). La zone d'étude était à l'Ouest du Nord‐Delta en Egypte, qui utilise déjà de l'eau douce du canal mélangée avec de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation. La rotation des cultures de deux ans la plus commune dans cette zone (blé–maïs–bersim–coton) a été simulée. Quatre différentes salinités deau de drainage (4, 8, 12, 16 dS m−1) ont été simulées et trois options différentes pour lalternance eau douce/eau de drainage. De meilleurs résultats ont été trouvés, avec maintien des rendements, pour les stratégies d'irrigation déficitaire combinés avec du drainage contrôlé, l'utilisation alternée des eaux de drainage agricole de 4–12 dS m−1 avec de l'eau douce, et lalternance inter‐saisonnière deau de drainage et d'eau douce. Ces résultats fournissent un ensemble d'options pour l'utilisation durable de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation.
      PubDate: 2016-06-01T22:00:30.952529-05:
      DOI: 10.1002/ird.2029
       
  • Irrigation uniformity under different socio‐economic conditions:
           evaluation of centre pivots in Aragon (Spain) and Utah (USA)
    • Authors: S. Lecina; R.W. Hill, J.B. Barker
      Abstract: This study is an analysis of the influence that the socio‐economic context may have on irrigation performance. The main objective is to provide useful information to support the decision‐making processes of farmers, water user associations, policy‐makers and agritech companies. For this purpose, 34 centre pivots were evaluated in Aragon (Spain) and Utah (USA). Utah has a lower agricultural production potential than Aragon, and crop production is a secondary activity with respect to livestock production on many farms. In Aragon, farms are mainly devoted to crop production. These and other features may bias farmers' decisions regarding investment, operation and maintenance of their irrigation systems. This bias may be the underlying cause of the lower irrigation uniformity obtained in Utah. Coefficients of uniformity (CU) averaged 90% in Aragon and 80% in Utah. The gap between the actual and potential (90%) CU translates into an estimated net land productivity reduction of −18% (€66 ha‐1, US$89 ha‐1) in Utah. Measures aimed at closing this gap could cost less than €15 ha‐1 (US$20 ha‐1). Multidisciplinary approaches are required to quantify these gaps and to understand their causes in order to bridge them in a cost‐effective manner. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude est une analyse de l'influence que le contexte socio‐économique peut avoir sur les performances de l'irrigation. L'objectif principal est de fournir des informations utilisables pour appuyer les processus de prise de décision des agriculteurs, des associations d'usagers de l'eau, des responsables politiques et des entreprises de l'agrotechnologie. Dans cet objectif, 34 pivots ont été évalués en Aragon (Espagne) et en Utah (États‐Unis). L'Utah présente un potentiel de production agricole inférieur à celui de l'Aragon, et la production agricole est une activité secondaire par rapport à l'élevage de bétail dans de nombreuses exploitations. En Aragon, les exploitations sont principalement consacrées à la production agricole. Ces caractéristiques entre autres peuvent influencer les décisions des agriculteurs à l'égard des investissements, du fonctionnement et de la maintenance de leurs systèmes d'irrigation. Cette influence peut être la cause sous‐jacente d'une uniformité de l'irrigation inférieure en Utah. Les coefficients d'uniformité (CU) sont en moyenne de 90% en Aragon et de 80% en Utah. L'écart entre les CU réel et potentiel (90%) se traduit par une réduction de la productivité des terres nette estimée à −18% (€66 ha‐1, $US89 ha‐1) en Utah. Les mesures visant à réduire cet écart pourraient coûter moins de €15 ha‐1 ($US20 ha‐1). Des approches multidisciplinaires sont nécessaires pour quantifier ces lacunes et comprendre leurs causes afin de les combler d'une manière rentable. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-31T22:20:39.209129-05:
      DOI: 10.1002/ird.2031
       
  • Hydrologic Evaluation of River Basin Scale Tillage Effects on
           Non‐Point Source Loads from Upland Crop Areas†
    • Authors: So Ra Ahn; Joong Dae Choi, Seong Joon Kim
      Abstract: This study used the Hydrological Simulation Program—Fortran (HSPF) model to evaluate the river basin scale effects of nonpoint source (NPS) pollution loads caused by tillage and no‐tillage applications to upland crop areas. The study site was the Byulmi‐cheon river basin (1.21 km2) of South Korea. Hourly rainfall, discharge and stream water quality data for 2 years (2012–2013) were collected at the river basin outlet. The HSPF model under tillage conditions was calibrated using 23 rainfall events with an average Nash–Sutcliffe model efficiency value for runoff of 0.61 and determination coefficients for sediment, total nitrogen (T‐N) and total phosphorus (T–P) of 0.58, 0.61 and 0.62 respectively. The field experiment results from the no‐tillage plots with slopes of 3 and 8% under radish and sesame cultivation showed decreases in the runoff ratio, sediment, T‐N and T–P of 10.8, 81.7, 11.9 and 17.1% respectively. The HSPF model parameters soil bulk density (BD) and soil infiltration capacity (INFILT) were controlled for the upland crop areas during the evaluation of the no‐tillage effects. By increasing the parameter values from 1.33 Mg m−3 BD and 4.1 mm h−1 INFILT for the tillage condition to 1.90 Mg m−3 BD and 8.9 mm h−1 INFILT for the no‐tillage condition, the river basin runoff ratio and sediment, T‐N and T–P values were reduced by 10.3, 56.7, 18.3 and 35.9% respectively. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude a utilisé le programme de simulation hydrologique‐Fortran (CPSC) pour évaluer à l'échelle du bassin versant la pollution diffuse causée par deux modalités de mise en culture des zones de hautes, avec travail du sol et sans travail du sol. Le site d'étude était le bassin de la Byulmi‐cheon (1.21 km2) en Corée du Sud. Les précipitations horaires, les débits et de qualité de l'eau ont été recueillis à la sortie du bassin pendant 2 ans (2012–2013) au pas de temps horaire. Le modèle CPSC a été calibré en utilisant 23 événements pluvieux avec une valeur de 0.61 du coefficient moyen de ruissellement de Nash–Sutcliffe de ruissellement, et des coefficients de détermination pour les particules en suspension, l'azote total (TN) et le phosphore total (TP) de 0.58, 0.61 et 0.62 respectivement. Les résultats de l'expérience de terrain des parcelles sans labour avec des pentes de 3 et 8% et cultivées en radis et sésame ont montré une diminution du coefficient de ruissellement, des particules en suspension, TN et TP de 10.8, 81.7, 11.9 et 17.1% respectivement. Les paramètres d'entrée de CPSCT que sont la densité du sol (BD) et sa capacité d'infiltration (INFILT) ont été contrôlés lors de l'évaluation des effets du non‐labour. En augmentant les valeurs des paramètres de 1.33 Mg m−3 BD et 4.1 mm h−1 INFILT pour la condition de travail du sol à 1.90 Mg m−3 BD et 8.9 mm h−1 h INFILT pour la condition de non‐travail du sol, le ratio de ruissellement et les valeurs de particules en suspension, TN et TP ont été réduits de 10.3, 56.7, 18.3 et 35.9%, respectivement.
      PubDate: 2016-05-26T22:35:34.515859-05:
      DOI: 10.1002/ird.2025
       
  • Water and Energy Scarcity for Agriculture: Is Irrigation Modernization the
           Answer?
    • Authors: Aftab Ahmad; Shahbaz Khan
      Abstract: Scarcity, high price and environmental footprints of water and energy resources are well‐recognized and wicked issues in irrigated agriculture. Water and energy are principal inputs for agricultural production systems. Efficient use of these resources is vital for the productivity and economic competitiveness of agriculture as well as for environmental sustainability. Modern irrigation application systems are on the one hand highly water efficient, but on the other they require a high energy input. This paper explores the water–energy nexus of irrigation modernization by presenting a case study from a large irrigation area in the Murray‐Darling Basin. A dynamic node–link model was developed to model various combinations of irrigation supply systems and irrigation application technologies. Comparison of modelled water savings and additional energy consumed to realize those savings indicates that more water savings (2.98 ML ha−1) can be achieved by conversion to drip irrigation at the expense of an additional 146 kWh ha−1 as compared to furrow irrigation. For a sprinkler system 1.19 ML ha−1 can be saved by expending an additional 353 kWh ha−1. These water savings result in additional GHG emissions of up to 1027 kgCO2‐e ha−1. The water and energy use indicators show that pressurized irrigation systems are in fact more efficient and more productive than traditional irrigation approaches. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La rareté, le prix élevé et l'empreinte écologique des ressources en eau et de l'énergie sont des questions bien connues et pointues de l'agriculture irriguée. L'eau et l'énergie sont des entrées principales pour les systèmes de production agricole. L'utilisation efficace de ces ressources est. vitale pour la productivité et la compétitivité économique de l'agriculture ainsi que pour la durabilité environnementale. Les systèmes d'irrigation modernes permettent d'un côté une très haute efficacité de l'eau, mais d'autre part, ils nécessitent un apport énergétique élevé. Ce document explore le lien eau–énergie de la modernisation de l'irrigation en présentant une étude de cas d'une grande zone d'irrigation dans le bassin de la Murray‐Darling. Un modèle dynamique de nœuds et de liens a été développé pour modéliser les diverses combinaisons de systèmes d'approvisionnement d'irrigation et les technologies d'application de l'irrigation. La comparaison des économies d'eau modélisées et de l'énergie supplémentaire consommée pour réaliser ces économies montre que les d'économies d'eau par la conversion en irrigation goutte à goutte sont de 2.98 ML ha−1 pour une dépense énergétique accrue de 146 kWh ha−1 par rapport à l'irrigation à la raie. S′agissant d'aspersion, on peut économiser 1.19 ML ha−1 en dépensant 353 kWh ha−1 supplémentaires. Ces économies d'eau entraînent jusqu'à 1027 kgCO2‐e ha−1 d'émissions de GES supplémentaires. Les indicateurs eau et d'énergie montrent que les systèmes d'irrigation sous pression sont en fait plus efficaces et plus productifs que les approches traditionnelles d'irrigation.
      PubDate: 2016-05-26T22:25:32.407831-05:
      DOI: 10.1002/ird.2021
       
  • Formulation of an Emitter Clogging Control Strategy for Drip Irrigation
           with Reclaimed Water
    • Authors: Zhou Bo; Li Yunkai, Song Peng, Wang Tianzhi, Jiang Yinguang, Liu Honglu
      Abstract: Controlling emitter clogging by reducing clogging substances is commonly used nowadays, but it is merely applied in clogged emitters, so establishing a convenient and pre‐treated emitter clogging control strategy is essential. In this paper, four types of non‐pressure‐compensating emitters were selected for a drip irrigation experiment using reclaimed water. Furthermore, suspended particles' components in reclaimed water treated with four technologies were tested, and then their components' relations with emitter clogging substances were studied. The results showed that clogging substances inside emitters and suspended particles both showed the complicated biofilm structure. The mineral components, relative phospholipid fatty acids (PLFAs) concentrations and dominant microbial communities of clogging substances inside emitters were consistent with those of suspended particles in the same reclaimed water. Mineral components were quartz, alkali‐feldspar and illite (total exceeding 88.0%). The relative PLFA concentrations were 0.7–0.8‰, while the main PLFAs were 12:0, i15:0, 16:0 and 18:0. Moreover, bacteroides, bacillus and cellvibrio were the dominant bacteria. However, solid particles in four types of reclaimed water represented more differences. The mineral components, relative PLFA concentrations and dominance indexes varied by 9.7–29.9, 57.9–253.0 and 2.6–49.0%, respectively. Therefore, an emitter‐clogging control strategy could be established according to suspended particles' components in the same reclaimed water. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Une pratique courante de contrôle du colmatage d'un émetteur consiste à réduire la charge en particules colmatâtes, ce qui implique de recourir à un prétraitement de l'eau. Dans cet article, quatre types d'émetteurs non‐compensés en pression ont été sélectionnés pour une expérience d'irrigation au goutte à goutte à l'aide de l'eau de réutilisation. De plus, nous avons étudié les relations entre la composition des eaux traitées selon quatre technologies, avec la composition des substances trouvées dans les émetteurs. Les résultats montrent que les substances à l'intérieur des émetteurs et sur les particules en suspension ont toutes deux une structure compliquée de biofilms. Les composants minéraux, le ratio d'acides gras phospholipidiques (PLFAs) et les communautés microbiennes dominantes présentes dans les substances à l'intérieur des émetteurs étaient cohérents avec celles des particules en suspension dans l'eau de réutilisation. Les composants minéraux étaient du quartz, du feldspath alcalin et de l'illite (88.0%). Les concentrations relatives PLFAs étaient de 0.7 à 0.8‰, tandis que les concentrations principales PLFAs étaient 12: 0, 15: 0, 16: 0 et 18: 0. En outre, Bacteroides, bacillus et Cellvibrio étaient les bactéries dominantes. Cependant, les particules solides présentes dans les quatre types de l'eau de réutilisation présentaient plus de différences. Les composants minéraux, les concentrations relatives PLFAs et les indices de dominance variaient de 9.7 à 29.9, de 57.9 à 253 et de 2.6 à 49.0%, respectivement. Par conséquent, une stratégie de contrôle du colmatage de l'émetteur pourrait être établie selon la composition des particules en suspension dans l'eau de réutilisation.
      PubDate: 2016-05-26T22:25:27.629737-05:
      DOI: 10.1002/ird.2020
       
  • Estimation of pollutant unit load of paddy fields with and without a
           rainfall factor
    • Abstract: The new guideline of the National Institute of Environmental Research (NIER) method for unit load estimation suggested using long‐term average annual precipitation, representative event mean concentrations (EMCs) of pollutants and runoff ratio in Korea. The guideline also suggested estimating the runoff ratio and EMCs for rainfall groups (0–10, 10–30, 30–50, above 50 mm) and rainfall weighting factor, to give a representative runoff ratio and EMC of a pollutant. The objective of this study is to evaluate the method suggested by the NIER. In this study, a 5‐year intensive field monitoring was carried out to determine pollutant load from paddy fields. The observed average annual pollutant losses from the studied paddy fields were compared to the unit load determined by three different methods. Overall, the method using the NIER guideline produced similar results to the method using arithmetic mean runoff ratio and EMC, which had been used for previous unit load determination. Meanwhile, the study revealed that estimation of unit load by the NIER method was closer to the observed unit load of pollutant from paddy fields than that by the method using EMCs from log‐normal and gamma distribution. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Selon la nouvelle directive de l'Institut National de la Recherche Environnementale (National Institute for Environmental Research, NIER), la méthode d'estimation de la charge unitaire suggère d'utiliser la précipitation annuelle moyenne à long terme, un événement représentant les concentrations moyennes par évènement (CME) de polluants, et le ratio de ruissellement en Corée. La directive a également suggéré d'estimer le taux de ruissellement et la CME pour des niveaux de précipitations (0–10, 10–30, 30–50, plus de 50 mm) et des facteurs de pondération, d'évaluer un ratio de ruissellement représentatif et la CME d'un polluant. L'objectif de cette étude est. d'évaluer la méthode proposée par le NIER. Dans cette étude, une surveillance intensive sur le terrain de cinq ans a été effectuée afin de déterminer la charge polluante des rizières. Les pertes de polluants annuelles moyennes observées des rizières étudiés ont été comparées à la charge de l'unité déterminée par trois méthodes différentes. Globalement, le procédé utilisant la directive NIER produit des résultats similaires à ceux obtenus par la méthode utilisant la moyenne arithmétique du ratio de ruissellement et de la CME, qui a été utilisé pour la précédente détermination de la charge de l'unité. L'étude a également révélé que l'estimation de la charge de l'unité par la méthode NIER était plus proche de la charge unitaire observé de polluant des rizières que ceux obtenus par la méthode utilisant la CME selon des distributions log‐normales et gamma.
      PubDate: 2016-05-24T20:41:41.984057-05:
      DOI: 10.1002/ird.2027
       
  • Effect of Early‐Stage Regulated Deficit Irrigation on Stem Lodging
           Resistance, Leaf Photosynthesis, Root Respiration and Yield Stability of
           Winter Wheat under Post‐Anthesis Water Stress Conditions
    • Abstract: A field micro‐plot experiment was conducted to study the effect of early‐stage regulated deficit irrigation (RDI) on the stress tolerance of winter wheat in the late growth stage. Plants were subjected to two RDI treatments: proper water deficits (45‐55% field water capacity) were imposed during tillering—the beginning of the spring growth stage (T1) and during the beginning of spring growth to the end of the stem elongation stage (T2). The control plants (CK) were maintained with an adequate water supply until anthesis. The results showed that T1 and T2 shortened the length of the first and second internodes, and increased their weight per unit length, and thereby enhanced stem lodging resistance. Although post‐anthesis drought and waterlogging lowered leaf photosynthetic rate and root respiration rate, the two RDI treatments improved significantly compared to the control. The two RDI treatments had no significant effects on grain yield under post‐anthesis well‐watered conditions but increased grain yield and yield stability of wheat under post‐anthesis water stress. In addition, T1 and T2 significantly reduced water consumption and increased water productivity (WP) of wheat compared to the control. In summary, this study shows that appropriate RDI at early growth stages increased grain yield and yield stability through improving population characteristics, root respiration and photosynthesis of plants under post‐anthesis water stress conditions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Une expérience de terrain en micro‐parcelle a été menée pour étudier l'effet du déficit d'irrigation (RDI) au stade précoce du blé d'hiver sur sa tolérance au stress en fin de la croissance. Les plantes ont été soumises à deux traitements de RDI: les déficits en eau ont été imposés du tallage au stade de développement de la pousse (T1), et de ce stade à la fin du stade tige d'allongement de la tige (T2). Les plantes de contrôle (CK) ont eu un approvisionnement en eau adéquat jusqu'à la floraison. Les résultats ont montré que T1 et T2 raccourcissent la longueur des premier et deuxième inter‐nœuds, et augmentent leur poids par unité de longueur, et, par voie de conséquence, augmentent la résistance de la tige. Bien que la sécheresse et l'engorgement post‐anthèse aient abaissé le taux de photosynthèse des feuilles et le taux de respiration des racines, les deux traitements de RDI ont montré une amélioration considérable du rendement par rapport au contrôle. Les deux traitements RDI n'ont pas montré d'effet significatif sur le rendement en grain en cas de post‐anthèse correctement arrosée, alors que ce même rendement a augmenté et avec une meilleure stabilité dans le cas de post‐anthèse hydriquement stressée. En outre, T1 et T2 se sont accompagnés d'une réduction significative de la consommation en eau du blé et de l'augmentation de la productivité de l'eau (WP). En résumé, cette étude montre qu'une RDI appropriée au début de croissance a augmenté le rendement en grain et la stabilité du rendement grâce à l'amélioration des caractéristiques de la population, la respiration des racines et la photosynthèse des plantes sous conditions de stress hydrique post‐anthèse.
      PubDate: 2016-05-23T20:26:56.410842-05:
      DOI: 10.1002/ird.2022
       
  • Estimating Suitability of Localities for Biotechnical Measures on Drainage
           System Application in Vojvodina†
    • Abstract: Increasing the efficiency of a drainage system, reflected in the timely evacuation of excess water from the active layer of soil, is possible by applying biotechnical measures. These measures include a broad variety of actions, including using different types of vegetation intended to solve individual or groups of problems, e.g. improving water quality, protecting the soil from water and wind erosion, and increasing biodiversity. The factors on which the decision concerning the location where the biotechnical measures will be applied would be made mainly depend on the vulnerability of the drainage system. Estimation of the suitability of localities for biotechnical measures would include identifying key factors and appropriately evaluating them, using GIS technology for spatial analysis, and an objective determination of the weight criteria based on entropy. As a result of the process described, optimal locations for the application of biotechnical measures were obtained, and findings show that utilization of these measures in Vojvodina has a significant and positive potential in water management, agriculture and forestry in both ecological and economic senses. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Il est. possible d'augmenter l'efficacité du système de drainage, qui se reflète dans l'évacuation rapide des eaux excédentaires de la couche active du sol, en appliquant des mesures biotechniques. En général, ces mesures comprennent l'utilisation de différentes actions, y compris l'utilisation de différents types de végétation destinés à résoudre un problème ou un groupe de problèmes, par exemple améliorer la qualité de l'eau, protéger le sol contre l'érosion hydrique ou éolienne, et augmenter la biodiversité. L'adéquation d'un lieu à recevoir des mesures biotechniques dépend principalement de la vulnérabilité du système de drainage. L'évaluation de cette adéquation comprend l'identification des facteurs clés et leur évaluation, en utilisant la technologie SIG pour l'analyse spatiale et la pondération objective des critères basées sur l'entropie. Résultant du processus de description, les implantations optimales des mesures biotechniques ont été définies, et les résultats montrent que l'utilisation de ces mesures en Voïvodine ont un potentiel positif important dans la gestion de l'eau, de l'agriculture et de la forêt à la fois dans les sens environnementaux et économiques du terme. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-23T20:19:44.801444-05:
      DOI: 10.1002/ird.2024
       
  • Prediction of desalination time of saemangeum reservoir
    • Authors: ChanSung Oh; JaePil Cho, JungHoon Choi, YoungKweon Cho
      Abstract: The Saemangeum Reservoir is located on the western coast of the Republic of Korea and is embanked by a 33.9 km sea dike. The Saemangeum River Basin consists of the Mankyeong and Dongjin river basins, which have an immediate influence on the hydrodynamic characteristics of the Saemangeum Reservoir. The objectives of this study are to simulate a series of temporal and spatial distributions of water temperature and salinity to estimate the required time for desalination of the Saemangeum Reservoir and to suggest possible timing for the first agricultural water supply. To achieve this objective, a hydrodynamic numerical model is calibrated and five conditions are considered for estimating the required desalination period. The simulated period for desalination is 2.0 ‐ 2.5 years considering the conditions of percolated seawater and leached salt from the reclaimed areas, while the period of desalination is expected to take more than five years considering the conditions of salt elution from the benthic layer. Under the conditions that rural water can mostly be supplied from the surface layer of the Saemangeum Reservoir, it is expected to supply water for agricultural use in three years after the desalination of the surface layer of the reservoir. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le réservoir de Saemangeum est situé sur la côte ouest de la République de Corée et est protégé de la mer par une digue de 33,9 km. Le bassin du fleuve Saemangeum comprend les bassins fluviaux du Mankyeong et du Dongjin, qui ont une influence immédiate sur les caractéristiques hydrodynamiques du réservoir de Saemangeum. Les objectifs de cette étude sont de simuler une série de distributions spatiales et temporelles de la température et de la salinité de l'eau pour estimer le temps nécessaire au dessalement du réservoir et de suggérer le calendrier possible pour la première livraison d'eau agricole. Pour atteindre cet objectif, un modèle numérique hydrodynamique est calibré et cinq conditions sont considérées. La période simulée pour le dessalement est 2,0 à 2,5 années compte tenu des intrusions sous‐marines et du lessivage des sels en provenance des zones assainies; cette période pourrait toutefois prendre plus de cinq ans compte tenu de l'élution du sel contenu dans la couche benthique. En admettant que l'eau destinée à l'agriculture puisse principalement être fournie à partir de la couche de surface du réservoir, il est prévu de livrer l'eau à usage agricole dans les trois ans après le dessalement de cette couche de surface.
      PubDate: 2016-05-19T23:01:17.074653-05:
      DOI: 10.1002/ird.2033
       
  • Climate change impacts on agricultural non‐point source pollution
           with consideration of uncertainty in cmip5†
    • Authors: JAEPIL Cho; CHANSUNG Oh, JUNGHOON Choi, YOUNGKWEON Cho
      Abstract: Changes in non‐point source pollutant loads in the Mankyeong River Basin for the 30‐year future period (2011–2040) were assessed with consideration of the uncertainties in the climate change scenario data. The downscaled weather variables from eleven Climate Models for the Representative Concentration Pathways (RCP) 8.5 scenario were used as input to the calibrated and validated Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model for simulating the changes of future NPS pollutant loads. The bias‐corrected data appropriately reproduced the spatial and temporal patterns of the NPS pollutant load, which was derived by using observed weather data. The rates of change in sediment, total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) loads within each sub‐basin under the RCP8.5 future scenario showed an average increase of 13.1 to 143%, −13.4 to 49.5%, and 0.40 to 128%, respectively. It can be concluded that sediment and TP loads are sensitive to changes in the characteristics of climate variables by showing an increase trend in most of the sub‐basins. Looking at the temporal distribution, the uncertainty ranges for both sediment and TP were higher during the wet season from June to September. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les variations des charges de pollutions diffuses dans le bassin du Mékong ont été évaluées pour la future période de 30 ans (2011–2040), en tenant compte des incertitudes dans les données de scénarios de changement climatique. Les variables météo à échelle réduite de onze modèles climatiques pour les scénarios RCP 8,5 ont été utilisées comme entrée dans le modèle Soil and Water Assessment Tool (SWAT) pour simuler l'évolution des pollutions diffuses. Les données non biaisées reproduisent de manière appropriée les configurations spatiales et temporelles de la charge polluante, qui a été dérivée en utilisant des données météorologiques observées. Les charges en matières en suspension, azote total (TN) et phosphore total (TP) au sein de chaque sous bassin et pour le scénario RCP8.5 ont montré une augmentation moyenne de 13,1 à 143%, −13,4 à 49,5%, et de 0,40 à 128%, respectivement. Il peut être conclu que les charges en matières en suspension et en phosphore sont sensibles aux changements dans les caractéristiques des variables climatiques en montrant une tendance à l'augmentation dans la plupart des sous‐bassins. En regardant la répartition temporelle, les incertitudes sur ces deux paramètres ont été plus élevées au cours de la saison des pluies, i.e. de juin à septembre.
      PubDate: 2016-05-19T21:30:39.888419-05:
      DOI: 10.1002/ird.2036
       
  • Effect of Water Regimes and Palm Coefficient on Growth Parameters, Date
           Yield and Irrigation Water Use of Tissue Culture‐Regenerated
           ‘Barhee’ Date Palms Grown in a Newly Established Orchard
    • Abstract: A field experiment was carried out at the Agriculture Experimental Station of King Abdulaziz University during the 2013 and 2014 seasons to study the effect of water regimes and palm coefficient on growth parameters, yield and irrigation water use (IWU) of tissue culture‐derived ‘Barhee’ date palm cultivars in a newly established orchard. Four water regimes T1, T2, T3 and T4 representing 70, 85, 100 and 115% of water requirement were studied to select the best water regime that maximizes yield and IWU. Water requirement in 2013 was calculated based on the FAO palm coefficient (Kp) but based on measured Kp during 2014. Results revealed that using measured Kp reduces water requirements in the summer season and increases date yield. It saves about 12% of irrigation water compared to FAO Kp. Increasing the water regime increased yield per palm, where the highest yield was obtained from T4 (16.5 kg per tree), and the least from T1(12.4 kg per tree). IWU is increased by decreasing the water regime. However, the differences between T4 and T3 were not significant, indicating that giving the highest water regime produces the highest yield. It is concluded that increasing water supply maximizes yield production of young tissue culture‐derived ‘Barhee’ date palms in a newly established orchard. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Une expérience sur le terrain a été réalisée à la station expérimentale d'agriculture de l'Université King Abdulaziz au cours des saisons 2013 et 2014 pour étudier l'effet du régimes hydique et du coefficient cultural du palmier dattier sur les paramètres de croissance, le rendement et l'utilisation de l'eau d'irrigation (IWU) de dattiers ‘Barhee’ issus de la culture tissulaire dans un verger nouvellement créé. Quatre régimes hydriques T1, T2, T3, T4 et représentant respectivement 70, 85, 100 et 115% des besoins en eau ont été étudiés pour sélectionner le régime de l'eau qui maximise le rendement et IWU. Les besoins en eau en 2013 ont été calculés sur la base du coefficient cultural de la palme tel. que donné par la FAO (Kp), tandis que cette même valeur a été mesurée au cours de 2014. Les résultats ont révélé qu'en utilisant la valeur mesurée de Kp réduit les besoins en eau dans la saison d'été et augmente le rendement de la date. On économise ainsi environ 12% de l'eau d'irrigation par rapport à Kp FAO. L'augmentation du régime hydrique a augmenté le rendement de la palme, avec un maximum pour T4 (16.5 kg/arbre), et un minimum pour T1 (12.4 kg/arbre). IWU est. augmentée pour des valeurs diminuantes du régime hydrique. Toutefois, l'absence de différences significatives entre T4 et T3 indique que le régime hydrique le plus élevé produit le rendement le plus élevé. Il est. conclu que l'augmentation de l'approvisionnement en eau maximise la production de jeunes palmiers de culture tissulaire ‘Barhee’ dans un verger nouvellement créé.
      PubDate: 2016-05-18T00:36:26.618468-05:
      DOI: 10.1002/ird.2016
       
  • Impact of Water Resources Development and Technology Introductions on
           Livelihood of Farmers in Eastern India: A Case Study†
    • Authors: S. Mohanty; R. K. Mohanty, K. G. Mandal, S. Ghosh, S. K. Rautaray, Ashwani Kumar
      Abstract: Agricultural technology introductions were carried out and their impact was studied in two clusters of villages in the Dhenkanal Sadar and Odapada blocks of Dhenkanal District in Odisha in the eastern Indian plateau region. Ten water‐harvesting structures (WHSs) were constructed in two clusters of villages in the farmers' fields on a participatory basis. Harvested water in WHSs was used for multiple purposes, viz. agriculture, fish culture, on‐dyke horticulture, vegetable cultivation, poultry, dairy and mushroom cultivation; integrated farming system (IFS) models were developed. Adequate training was also given to the farmers. The net income from the integrated farming systems varied widely between Rs. 16 100 and 251 000 ha−1. Poultry farming in the uplands and intensive cultivation around the embankments of the ponds were found to be effective in increasing the net return from the IFS models. Impact analysis of the water resources development and technology introductions at the study sites was carried out by analysing the comparative position of physical, social, financial, human and natural assets of the farmers before and after adoption of the introductions. The overall standard of living of the study farmers increased from 13.5 to 17.1 on a scale of 5 to 25, respectively. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Des interventions sur la technologie agricole ont été réalisées, et leur impact a été étudié dans deux groupes de villages à Dhenkanal Sadar et Odapada, du district de Dhenkanal, en Orissa, sous le plateau de la région orientale de l'Inde. Dix systèmes de collecte d'eau (WHS) ont été construits chez des agriculteurs et sur la base du volontariat. L'eau recueillie dans WHS a été utilisée à des fins multiples comme: l'agriculture, la pisciculture, l'horticulture sur la digue, la culture des légumes, la volaille, les produits laitiers et la culture des champignons. Les modèles intégrés de système agricole (IFS) ont été développés. Les formations adéquates ont également été dispensées aux agriculteurs. Le revenu net provenant des systèmes agricoles intégrés variait considérablement entre 16 100 et 251 000 Rs ha−1. Les modèles IFS montrent que l'aviculture dans les hautes terres et la culture intensive autour des digues des étangs sont efficaces dans l'augmentation du rendement net. L'analyse comparative d'impact de l'évolution des ressources en eau et les interventions technologiques sur les sites de l'étude a été faite sur des critères d'actifs physiques, sociaux, financiers, humains et environnementaux. Le niveau de vie global des agriculteurs de l'étude a augmenté de 13.5 à 17.1 dans une échelle de 5 à 25, respectivement.
      PubDate: 2016-05-18T00:25:37.440967-05:
      DOI: 10.1002/ird.2014
       
  • Irrigation Management Transfer Between Public Organizations and the Role
           of Participatory Irrigation Management Under Public Irrigation Management
           in Korea†
    • Abstract: The recent irrigation management transfer (IMT) from local government to the Korean Rural Community Corporation (KRC) run by the government for better service is an emerging social issue. In this study, we conducted an extensive survey to learn about IMT between the KRC and local government. Structured questionnaires were prepared and a survey conducted with farmers, KRC members and local government officials. Most agreed with the IMT from local government to the KRC. However, the transfer of assets revealed divided opinions. The survey results show that the farmers' contribution to the maintenance of canals, including clearing water weeds and dredging ditches, was required to maintain quality even after the transition to KRC management in accordance with political and social issues. The survey also confirmed that some actions have to be implemented to improve irrigation management by encouraging farmers' participation under the public irrigation management (PubIM) system. These actions include reorganization of the discarded water management committee to revive the concept of participatory irrigation management (PIM) and subsidies (direct payments) for loyal farmers as an incentive for their labour. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le récent transfert de la gestion de l'irrigation (irrigation management transfer, IMT) de l'administration locale à la Société Communautaire Rurale Coréenne (Korean Rural Community Corporation, KRC), gérée par le gouvernement pour un meilleur service, est. une issue sociale émergente. Dans cette étude, nous avons mené une enquête approfondie pour apprendre sur l'IMT entre le KRC et le gouvernement local. Des questionnaires structurés ont été préparés et une enquête a été menée auprès des agriculteurs, des membres du KRC et des fonctionnaires locaux. La plupart sont d'accord avec le transfert de l'IMT du gouvernement local à la KRC. Toutefois, le transfert des actifs a révélé des divergences d'opinions. Les résultats de l'enquête montrent que la contribution des agriculteurs à l'entretien des canaux, y compris le nettoyage des mauvaises herbes aquatiques et le dragage des fossés a été nécessaire pour maintenir la qualité même après la transition vers la gestion KRC, conformément aux questions politiques et sociales. L'enquête a également confirmé que certaines actions doivent être mises en œuvre pour améliorer la gestion de l'irrigation en encourageant la participation des agriculteurs dans le cadre du système de gestion publique de l'irrigation (public irrigation management, PubIM). Ces actions comprennent la réorganisation du comité de gestion des eaux de rejet pour faire revivre le concept de PIM (participatory irrigation management) et les subventions (paiements directs) pour les agriculteurs fidèles comme une encouragement pour leur travail.
      PubDate: 2016-05-18T00:23:09.764297-05:
      DOI: 10.1002/ird.2026
       
  • Evaluation Of The Procedure To Design Irrigation Canals With
           Sediment‐Laden Water By The Rational Method†
    • Authors: Herman Depeweg; Krishna P. Paudel, Bart Schultz
      Abstract: The design of irrigation canals with sediment‐laden water is generally below expectation and potential as in most cases the aspects of sediment transport and in some cases the proposed management plans were not included in the design process. The sediment transport process is affected by the flow conditions in the canals, and the latter are affected by the existing water delivery mode. Hence, the design is one of the important aspects that determines the sediment transport process and sedimentation or erosion. A design that reflects the energy considerations (rational method) will lead to less sediment problems for the design discharge. However, changes in the discharge and the connected sediment behaviour are not covered by this design and mathematical modelling of the sediment transport offers the possibility to investigate the distribution of sediment deposition or entrainment for a particular flow and a specific situation in time and place. The mathematical model SETRIC has been used to evaluate an existing design and its effect on the sediment transport process. The modelling results show that it is possible to reduce sedimentation problems by improving the existing design approach. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les systèmes d'irrigation utilisant des eaux chargées en sédiments fonctionnent généralement bien en deçà des attentes et des performances escomptées, car la conception ne prend en général pas en compte les aspects du transport des sédiments et, encore moins, les plans de gestion. Le processus de transport des sédiments est conditionné par l'écoulement dans les canaux, qui, eux‐mêmes sont affectés par le mode de distribution de l'eau. Par conséquent, la conception est l'un des aspects importants qui détermine la sédimentation ou l'érosion au cours d'un processus de transport. Un projet qui reflète les considérations énergétiques (méthode rationnelle) donnera lieu à moins de problèmes de sédiments pour la conception du débit. Toutefois, les changements de débit et les comportements associés des sédiments ne sont pas couverts par cette conception. La modélisation mathématique du transport des sédiments offre la possibilité d'étudier la distribution des dépôts, la sédimentation ou l'entraînement pour un flux particulier et une situation spécifique. Le modèle mathématique SETRIC a été utilisé pour évaluer une conception existante et son effet sur le processus de transport des sédiments. Les résultats de la modélisation montrent qu'il est possible de réduire les problèmes de sédimentation par l'amélioration des approches de conception existantes.
      PubDate: 2016-05-17T20:50:30.853135-05:
      DOI: 10.1002/ird.1979
       
  • Reservoir Operation in View of Effective Utilization of Limited Water in
           Semi‐Arid Areas The Case of Gumsalasa Earthen Dam Irrigation Scheme
           in Tigray, Ethiopia
    • Authors: Eyasu Yazew Hagos; Bart Schultz, Herman Depeweg
      Abstract: Tigray is one of the semi‐arid and drought‐prone regions of Ethiopia. The rainfed agriculture is characterized by low productivity and the region faces an average annual cereal food deficit of 180 000 t. Realizing these problems, the regional government has been engaged in earthen dam irrigation development activities since 1995. So far 44 earthen dams with related irrigation facilities have been constructed. The Gumsalasa earthen dam was constructed in 1995 with a reservoir capacity of 1.9 million m3, which irrigates about 67 ha. In Tigray the main irrigation season starts in January, which is four months after the end of the main rainy season. The reservoir is therefore exposed to evaporation during these four months. This demands formulation and implementation of an operational plan that can reduce losses and increase the benefits. In this regard, a change in reservoir operation from the present (January–June) to the proposed (September–January) has shown the possibility of increasing the irrigated area and the number of farmers. This indicates the potential of the proposed change to contribute towards regional food security if it is practised at existing and future earthen dam irrigation schemes in Tigray. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le Tigré est. l'une des régions semi‐arides et sujettes à la sécheresse de l'Ethiopie. L'agriculture pluviale est. caractérisée par une faible productivité, et la région est. confrontée à un déficit annuel moyen de céréales alimentaire de 180 000 t. Conscient de ces problèmes, le gouvernement régional s'est. engagé dans le développement de barrages en terre pour l'irrigation depuis 1995. Jusque‐là, 44 barrages en terre avec leurs installations d'irrigation ont été construits. Le barrage en terre Gumsalasa a été construit en 1995 avec une capacité de 1.9 millions de m3, il irrigue environ 67 ha. La principale saison d'irrigation du Tigré commence en janvier, soit quatre mois après la fin de la saison des pluies. Le réservoir est. donc exposé à l'évaporation pendant ces quatre mois. Cela exige la formulation et la mise en œuvre d'un plan d'action pour réduire les pertes et augmenter les bénéfices. À cet égard, un changement dans le fonctionnement du réservoir de la situation présente (janvier–juin) au projet (septembre–janvier) a montré la possibilité d'augmenter la superficie irriguée et le nombre de d'exploitations alimentés. Ceci indique le potentiel de la modification proposée à contribuer à la sécurité alimentaire régionale si elle est. mise en œuvre dans les projets d'irrigation à partir de barrage en terre existants et futurs dans le Tigré.
      PubDate: 2016-05-15T22:25:29.038954-05:
      DOI: 10.1002/ird.1968
       
  • Effects of flow path boundary optimizations on particle transport in drip
           irrigation emitters†
    • Authors: Sun Haosu; Li Yunkai, Feng Ji, Haisheng Liu, Yaoze Liu
      Abstract: A modified digital particle image velocimetry (DPIV) was used to test particles' moving characteristics in cylindrical fractal M‐geometries flow paths with three optimized boundaries. Taken the vorticity and characteristics of streamlines distribution in the central area and the velocity field near the boundary into consideration, it was found that the fractal M‐type flow path would be optimized with a design such that the radius of an arc in tooth‐root facing‐water zone, tooth‐tip backing‐water zone and facing‐water zone was half width of the flow path. Moreover, the radius of the arc in the tooth‐root backing‐water zone was desired to be the same with the width of the flow path. This optimization was attributed to two reasons. Firstly, with a large radius arc in the tooth‐tip backing‐water zone and facing‐water zone, the velocity in the central domain and near boundary area was improved. And the following performance of particles near the boundary was suppressed. Secondly, adoption of a small arc in the tooth‐root facing‐water zone could improve the velocity, vorticity and self‐cleaning capability near wall. In conclusion, when optimizing the boundary, the distribution characteristics of vortices should be fully considered to enhance vortices development in the flow path. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Une technique de Vélocimetrie par Image Numérique de Particules (DPIV) a été utilisée pour tester les caractéristiques des particules à tracer les écoulements dans des chemins d'écoulement cylindriques fractales de type M, avec trois géométries optimisées. En tenant compte de la vorticité et des caractéristiques de la distribution des lignes de courant dans la zone centrale et du champ de vitesses près de la paroi, il a été constaté que le chemin d'écoulement fractal de type M serait optimisé avec un design tels que les rayons des arcs situés au pied amont de la chicane et au sommet de la chicane soient la moitié de la largeur du canal. En outre, le rayon de l'arc au pied aval de la chicane semblait devoir être identique à la largeur du canal. Cette optimisation a été justifiée par deux raisons. Tout d'abord, avec un grand arc de cercle au niveau du sommet de la chicane tant au niveau de la zone aval qu'’amont, les vitesses dans le domaine central et près de la paroi ont été améliorées. Deuxièmement, l'adoption d'un petit arc au pied amont de la chicane pourrait améliorer la vitesse, la vorticité et la capacité d'auto‐nettoyage près de la paroi. En conclusion, lors de l'optimisation de la géométrie, les caractéristiques de distribution des tourbillons devraient être pleinement considérées pour améliorer le développement des tourbillons dans l'’écoulement. En procédant ainsi, on maintien à la fois de la performance et la capacité anti‐encrassement hydraulique. Les résultats semblent être une référence pour l'optimisation de la conception et l'analyse du mécanisme de colmatage dans les émetteurs. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-15T22:20:58.990105-05:
      DOI: 10.1002/ird.2017
       
  • Hydraulic Performance Assessment of Lesa at low Pressure
    • Authors: Xingye Zhu; Troy Peters, Howard Neibling
      Abstract: To assist with the selection of appropriate low elevation spray application (LESA) technology, hydraulic performance tests at low pressure were conducted. The main structural parameters in this study were the aboveground height (A), spacing between the sprinklers (B), travel speed (C), and sprinkler nozzle diameter (D). An orthogonal array with four factors and three levels was selected, and the direct analysis technique was used to analyze the test data. Results show that the influencing factors in decreasing order of importance were as follows: CDBA for application depth; BACD for irrigation uniformity (CU); ACBD for application efficiency; CDBA for surface runoff; and CDBA for soil water content. The highest application efficiency obtained during the experiments was 95.1%, and the highest uniformity coefficient obtained was 96.4%. The application efficiency was high when the sprinkler height was low. CU was high when the spacing between the sprinklers was small. The surface runoff amount was low when the travel speed was high. The application depth and surface runoff were higher when the sprinkler nozzle diameter was larger. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Pour aider à la sélection de la technologie appropriée à faible demande d'élévation de pulvérisation (LESA), les tests de performance hydraulique à basse pression ont été menées. Les principaux paramètres structurels dans cette étude étaient la hauteur hors sol (A), l'espacement entre les gicleurs (B), la vitesse du transport (C) et le diamètre de la buse d'arrosage (D). Un tableau orthogonal à quatre facteurs et trois niveaux a été sélectionné, et la technique d'analyse directe a été utilisée pour analyser les données des expériences. Les résultats montrent que les facteurs influençant, en ordre d'importance décroissant, sont les suivants: CDBA pour la profondeur de l'application; BACD pour l'uniformité de l'irrigation (CU); ACBD pour l'efficacité de l'application; CDBA pour les eaux du ruissellement; CDBA pour la teneur en eau du sol. La plus grande efficacité de l'application obtenue au cours des expériences était de 95.1%, et le coefficient d'uniformité le plus élevé obtenu était de 96.4%. L'efficacité de l'application est élevée lorsque la hauteur de l'arroseur était faible. CU était élevé lorsque l'espacement entre les arroseurs était petit. Le cumul des surfaces du ruissellement était faible lorsque la vitesse de transport était élevée. La profondeur de l'application et la surface du ruissellement étaient plus élevés lorsque le diamètre de la buse d'arrosage était plus grand.
      PubDate: 2016-05-06T03:46:20.648215-05:
      DOI: 10.1002/ird.1982
       
  • Potato Response to Different Irrigation Regimes Using Saline Water
    • Authors: K. Nagaz; F. EL Mokh, A.K. Alva, M.M. Masmoudi, N. Ben Mechlia
      Abstract: Field experiments were performed to study potato response to irrigation regimes using saline water on a sandy soil in southern Tunisia during the years 2011–2014. Irrigation regimes consisted in the replenishment of cumulated ETc when 35% of the root zone holding capacity is depleted at levels of 100% (I100), 70% (I70) and 40% (I40). The farmer used a fixed irrigation dose and interval, applying 16 mm every 4 days from planting till harvest. Higher soil salinity is observed at harvest under I40 and farmer treatments compared to I100. Highest potato yield was obtained with I100 treatment (24.4–27.5 t ha‐1) across 3 years. Significant reductions in yields were observed under I70 and I40 as compared to I100. The farmer's method also caused significant reductions in yield and resulted in using 15–22% more irrigation water than I100. Water productivity (WP) values varied between 4.3 kg m−3 (farmer) and 18.5 kg m−3 (I40) across different years and treatments. The scheduling technique using the soil water balance (SWB) with variable amounts is more efficient than the farmer's method. Full and deficit treatments (I100 and I70) generated the highest net income. I100 appears to be a promising irrigation strategy for the potato crop in the arid climate of Tunisia. Nonetheless, under water scarcity, irrigation of potato could be scheduled using I70 deficit strategy, with some yield reductions (12.5–23.0%). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Des expérimentations ont été réalisées de 2011 à 2014 pour étudier la réponse de la pomme de terre aux régimes d'irrigation à l'eau salée (6 dS m−1) sur un sol sablonneux chez un agriculteur au sud de la Tunisie. Les régimes d'irrigation ont consisté à la reconstitution de l'ETc cumulée lorsque la quantité évapotranspirée atteint 35% de la réserve utile de la zone racinaire avec des niveaux de 100% (I100), 70% (I70) et 40% (I40). L'agriculteur utilise des doses et des intervalles d'irrigation fixes de 16 mm tous les 4 jours de la plantation à la récolte. Les résultats montrent que la salinité du sol, observée à la récolte, est plus élevée sous les traitements I40 et agriculteur par rapport à I100. Le rendement de la pomme de terre le plus élevé durant les trois années a été obtenu avec le traitement I100 (24.4–27.5 t ha‐1). Des réductions significatives du rendement ont été observées sous les traitements I70 et I40 par rapport à celui de I100. La méthode de l'agriculteur a provoqué des réductions significatives du rendement et elle a utilisé 15–22 % plus d'eau d'irrigation que I100. Les valeurs de la productivité de l'eau (WP) ont varié entre 4.3 kg m−3 (agriculteur) et 18.5 kg m−3 (I40) selon les années et les traitements. Les valeurs les plus faibles de WP ont été observées avec la méthode agriculteur. La technique de pilotage basée sur le bilan hydrique du sol (SWB) avec des quantités variables est plus efficace que celle de l'agriculteur. Les traitements I100 et I70 ont généré le revenu net le plus élevé. En conséquence, I100 semble être une stratégie prometteuse pour l'irrigation de la pomme de terre sous le climat aride de la Tunisie. En cas de pénurie d'eau, l'irrigation de la pomme de terre pourrait être programmée en utilisant la stratégie déficitaire I70, avec certaines baisses de rendement (de 12.5 à 23.0%). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:46:02.767638-05:
      DOI: 10.1002/ird.1987
       
  • Shallow Subsurface Drainage for Managing Seasonal Flooding in Ganges
           Floodplain, Bangladesh
    • Authors: Romulus O. Okwany; Sanmugam Prathapar, Ram C. Bastakoti, Manoranjan K. Mondal
      Abstract: The impact of shallow subsurface drainage was investigated as a pilot study on a 0.13 ha plot of a farmer's field located in Batiaghata, Khulna District, Bangladesh, in the floodplain of the Bay of Bengal. The drainage design differed from traditional subsurface tile drains in two respects: (i) the depth of drains was shallow (30 cm); and (ii) the design did not include a sump and accessories such as pumps (drainage outlets were tidal). A monsoonal paddy rice crop followed by a winter sunflower crop was evaluated. The experimental treatment was a shallow subsurface drainage system with a drain depth of 0.3 m and drain spacing of 8 m. Measurements of surface flooding depth and groundwater table depth were made weekly and subsurface drainage discharge during managed drainage of the field was measured to determine system responsiveness. The managed subsurface drainage enabled the establishment of the winter sunflower crop 1.5 months earlier than the usual local practice, increased the yield and facilitated safe harvest, avoiding pre‐monsoonal rainfall damage. Farmers expressed increased interest in managed subsurface drainage for its potential for early establishment of rabi crops and increased yields in the study area. This study outlines the potential benefits resulting from subsurface drainage in Khulna District. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'impact du drainage souterrain peu profond a été étudié sur une parcelle‐témoin de 0.13 ha appartenant à un agriculteur situé à Batiaghata (district de Khulna, dans la plaine inondable de la baie du Bengale); la conception de drainage différait des systèmes traditionnels de drainage souterrain à deux égards: (i) la profondeur des drains était faible (30 cm); et (ii) la conception ne comprenait ni bâche de reprise ni accessoires tels que des pompes (le drainage est à écoulement libre sous influence aval des marées, défini comme drainage géré). Une récolte de riz paddy de mousson suivie par une culture de tournesol d'hiver a été évaluée. Le traitement expérimental était un système de drainage souterrain peu profond avec des drains espacés de 8 m et profonds de 30 cm. Des mesures de hauteur d'eau sur la surface du sol pendant les périodes d'inondation, et de profondeur ont été faites au pas de temps hebdomadaire; le débit a été mesuré pendant la période de fonctionnement des drains pour déterminer la réactivité du système. Le drainage souterrain géré a permis la création de la culture de tournesol hiver 1.5 mois plus tôt que la pratique locale habituelle, augmenté le rendement et sécurisé la récolte en évitant les dommages liés aux précipitations de pré‐mousson. Les agriculteurs ont exprimé un intérêt accru dans le drainage souterrain géré pour son potentiel d'installation précoce des cultures rabi et l'augmentation des rendements dans la zone d'étude. Cette étude décrit les avantages potentiels résultant du drainage souterrain dans le district de Khulna. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:45:53.701622-05:
      DOI: 10.1002/ird.1990
       
  • Bibliometric Analysis of Research on Wastewater Irrigation During
           1991–2014
    • Authors: Sebastian Maassen
      Abstract: Bibliometric analysis was applied to identify important trends, emphasis and regions of international wastewater irrigation research during 1991–2014. The data used in this analysis were taken from the online version of the Science Citation Index (SCI), and 5699 publications met the selection criteria. Bibliometric analysis showed that most articles were published in English, with the highest publication numbers coming from the USA, PR China, India, Israel, Spain and Australia. It was revealed that most publications were from countries with large areas irrigated with wastewater and with great pressure to overcome problems induced by wastewater irrigation. In recent years, there has been an increase in publications regarding the negative aspects of wastewater irrigation such as chemical or microbial pollution, rather than agricultural aspects of fertilization. Research trends showed that micropollutants have a major potential to become a hot topic in the future of wastewater irrigation research. Otherwise, 'classic' pollutants such as heavy metals are still of great importance, particularly in emerging countries. Bibliometric analysis revealed thate international research on wastewater irrigation would benefit from expanding scientific exchange on this topic, as well as from long‐term, continuing studies and the sustainable integration of wastewater irrigation research into future agricultural and wastewater management concepts. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'analyse bibliométrique a été appliquée pour identifier les tendances importantes de la recherche sur l'irrigation avec des eaux usées, les sujets d'actualité ainsi que les régions dans le monde où se pratique cette recherche, et ce sur la période 1991–2014. Les données utilisées dans cette analyse proviennent de la version en ligne Science Citation Index (SCI), et 5699 publications répondaient aux critères de sélection. L'analyse bibliométrique a montré que la plupart des articles ont été publiés en anglais, avec les numéros de publication les plus élevés provenant des États‐Unis, Chine, Inde, Israël, l'Espagne et Australie. Il a été révélé que la plupart des publications proviennent de pays avec de grandes zones irriguées avec des eaux usées, et avec une grande pression pour surmonter les problèmes induits par l'irrigation des eaux usées. Au cours des dernières années, il y a eu une augmentation des publications sur les aspects négatifs de l'irrigation par des eaux usées telles que la pollution chimique ou microbienne, au détriment des aspects plutôt positifs liés à la fertilisation agricole. Concernant les tendances, notre travail a montré que les micropolluants sont potentiellement le sujet des recherches à venir sur l'irrigation par les eaux usées. Sinon, les polluants ‘classiques’ tels que les métaux lourds sont toujours d'une grande importance, en particulier dans les pays émergents. L'analyse bibliométrique a révélé que la recherche internationale dans ce domaine aurait avantage à élargir les échanges scientifiques, à poursuivre des essais à long terme, et à intégrer durablement des programmes de recherche dans les futurs concepts agricoles et de gestion des eaux usées. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:35:22.66907-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1981
       
  • Hydrochemical Effect of Different Quality of Water on the Behaviour of an
           Expansive Soil During Wetting and Drying Cycles
    • Authors: A.R. Estabragh; M. Moghadas, A.A. Javadi
      Abstract: The effect of quality of water on deformation, pH, EC (electrical conductivity) and osmotic suction was studied for an expansive soil during wetting and drying tests. The cyclic wetting and drying tests were conducted on samples of an expansive soil in a modified oedometer flooded with distilled, acidic and saline water. During the tests axial deformation of the samples was recorded continuously. pH and EC of pore water and reservoir water were measured through duplicated samples in a conventional oedometer. Osmotic suction was calculated based on the values of EC. The results show that the magnitude of deformation depends on the quality of the water and the deformation attained an equilibrium condition after almost four cycles. pH, EC and osmotic suction decreased with increasing suction. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'effet de la qualité de l'eau sur la déformation, pH, CE (conductivité électrique) et la succion osmotique a été étudié pour un sol expansif pendant des essais dessication/réhumectation. Les tests ont été effectués dans un oedomètre modifié sur des échantillons d'un sol expansif et mouillés avec de l'eau distillée, une solution acide et une solution saline. Au cours des essais la déformation axiale des échantillons a été enregistrée en continu. pH et CE de l'eau interstitielle et dans le réservoir ont été mesurés à travers des échantillons dupliqués dans un oedomètre conventionnel. La succion osmotique a été calculée sur la base des valeurs de CE. Les résultats montrent que l'amplitude de déformation dépend de la qualité de l'eau et que la déformation atteint un équilibre après environ quatre cycles. pH, CE et la succion osmotique ont diminué avec l'augmentation de l'aspiration. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:25:26.9823-05:00
      DOI: 10.1002/ird.1974
       
  • Design of Minimum Cost Earthen Channels Having Side Slopes Riveted With
           Different Types of Riprap Stones and Unlined Bed by Using Particle Swarm
           Optimization
    • Authors: S.K. Gupta; Umank Mishra, Vijay p. Singh
      Abstract: Several design alternatives for a trapezoidal earthen channel whose side slopes are riveted with riprap stones and bottom is unlined were analysed to compare the performance of different types of stones (round, sub‐round and sub‐angular, and angular) for minimum cost and performance effectiveness. Particle swarm optimization (PSO) algorithm was implemented to determine the minimum cost channel in contrast with earlier alternatives relating to the most hydraulically efficient sections. Both clear water and sediment‐laden flow conditions were applied to investigate the effect of flowing water characteristics on optimality, which is not available in the literature. Optimal design of channels incorporating land acquisition cost is scanty; therefore, land cost was also included in the objective function. In addition to the design of a channel without freeboard, different freeboard scenarios, including depth‐dependent equations, were applied to assess the impact of freeboard provision methodologies on optimal channel dimensions and cost. It was found that the channels having angular riprap revetment for sediment‐laden flow conditions offered the minimum cost of construction, with sub‐round and sub‐angular, and round stones coming next in sequence, and the freeboard provisions also impacted the channel shape, dimensions and cost. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Plusieurs alternatives de conception pour un canal trapézoïdal en terre dont les berges sont enrochées le fond non revêtu ont été analysées pour comparer les performances des différents types de pierres (rond, sub‐rondes et sub‐angulaires, et angulaires) pour un coût minimum et une efficacité optimale. Un algorithme d'optimisation d'essaim de particules (PSO) a été mis en place pour déterminer le canal de coût minimum en contraste avec des solutions alternatives aux sections hydrauliquement plus efficaces. A la fois l'eau claire et les conditions d'écoulement chargés en sédiments ont été appliquées pour étudier l'effet des caractéristiques de l'eau sur le flux optimal, qui ne sont pas disponibles dans la littérature. Par ailleurs la littérature est pauvre en papiers traitant du cout du foncier, ce qui fait que nous avons intégré une composante foncière dans la fonction objectif. Différentes conditions de franc bord incluant des équations dépendant du tirant d'eau ont été appliquées pour évaluer l'impact des méthodes de gestion de franc‐bord sur les dimensions optimales du canal et les coûts. Il a été constaté que les canaux ayant un enrochement angulaire pour la condition de flux chargée en sédiments offrent le coût minimum de la construction, suivi des revêtements avec des pierres sub‐rondes et sub‐angulaire, et de pierres rondes, dans cet ordre, et que les dispositions de franc‐bord impactent également touchés la forme de canal, ses dimensions et son coût.
      PubDate: 2016-05-06T03:20:44.097067-05:
      DOI: 10.1002/ird.1965
       
  • Visualizing Particle Movement in Cylindrical Drip Irrigation Emitters with
           Digital Particle Image Velocimetry
    • Authors: Ji Feng; Yunkai Li, Haosu Sun, Peng Song, Haisheng Liu
      Abstract: On the basis of precise analysis of the structure of the cylindrical emitter, we brought forward a testing method to visualize the particle movement with the model of the last stage unit segment of the flow path in the cylindrical emitter and digital particle image velocimetry (DPIV) technology. The movement characteristics of 10, 50 and 100 µm particles were tested. The results showed that the method was reasonable and effective. The distribution characteristics of flow velocity and vortex in the flow path inside the emitter were not changed when the 50 and 100 µm particles existed. However, the maximum velocities of particles in the centre area and the flow velocities of particles in the near‐wall area decreased, and the following characteristics of particles in the mutation area of the flow path became weakened. The secondary flow whirlpool area still existed in the water flow in the cross section of the flow path, showing an obvious phase separation phenomenon. A flow‐around cylinder structure could be set up in the low flow velocity area based on the Karman Vortex Street Principle in order to enhance its anti‐clogging capability. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les émetteurs cylindriques d'irrigation au goutte à goutte sont actuellement l'un des produits les plus largement utilisés. La visualisation des caractéristiques du mouvement des particules dans l'émetteur est devenue un problème majeur qui doit être résolu de toute urgence afin d'explorer le mécanisme du colmatage et d'améliorer la capacité anti‐colmatage de l'émetteur. Les recherches dans ce domaine sont rares en raison de la complexité des trajets d'écoulement. Sur la base d'une analyse précise de la structure d'un émetteur cylindrique, nous avons proposé un procédé de test qui consiste à visualiser le mouvement des particules du dernier étage du chemin d'écoulement de l'émetteur cylindrique, à l'aide d'un vélocimètre numérique de particules (DPIV). Nous nous sommes intéressés aux mouvements des particules de 10, 50 et 100 µm. Les résultats ont montré que la méthode était raisonnable et efficace. Les caractéristiques de distribution de vitesse d'écoulement et de vortex à l'intérieur du chemin de l'émetteur ne sont pas modifiées lorsque les particules de 50 et 100 µm sont présentes. Cependant, les vitesses maximales de particules dans la zone centrale et les vitesses d'écoulement des particules dans la zone proche de la paroi ont diminué. Les propriétés des particules qui en permettent le traçage se sont affaiblies dans la zone de mutation des chemins d'écoulement. La zone de remous secondaire existait encore dans le flux d'eau de la section transversale du trajet d'écoulement, montrant un évident phénomène de séparation de phase. Un élément cylindrique pourrait être mis en place dans la zone de faible vitesse d'écoulement basé sur un principe de vortex de Karman, afin de renforcer la capacité anti‐colmatage de l'émetteur. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:00:52.478593-05:
      DOI: 10.1002/ird.2001
       
  • Planting and Irrigation Methods for Cotton in Southern Xinjiang,
           China†
    • Authors: Ruisen Zhong; Fuqiang Tian, Pengnian Yang, Qiuxiang Yi
      Abstract: In order to provide a scientific technology reference for cotton planting and management in southern Xinjiang that is based on practical investigations and existing achievements, cotton planting and irrigation methods were divided into four groups. In addition, the applications of these methods are discussed. The four types of cotton‐planting methods are as follows: (i) one film + no pipes + four rows; (ii) one film + single pipe + four rows; (iii) one film + double pipes + four rows; and (iv) double films + double pipes + four rows. The four types of cotton field irrigation methods are as follows: (i) winter irrigation (spring irrigation) + routine flooding irrigation; (ii) winter irrigation (spring irrigation) + drip irrigation under mulch; (iii) seeding after drip irrigation + drip irrigation under mulch; and (iv) dry seeding before drip irrigation + drip irrigation under mulch. The planting and irrigation methods for cotton supplement each other and are coupled based on local climate, soil, surface water and groundwater conditions. In addition, the most scientifically reasonable, cost‐effective, water‐saving and productive methods must be selected. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Pour consolider scientifiquement les méthodes empiriques de culture du coton dans le sud du Xinjiang (Chine), les méthodes de repiquage et d'irrigation ont été divisées en quatre groupes. En outre, les applications de ces méthodes sont discutées. Les quatre types de méthodes de plantation de coton sont les suivantes: (i) un film plastique + pas de tuyaux d'irrigation + quatre rangées; (ii) un film plastique + un seul tuyau d'irrigation + quatre rangées; (iii) un film + deux tuyaux d'irrigation + quatre rangées; et (iv) deux films superposés + deux tuyaux d'irrigation + quatre lignes. Les quatre types de méthodes d'irrigation des champs de coton sont les suivants: (i) irrigation d'hiver (irrigation de printemps) + irrigation par submersion standard; (ii) l'irrigation d'hiver (irrigation de printemps) + irrigation goutte à goutte sous le paillis; (iii) irrigation goutte à goutte au semis + irrigation goutte à goutte sous paillis; (iv) pré‐irrigation irrigation au goutte à goutte + irrigation goutte à goutte sous paillis. La plantation et les méthodes d'irrigation du coton se complètent mutuellement et sont couplées en fonction des conditions climatiques, du sol, de l'eau de surface et des eaux souterraines locales. La méthode la plus économique, avec la meilleure productivité de l'eau et la plus scientifiquement raisonnable doit être sélectionnée.
      PubDate: 2016-05-05T06:50:21.240014-05:
      DOI: 10.1002/ird.2015
       
  • Contribution of Agricultural Infrastructure to Rural Development in the
           Republic of Korea
    • Abstract: The aim of the study is to analyse the effects of large‐scale agricultural infrastructure investment on rural development. Accordingly, we selected the Yeongsan River Basin Comprehensive Development Project (YRBCADP) as the case project and evaluated the impacts of YRBCADP on agricultural and regional development individually. In terms of agricultural development, YRBCADP has contributed to the increase of farmland area, agricultural productivity, and farm income. The farmland of the project area was increased about 3.5 times, from 43 000 ha in 1970 to 150 000 ha in 2010, and the average rice yield per area was 3.97 t ha‐1 in 1973. In addition, YRBCADP has affected regional development positively, such as population, regional income, and transportation accessibility. The ratio of population decrease was 25.6% in the project area but was 41.8% in the no‐project area. The local tax per capita in the project area increased from 123 to 1747 million won in the period 1991–2011. The tidal embankment in YRBCADP has shortened travel distance, thus transportation costs were also reduced. This study reviewed the various effects of YRBCARD on rural development, and these results might offer useful information for making decisions for large‐scale agricultural infrastructure investment. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de l'étude est. d'analyser les effets de l'investissement de l'infrastructure agricole à grande échelle sur le développement rural. En conséquence, nous avons sélectionné le projet de développement global du bassin du Yeongsan (YRBCADP), et évalué ses impacts de YRBCADP sur le développement agricole et régional. En termes de développement agricole, YRBCADP a contribué à l'augmentation de la superficie des terres agricoles, de la productivité agricole et des revenus agricoles. La superficie agricole de la zone du projet a été augmentée d'environ 3.5 fois, de 43 000 ha en 1970 à 150 000 ha en 2010. En outre, le rendement moyen du riz par zone était 3.97 t ha‐1 en 1973 pour augmenter significativement à 4.64 t ha‐1 en 2010. En outre, YRBCADP a impacté positivement le développement régional sur des critères tels que la population, le revenu régional et l'accessibilité aux transports. Le taux de diminution de la population était de 25.6% dans la zone du projet, alors qu'il était de 41.8% dans hors zone de projet. La taxe locale par habitant dans la zone du projet a été augmentée de 123 à 1747 millions de wons pour la période 1991–2011. En outre, la digue anti‐intrusions marines a raccourci les trajets moyens, et donc diminué les coûts de transport. Cette étude a examiné les divers effets de YRBCARD sur le développement rural, et les résultats pourraient nourrir les prises de décisions d'investissement dans les infrastructures agricoles à grande échelle.
      PubDate: 2016-05-03T05:26:11.481182-05:
      DOI: 10.1002/ird.1997
       
  • Drainage Retention Capacity (DREC) to Reduce Runoff in Drained Areas
           (Malinik Forest Area, Czech Republic)
    • Authors: Jakub Stibinger
      Abstract: Installing drainage systems in saturated soils decreases the level of the groundwater table and enables the creation of groundwater reservoirs without gravity water, i.e. drainage retention capacity (DREC). DREC, developed by the hydraulic functions of a drainage system, can be defined as a groundwater reservoir, created by the action of a drainage system, which is limited by the soil surface and by the shape of the groundwater level between two parallel neighbouring drains. DREC has the potential to mitigate the negative impact of extreme weather events in the form of floods or rainstorms. The purpose of this paper is (i) to present a methodology for explicit determination of DREC in a period with high‐intensity rainfall using the De Zeeuw‐Hellinga equation, and (ii) to describe the application of DREC in a design of surface drainage system restoration in an engineering project commissioned by the Ministry of Agriculture of the Czech Republic for water regime protection in the Malinik forest area, Jizera Mountains, Czech Republic. The results, obtained from numerical experiments, show that DREC can reduce surface flow very effectively. In the Malinik forest area, which has a high value of hydraulic conductivity about K = 1.0 m day‐1, effective porosity P = 0.075 (‐) and drain spacing L = 15 m, peak runoff was reduced very significantly by using DREC. Outcomes of surveying that are presented in this paper in mathematical equations, can serve as a reliable tool for immediate DREC approximation, requiring only a minimum amount of fundamental information, i.e. basic soil hydrology data and parameters of the drainage system. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L`installation de systèmes de drainage dans des sols saturés diminue le niveau de la nappe d`eau sous la surface et permet ainsi la création de réservoirs correspondant aux zones ou l'eau gravitaire a été évacuée, et qui permet d'envisager une capacité de rétention d'eau liée au fonctionnement du drainage (DREC). La capacité de rétention des drainages créée par les fonctions hydrauliques d`un système de drainage, peut être définie comme un réservoir d`eau souterraine, créée par l`action du système de drainage limité par la surface du sol et par la forme du toit de la nappe entre deux drainages parallèles. DREC peut compenser les conséquences négatives des extrêmes climatiques, telles des sécheresses ou des pluies orageuses. Le but de ce papier est de (i) présenter une méthodologie pour déterminer de façon explicite le DREC pour une période avec pluie intensive, selon l'équation de Zeeuw‐Hellinga, et (ii) décrire l`application de DREC pour la création de systèmes de drainages en surface pour la restauration du paysage, dans le cadre du projet de commandé par le Ministère de l`Agriculture de la République tchèque, pour la protection du régime des eaux dans la région forestière de Malinik ( Monts Jizera, République Tchèque). Les résultats de l`expérimentation numérique ont démontré que DREC peut réduire l'écoulement de surface d'une manière très effective. Dans le cas de Malinik, avec une valeur de conductivité hydraulique relativement élevée, correspondant á K =1.0 m par jour, une porosité P = 0.075 (‐) et une distance entre drains L = 15 m, on a constaté que DREC peut réduire la valeur maximale du débit de façon significative. Les équations présentées dans ce travail peuvent servir de référence fiable pour l'approximation immédiate du DREC, avec le minimum d'informations fondamentales requis, spécifiquement les valeurs hydrodynamiques du sol, et les paramètres du système de drainage. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-03T05:23:29.37899-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1988
       
  • Performance Evaluation of Selected Irrigation Systems in Kerala State,
           India
    • Authors: K. Madhava Chandran; E. J. Joseph, C. M. Sushanth
      Abstract: An evaluation was carried out in three irrigation systems in Kerala State, India, using performance indicators such as adequacy, timeliness and equity of water supply, accountability of irrigation staff, repair/and maintenance of irrigation infrastructure, Irrigation Service Delivery Index (ISDI) and farmers' participation. Preferences of farmers were assessed regarding institutions to manage water when irrigation management transfer through participatory irrigation management (PIM) is implemented through the projects. Results reveal that farmers do not assign much importance to ‘always adequate’ and ‘timely’ water availability from the irrigation projects. The Malampuzha and Peechi irrigation systems have higher scores than that of Kuttiadi for adequacy, timeliness, equity of water availability, timely repair and maintenance of irrigation infrastructure, accountability of irrigation staff and ISDI. Statistically significant differences were observed between the irrigation systems in terms of the weighted score of farmers' participation in irrigation activities, namely, their contribution of money and labour for the maintenance of irrigation field channels, with Malampuzha having a comparatively high score. Farmers show more trust in their own institution (WUA) for water management, if it is not possible for the Irrigation Dept. to ensure at least sometimes an adequate and timely water supply when PIM is implemented. The importance of introducing a volumetric water supply based on crop water requirements under PIM, in order to to motivate farmers to conserve water and facilitate group approaches in farming, is highlighted. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'évaluation a été réalisée dans trois systèmes d'irrigation de l'État du Kerala, en Inde, en utilisant des indicateurs de performance tels que l'adéquation, la rapidité et l'équité de l'eau, la responsabilité du personnel, la réparation et l'entretien des infrastructures d'irrigation, l'indice de la prestation des services d'irrigation (ISDI), et la participation des agriculteurs. Les préférences des agriculteurs ont été évaluées au moment de transférer la gestion de l'eau l'irrigation dans le cadre de projets de gestion participative de l'irrigation (PIM). Les résultats révèlent que les agriculteurs n'attribuent pas beaucoup d'importance aux critères «toujours adéquate» et «disponibilité de l'eau en temps opportun» des projets d'irrigation. Les systèmes d'irrigation et Malampuzha et Peechi ont des scores plus élevés que Kuttiadi sur les critères de pertinence, d'actualité, d'équité dans la disponibilité en eau, de réparation et d'entretien en temps opportun des infrastructures d'irrigation, la responsabilisation du personnel de l'irrigation, et ISDI. Des différences statistiquement significatives sont observées entre les systèmes d'irrigation pour le score pondéré de la participation des agriculteurs dans les activités, à savoir, la contribution en cash ou en main‐d'œuvre pour l'entretien des canaux d'irrigation, Malampuzha obtenant des notes relativement plus élevées. Les agriculteurs montrent plus de confiance dans leur propre institution (AUE) pour la gestion de l'eau, que dans la capacité du ministère de l'irrigation à assurer l'approvisionnement en eau de façon adéquate et opportune lorsque PIM est mis en œuvre. L'importance est soulignée de mettre en œuvre dans le cadre de PIM un approvisionnement en eau volumétrique basé sur les besoins en eau des cultures pour motiver les agriculteurs à économiser l'eau et faciliter approches de groupe dans l'agriculture.
      PubDate: 2016-05-03T05:21:40.573961-05:
      DOI: 10.1002/ird.2012
       
  • Testing Aquacrop to Simulate Durum Wheat Yield and Schedule Irrigation in
           a Semi‐Arid Irrigated Perimeter in Morocco†
    • Authors: Tarik Benabdelouahab; Riad Balaghi, Rachid Hadria, Hayat Lionboui, Bakary Djaby, Bernard Tychon
      Abstract: The aim of this study was twofold: in the first part, we adjusted and tested AquaCrop 4.0 version parameters for durum wheat under semi‐arid conditions. Grain yield, biomass and the evolution of soil water content (0–90 cm layer) in an irrigated perimeter were simulated. The experiment was conducted in the Tadla region, Morocco, between 2009 and 2012, using 15 fields. The comparison between observed and simulated grain yield and above‐ground biomass using a leave‐one‐out cross‐validation (LOOCV) approach gave a normalized root mean square error of 4.1% (0.2 t ha−1) and 5.7% (0.8 t ha−1), respectively. Similarly, the difference between observed and modelled soil water content has, on average, an RMSE of 8.2%. In the second part, the analysis of irrigation scenarios showed the potential of crop modelling to schedule irrigation water according to a threshold for water deficit. It also displayed logical trends in the relationship between grain yield and the amount, frequency and timing of irrigation water. Scheduling irrigations during the cropping season significantly improved the grain yield and increased water productivity. We concluded that AquaCrop could be a suitable tool for forecasting yield under semi‐arid conditions and to improve crop and irrigation management. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Ce travail comporte deux parties: la première consiste à l'ajustement et à l'évaluation du modèle AquaCrop (version 4.0) pour la simulation des rendements en grain et en biomasse et de l'évolution de la teneur en eau du sol (0–90 cm) dans un périmètre irrigué pour le blé dur en conditions semi‐arides. Les paramètres d'ajustement ont été collectés entre 2009 et 2012 dans 15 parcelles situées dans la région du Tadla (Maroc). La méthode de validation croisée leave‐one‐out (LOOCV) a été utilisée pour l'évaluation des simulations du modèle par rapport aux données observées. Les résultats obtenus montrent des erreurs quadratiques moyennes normalisées (RMSE) de 4.1% (0.2 t ha−1) et de 5.7% (0.8 t ha−1) respectivement pour les rendements en grain et en biomasse aérienne. Pour la teneur en eau du sol, le RMSE est de 8.2 %. Dans la deuxième partie, l'analyse de scénarios d'irrigation a montré le potentiel du modèle pour la planification des irrigations. Il a également montré une évolution cohérente du rendement en grain en fonction de la quantité, de la fréquence et du moment des apports en eau d'irrigation. La planification des apports en eau durant la campagne agricole a considérablement amélioré le rendement en grain, ainsi que la productivité de l'eau d'irrigation. Ces résultats montrent qu'AquaCrop est un outil approprié pour la prévision des rendements du blé dur dans des conditions semi‐arides. Il permet également d'améliorer la gestion des cultures et de l'irrigation.
      PubDate: 2016-05-03T04:23:20.720363-05:
      DOI: 10.1002/ird.1977
       
  • Local Experiences in Irrigation Management Transfer (Imt): The Case of the
           West Kano Scheme in Kenya
    • Authors: Owiti A. K'akumu; Washington H.A. Olima, Romanus O. Opiyo
      Abstract: The paradigm of the public management of irrigation infrastructure and services has failed in developing countries. Currently, there is a general tendency to transfer the management of such infrastructure and services to local farmer organizations (also known as water user associations) in an exercise technically known as irrigation management transfer (IMT). As these transfers take place in different parts of the developing world, it becomes imperative to look at how the new management model is being implemented on the ground and compare the different experiences. This paper contributes the experience of the West Kano Irrigation Scheme in Kenya where the implementation of IMT is found to have buoyed up the morale of farmers. But in terms of performance, the model is not working perfectly owing to the lack of a clear policy framework, high water costs and environmental challenges. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le paradigme de la gestion publique de l'infrastructure et des services d'irrigation a échoué dans les pays en développement. Actuellement, il y a une tendance générale du transfert de la gestion de ces infrastructures et des services aux organisations paysannes locales (également connues comme associations d'usagers de l'eau), dans l'exercice techniquement connu du transfert de la gestion de l'irrigation (IMT). Comme ces transferts ont lieu dans différentes parties du monde en développement, il devient impératif de voir comment le nouveau modèle de gestion est. mis en œuvre sur le terrain, et de comparer les différentes expériences. Ce document relate l'expérience du projet d'irrigation de l'Ouest Kano au Kenya, où la mise en œuvre des systèmes IMT est. reconnue avoir soutenu le moral des agriculteurs. Mais en termes de performances, le modèle ne fonctionne pas parfaitement en raison de l'absence de cadre politique clair, des coûts élevés de l'eau et des défis environnementaux.
      PubDate: 2016-05-03T04:22:31.739496-05:
      DOI: 10.1002/ird.1995
       
  • Effects on Growth and Yield of Eggplant (Solanum Melongema l.) Under
           Placement of Drip Laterals and Using Municipal Wastewater
    • Authors: Vinod Kumar Tripathi; T.B.S. Rajput, Neelam Patel, Pradeep Kumar
      Abstract: This study was conducted to utilize municipal wastewater through surface and subsurface (15 and 30 cm) drip systems. Wastewater was treated though media type, disk type and combined media and disk type filters. The field experiment was conducted for two years with wastewater and groundwater. Root length density (RLD), leaf area index (LAI), and fruit yield with dry matter was recorded. LAI was lower under subsurface drip during the initial 55 days after transplantation, but in later stages it was significantly higher in comparison to surface drip. Highest RLD of 3.6 cm cm‐3 was recorded under subsurface drip at 30 cm depth. RLD and LAI were related with a correlation coefficient value of 0.69. Highest dry matter content (8.75%) was recorded under surface drip but highest fruit yield was recorded under subsurface placement of drip at 15 cm depth. Subsurface drip at 15 and 30 cm depths resulted in 12.4 and 8.5% higher yields respectively, in comparison with surface drip. Utilization of wastewater through a drip irrigation system has given 6.2% increase in eggplant fruit yield in comparison to groundwater irrigation, with savings of 47, 18 and 40% of N, P2O5 and K2O nutrients respectively. The findings of the present study elucidate the potentials and constraints of wastewater utilization through a subsurface drip system. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Cette étude a été menée pour réutiliser les eaux usées municipales, au moyen de systèmes d'irrigation localisée de surface et enterré (15 et 30 cm). Les eaux usées ont été traitées sur des filtres à sable, à disques ou la combinaison des deux. L'expérimentation de terrain a été menée pendant deux ans, avec des eaux usées et des eaux souterraines. La densité de la longueur des racines (RLD), l'indice de surface foliaire (LAI), le rendement en fruits et en matière sèche ont été enregistrés. Le LAI est moindre sous irrigation en goutte à goutte enterré, pendant les premiers 55 jours après la transplantation, mais ensuite devient significativement plus élevé comparativement au système avec irrigation par goutte à goutte de surface. Les plus hauts RLD à 3.6 cm cm‐3 ont été enregistrés avec le goutte‐à‐goutte enterré à 30 cm de profondeur. Le RLD et LAI sont liés par un coefficient de corrélation de valeur 0.69. La plus haute teneur en matière sèche (8.75%) a été enregistrée avec le goutte‐à‐goutte de surface, mais le rendement en fruits le plus élevé a été enregistré avec un goutte‐à‐goutte enterré à 15 cm de profondeur. Les goutte‐à‐goutte enterrés à 15 et 30 cm de profondeur ont donné les meilleurs rendements, respectivement 12.4 et 8.5%, comparativement au goutte‐à‐goutte de surface. La réutilisation des eaux usées via des systèmes d'irrigation au goutte‐à‐goutte a permis une augmentation du rendement en fruits de l'aubergine de 6.2% en comparaison avec une irrigation avec des eaux souterraines, avec les économies de 47, 18 et 40% de N, P2O5, K2O et en nutriments. Les résultats de cette étude explicitent le potentiel et les contraintes de la réutilisation d'eaux usées via des systèmes de goutte‐à‐goutte enterrés.
      PubDate: 2016-04-22T03:40:38.937619-05:
      DOI: 10.1002/ird.1971
       
  • Assessment of Climate Change Impacts on the Future Hydrologic Cycle of the
           
    • Authors: So Ra Ahn; Seong Joon Kim
      Abstract: The purpose of this study is to assess the impacts of climate change on the hydrologic cycle of the Han River Basin in South Korea using the Projection of Hydrology via the Grid‐based Assessment for Climate Change (PGA‐CC) model. PGA‐CC is a physically based continuous, long‐term, distributed model. The model was calibrated and validated using 9 years (2001–2009) of inflow data from two sub‐basins to reservoirs (the Chungju Reservoir and Soyang Reservoir) in the Han River Basin with a 4 km spatial resolution. The average Nash–Sutcliffe model efficiencies of the Chungju and Soyang reservoirs were 0.57 and 0.71, and the average coefficients of determination were 0.65 and 0.72, respectively. The applicability of the PGA‐CC model was tested by assessing the future river basin hydrology with the HadGEM3‐RA AR5 4.5 and 8.5 climate change scenarios. The annual total discharge from the RCP 4.5 scenario in the 2080s showed a change of up to +33.0% based on the 1070 mm yr−1 value from the baseline period (1980–2009) due to a +28.1% increase in precipitation. The annual evapotranspiration from the RCP 8.5 scenario showed an increase of up to 46.2% compared to the baseline period of 357 mm yr−1 due to a temperature increase of 5.4 °C. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le but de cette étude est d'évaluer les impacts du changement climatique sur le cycle hydrologique du bassin du fleuve Han en Corée du Sud, en utilisant la projection hydrologique fournie par le modèle maillé distribué pour le changement climatique modèle (PGA‐CC). PGA‐CC est un modèle distribué à long terme, à base physique. Le modèle a été calibré et validé en utilisant neuf années (2001–2009) de données sur les flux entrants aux barrages de deux sous bassins versants (Chungju et Soyang) du fleuve Han, avec une résolution spatiale de 4 km. Les rendements moyens de Nash–Sutcliffe aux deux barrages étaient de 0.57 et 0.71, et les coefficients moyens de détermination étaient de 0.65 et 0.72, respectivement. L'applicabilité du modèle PGA‐CC a été testée en évaluant l'hydrologie future du bassin de la rivière avec les scénarios de changements climatiques HadGEM3‐RA AR5 4.5 et 8.5. Le rejet total annuel du RCP 4.5 dans les années 2080 serait de 33.0 % en augmentation, sur la base de la valeur 1070 mm −1 à partir de la période de référence (1980–2009) en raison d'une augmentation de + 28.1 % des précipitations. L'évapotranspiration annuelle du scénario RCP 8.5 a montré une augmentation atteignant 46.2 % par rapport aux 357 mm an−1 de la période de référence, en raison d'une augmentation de température de 5.4 °C. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-17T19:25:47.086672-05:
      DOI: 10.1002/ird.1963
       
  • Farmers' Adaptation to Groundwater Shortage in the Dry Areas: Improving
           Appropriation or Enhancing Accommodation?†
    • Authors: Aymen Frija; Ali Chebil, Stijn Speelman
      Abstract: The objective of this paper is to identify farmers' strategies to adapt to groundwater shortage in vulnerable arid areas of south Tunisia. In the selected area, the potential of rainfed agriculture is very limited and groundwater is the only source of irrigation. With intensive overuse of groundwater signs of groundwater table depletion are starting to appear and farmers are becoming more concerned about water shortage. Based on a survey among farmers, we proceeded with a ‘principal component factors’ analysis followed by a ‘hierarchical clustering’ using Ward's method, in order to investigate different farmers' adaptation behaviour when faced with groundwater shortage. A set of relevant variables were used for this purpose. The cluster analysis generates three groups of farmers based on their irrigation practices, types of irrigation investment, and other related structural variables. A first group is formed by large farmers who combine both expansive strategies, by investing in enhancing groundwater appropriation, and accommodating strategies, by enhancing on‐farm management of the available resource. The second type of farmers are small and mainly focus on expansive strategies, while the third group is also composed of small farmers demonstrating purely contractive strategies, referring to reduced scale of farm operation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'objectif de ce travail est d'identifier les différentes stratégies des agriculteurs du Sud Tunisien pour s'adapter au manque d'eau souterraine due au rabattement de nappes. Dans la zone d'étude (Gabes‐Sud), les opportunités liées à l'agriculture pluviales sont très limitées et l'eau souterraine constitue la seule source d'irrigation. Les signes de surexploitation de cette ressource sont donc de plus en plus prononcés. En se basant sur une enquête auprès des exploitants, une analyse des composantes principales complétée par un ‘regroupement hiérarchique’ utilisant la méthode de Ward a été effectuée, afin d'identifier les comportements d'adaptation des agriculteurs qui font face à une situation de manque d'eau souterraine. Un ensemble de variables reflétant le comportement des agriculteurs a été utilisé. Nos résultats ont identifié trois groupes d'exploitants possédant trois différentes stratégies d'adaptation. Le premier groupe constitué de grandes exploitations, combine des stratégies expansives (investir pour avoir plus d'eau) avec une amélioration de l'usage de la ressource au niveau de l'exploitation. Le deuxième groupe est constitué de petites exploitations adoptant surtout des stratégies expansives. Alors que le dernier groupe, constitué également de petites exploitations, s'adapte seulement à travers des stratégies contractives, consistant à diminuer l'échelle de fonctionnement de leur exploitation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-17T19:15:42.426023-05:
      DOI: 10.1002/ird.1986
       
  • Development of Agricultural Non‐Point Source Pollution Reduction
           Measures in Korea
    • Authors: Moonsoo Cho; Taeil Jang, Jeong Ryeol Jang, Chun Gyeong Yoon
      Abstract: The dramatic increase of non‐point source (NPS) pollutant loads in total pollutant loads necessitates urgent countermeasures against NPS pollution reduction. Point source treatment technology and measures for systematic agricultural NPS pollution reduction are needed, because agricultural NPS pollutants have been shown to have a stronger effect than other sources in the Saemangeum River Basin. Therefore, the present study, initiated in 2010 (a 7‐year project), focuses on the development of agricultural NPS pollution reduction measures in the Saemangeum River Basin. Farmers and residents still appear to have a very low awareness of agricultural NPS pollution in South Korea. Genuinely critical factors in reducing agricultural NPS pollution are efforts to develop best management practices (BMPs) that reduce NPS pollution and dissemination of the BMPs among residents, including farmers, so that the BMPs can be implemented. The tested BMPs showed a reduction effect of agricultural NPS pollution from paddy and upland areas. However, long‐term research results are needed to evaluate this effect, because no economic benefits through the BMPs application were observed. Based on the results of the present study, BMP manuals and environmental education teaching materials have been developed for the farmers. In addition, systematization of support for dissemination of BMP and participation of farmers has been promoted. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'augmentation dramatique des sources de pollution diffuses (NPS) au regard de la charge totale polluante nécessite d'urgence des contre‐mesures pour réduire les NPS. Il faut à la fois des techniques de traitement de la pollution ponctuelle et des mesures systématiques de réduction des NPS, car il a été démontré dans le bassin de la rivière Saemangeum que les NPS agricoles risquent d'avoir un effet plus fort que d'autres sources. Par conséquent, la présente étude, initiée en 2010 par un projet de 7 ans, se concentre sur le développement de mesures de réduction des NPS agricoles dans le bassin de la rivière Saemangeum. Les agriculteurs et les résidents semblent avoir encore une très faible prise de conscience de NPS agricoles en Corée du Sud. Les facteurs véritablement cruciaux dans la réduction des NPS agricoles sont les efforts pour développer les meilleures pratiques de gestion (BMP) qui réduisent NPS, et leur diffusion parmi les résidents, y compris les agriculteurs. Les BMP testées ont montré un effet de réduction de NPS agricoles provenant des zones de rizières et de montagne. Cependant, les résultats de la recherche à long terme sont nécessaires pour évaluer cet effet, l'application des PGB n'a en effet pas permis d'observer d'impacts économiquement bénéficiaires. Basés sur les résultats de la présente étude, des manuels de BMP et du matériel pédagogique d'éducation environnementale ont été développés pour les agriculteurs. En outre, on a systématisé le soutien à la diffusion des BMP et à la participation des agriculteurs ont été promus. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-17T19:05:43.640106-05:
      DOI: 10.1002/ird.1993
       
  • Vegetable Production on Rice Bales Using Brackish Treated Drainage
           Water†
    • Authors: Ahmed Ali Rashed
      Abstract: The purpose of this research was to evaluate vegetable cultivation on rice bales as growing media placed on an extremely saline sodic soil in the Lake Manzala area using treated drainage water. Results were compared with those obtained from adjacent saline sodic soil reclamation practices. A pilot farm near southeastern Lake Manzala, Egypt, consisted of three rice bale rows and a drip irrigation system cultivated with tomato, eggplant and chilli pepper. After one month of bale composting and 3 months of cultivation, the yields produced were 30.0, 23.3 and 6.67 t ha−1 for tomato, eggplant and chilli pepper respectively, not much less than the average Egyptian concurrent production cultivated on fertile soils irrigated with fresh Nile water. A comparison between the presented technology and the traditional land reclamation of such lands indicated that the rice bale cultivation gave early promising net income ranging from 35 to 3230 US$ ha−1 compared to the negative income (−300 to −500 US$ ha−1) obtained after 3 years of continuous reclamation of adjacent saline sodic soils. Water consumption and virtual water of bale vegetables formed about 15% of the less value cash crops (sugar beet and fodder beet) produced during land reclamation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le but de cette recherche était d’évaluer la culture de légumes sur des balles de paille de riz placées sur un sol sodique et irrigués avec une eau de drainage traitée mais sévèrement saline sévère, dans la région du lac Manzala en Egypte. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus sur des sols salins sodiques avec des pratiques de remise en état classiques. Une expérimentation a été installée dans la ferme pilote du lac Manzala en Egypte constituée de 3 rangées de balles de paille de riz équipées d’un système d’irrigation goutte à goutte et sur lesquelles on a cultivé de la tomate, des aubergines, du piment rouge. Après un mois de compostage des pailles et 3 mois de culture, les rendements atteints étaient 30.0, 23.3 et 6,67 t ha−1 pour la tomate, l’aubergine et le piment rouge, respectivement; toutes ces valeurs sont à peine moins élevées que celles obtenues en moyenne par l’agriculture classique dans des sols fertiles et irrigués avec de l’eau fraîche du Nil. Une comparaison entre la technologie présentée et la technologie traditionnelle de remise en état des terres a indiqué que la culture sur balle de riz a donné rapidement un résultat net prometteur variant de 35 à 3230 US$ ha−1 par rapport au revenu négatif (−300 à −500 US$ ha−1) obtenu après 3 ans de récupération traditionnelle des sols salins sodiques. La consommation d’eau et de l’eau virtuelle de légumes balles formées environ 15% des cultures de rente moins de valeur (betterave à sucre et betterave fourragère) produites au cours de la remise en état des terres.
      PubDate: 2016-04-17T18:40:41.446491-05:
      DOI: 10.1002/ird.1994
       
  • STATISTICAL APPROACH TO RIVER–AQUIFER INTERACTION IN THE LOWER
           NAKDONG RIVER BASIN, REPUBLIC OF KOREA†
    • Abstract: The construction of river barrages has led to an increase in groundwater (GW) levels (WL_G) near the upstream regions of these barrages, particularly in the wet season. Statistical approaches were applied in this study to examine the relationships between WL_G and river water (RW) level (WL_R), and electrical conductivity of groundwater (EC_G) and electrical conductivity of river water (EC_R) in the Changnyeong–Haman river barrage area located downstream of the Nakdong River for the period June 2011–January 2014. Our finding suggested that the WL_G increased and the concentrations of most chemical constituents in the GW decreased in the study area owing to the construction of the barrage. However, long‐term operation of the barrage is expected to trigger a decrease in the RW–GW interaction resulting from the clogging of the bed and the wall of the river, which would in turn increase GW contamination. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La construction de barrages sur le fleuve a conduit à une augmentation des niveaux (WL_G) des eaux souterraines (GW) adjacentes aux régions en amont des barrages, en particulier dans la saison des pluies. Une approche statistique a été appliquée dans cette étude pour examiner la relation entre WL_G, le niveau (WL_R) dans la rivière (RW), la conductivité électrique (EC_G) de GW, la conductivité (EC_R) électrique de RW dans la zone du barrage Changnyeong–Haman situé en aval de la rivière Nakdong, pour la période de juin 2011 à janvier 2014. Dans la zone d'étude, il a été révélé que le WL_G a augmenté et les concentrations de la plupart des constituants chimiques dans GW ont diminué en raison de l'effet du barrage de la rivière. Cependant, on prévoit que l'exploitation à long terme du barrage va entraîner la diminution de l'interaction RW–GW en raison du colmatage du fond et des parois de la rivière, ce qui augmenterait la contamination de GW.
      PubDate: 2016-04-17T18:00:48.510032-05:
      DOI: 10.1002/ird.1998
       
  • Estimating Water Consumption and Irrigation Requirements in a
           Long‐Established Mediterranean Rural Community by Remote Sensing and
           Field Data†
    • Authors: Pere Serra; Luca Salvati, Enric Queralt, Cristian Pin, Oscar Gonzalez, Xavier Pons
      Abstract: The present study illustrates an original methodology for estimating irrigation requirements and quantifying real water consumption in a long‐established Mediterranean rural community (Delta Llobregat, Barcelona, Spain), combining data from remote sensing, field mapping and in situ measurements. Because of land fragmentation and crop diversification, SPOT‐5 imagery was used, given its spatial and temporal resolution and spectral attributes. Simultaneously, four flow meters were installed in two representative locations to measure water inputs and outputs every 5 min. Conveyance and irrigation efficiency were estimated for the entire irrigation community. The average conveyance efficiency was 46.8% and the classical and net irrigation efficiency reached 26.4 and 59.8%, respectively, with half of the water volume (55% or 3.2 hm3) returned to the river or diverted to wetlands, the maximum percentage of estimated error being about 3.4%. These results indicate an exceptionally high water loss rate due to the irrigation system (flooding), the ageing conveyance network and urban infrastructure breakdown. The applied protocol proved useful for monitoring low‐efficiency irrigation systems in small communities experiencing intense urban and industrial pressures. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La présente étude illustre une méthodologie originale pour estimer les besoins d'irrigation et de quantification de la consommation réelle d'eau dans une communauté rurale établie de longue date en Méditerranée (delta du Llobregat, Barcelone, Espagne), combinant des données de télédétection, de la cartographie sur le terrain et des mesures in situ. En raison de la fragmentation des terres et de la diversification des cultures, l'imagerie SPOT‐5 a été utilisée en raison de ses résolutions spatiales, temporelles et spectrales. Simultanément, quatre débitmètres ont été installés dans deux endroits représentatifs pour mesurer toutes les 5 minutes les débits entrants et sortants. Le transport et l'efficacité de l'irrigation ont été estimés pour toute la communauté d'irrigation. L'efficacité de transport moyen était de 46.8% et l'efficacité de l'irrigation classique et nette ont atteint 26.4 et 59.8%, la moitié du volume d'eau (55%, soit 3.2 hm3) est retournée à la rivière ou détournée vers les zones humides, l'erreur maximale étant de l'ordre de 3.4%. Ces résultats indiquent un taux de perte d'eau exceptionnellement élevé en raison du système d'irrigation (par submersion), du vieillissement du réseau de transport et de la dégradation des infrastructures urbaines. Le protocole appliqué est avéré utile pour surveiller des systèmes d'irrigation à faible efficacité dans les petites communautés connaissant des pressions urbaines et industrielles intenses.
      PubDate: 2016-04-12T22:16:23.480898-05:
      DOI: 10.1002/ird.1978
       
  • Fuzzy Sarsa Learning of Operational Instructions to Schedule Water
           Distribution and Delivery
    • Authors: Kazem Shahverdi; Mohammad Javad Monem, Majid Nili
      Abstract: Operational instructions have a major role in improving water delivery performance in irrigation canals. Of different delivery systems, on‐request systems have higher flexibility than rotational ones and can be applied to present irrigation networks with minor changes. The main challenge in on‐request systems is determining appropriate operational instructions. The main objective of this paper is formulating a fuzzy Sarsa learning (FSL) system for learning operational instructions. As a result of its properties, including being model free and generalizable, FSL can learn in a limited number of situations and suggest operational instructions for a wide range of conditions. The FSL steps in an irrigation system include present depths observation and flows, selection and execution of the operational instructions, observing new depths and flows, and assigning reward to the applied operational instructions and learning accordingly. The physical and hydraulic data of the East Aghili Canal are used for evaluation of our FSL. The results support the suitability of FSL in terms of performance with respect to generalization and convenience of deployment; the total operation time decreased from 23.1 h in conventional operation to 5.76 h in FSL, the efficiency and adequacy indicators obtained were close to desired values, and water level deviations were less than 10%. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les instructions opérationnelles ont un rôle majeur dans l'amélioration de la performance de la distribution de l'eau dans les canaux d'irrigation. Parmi différents systèmes de distribution, les systèmes à la demande ont une plus grande flexibilité que les systèmes de tour d'eau et peuvent être appliqués sur les réseaux d'irrigation existants au prix de changements mineurs. Le principal défi dans les systèmes à la demande est de déterminer les instructions opérationnelles appropriées. L'objectif principal de ce document est de formuler un système ‘Apprentissage flou Sarsa’ (fuzzy Sarsa learning—FSL) pour l'apprentissage des instructions opérationnelles. Grâce à ses propriétés, en tant que modèle libre et généralisable, FSL peut apprendre dans un nombre limité de situations et suggère des instructions opérationnelles pour une large gamme de conditions. Les étapes du FLS dans un système d'irrigation incluent l'observation des hauteurs d'eau et des débits, la sélection et l'exécution d'instructions opérationnelles, l'observation des valeurs résultantes des hauteurs d'eau et des débits, leur prise en compte dans les instructions opérationnelles appliquées, et l'apprentissage en conséquence. Les données physiques et hydrauliques de l'Est Aghili canal ont été utilisées pour l'évaluation de notre FLS. Les résultats de l'appui de FLS s'avèrent positifs en termes de performance et de commodité de déploiement; la durée totale de l'opération est passée de 23.1 h en exploitation conventionnelle à 5.76 h en FLS, les indicateurs d'efficacité et d'adéquation obtenus étaient proches des valeurs cibles, et les écarts de niveau d'eau étaient moins de 10%.
      PubDate: 2016-04-12T22:15:43.80918-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1975
       
  • Irrig‐OH: An Open‐Hardware Device for Soil Water Potential
           Monitoring and Irrigation Management
    • Authors: Daniele Masseroni; Arianna Facchi, Edoardo Vannutelli Depoli, Filippo Maria Renga, Claudio Gandolfi
      Abstract: Sustainability of irrigation practices is an important objective to be pursued in many countries, especially in regions where water scarcity causes strong conflicts among different water uses. The efficient use of irrigation water is a key factor in coping with the food demands of an increasing world population and with the negative effects of climate change on water resource availability in many areas. In this complex context, it is important that farmers can rely on instruments and practices that enable a better management of water at the field scale, whatever the irrigation method they adopt. In this paper, we present an open‐hardware device based on the Arduino technology that was developed to allow the continuous monitoring of soil water potential in the root zone for supporting irrigation scheduling at the field scale. The structure of the device is flexible and can be adapted to host different types of sensors. The results, obtained managing irrigation in a peach orchard, show that adoption of the device, together with a simple irrigation scheduling criterion, allowed a significant increase of water use efficiency without causing a reduction of the quantity and quality of crop production. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La durabilité des pratiques d'irrigation est un objectif important pour être poursuivi dans de nombreux pays, en particulier dans les régions où la pénurie d'eau provoque de forts conflits entre les différents usages de l'eau. L'utilisation efficace de l'eau d'irrigation est un facteur clé pour faire face à la demande alimentaire d'une population mondiale croissante et avec les effets négatifs du changement climatique sur la disponibilité des ressources en eau dans de nombreux domaines. Dans ce contexte complexe, il est important que les agriculteurs puissent disposer d'instruments et de pratiques qui permettent une meilleure gestion de l'eau à l'échelle du champ, quelle que soit la méthode d'irrigation qu'ils adoptent. Dans cet article, nous présentons un dispositif ouvert matériel basé sur la technologie Arduino qui a été développée pour permettre la surveillance continue du potentiel en eau du sol dans la zone racine pour soutenir la planification de l'irrigation à l'échelle du champ. La structure du dispositif est souple et peut être adaptée pour accueillir de différents types de capteurs. Les résultats, obtenus de la gestion de l'irrigation dans un verger de pêchers, montrent que l'adoption de l'appareil, avec un critère de planification de l'irrigation simple, a permis une augmentation significative de l'efficacité de l'utilisation de l'eau sans provoquer une réduction de la quantité et de la qualité de la production des cultures.
      PubDate: 2016-04-05T00:13:18.793485-05:
      DOI: 10.1002/ird.1989
       
  • Understanding Irrigation System Diversity in Nigeria: A Modified Cluster
           Analysis Approach
    • Authors: Hiroyuki Takeshima
      Abstract: Irrigation is considered an important factor for agricultural growth in low‐income countries. However, information is scarce in sub‐Saharan African countries such as Nigeria regarding the types of farm household using irrigation and irrigation systems used. Such information may provide insights into why irrigation is still rare in Nigeria despite its potential. This paper briefly presents the historical irrigation investment patterns and policies in Nigeria. It then presents the typology of farm households and irrigators, using nationally representative household data in Nigeria. Historical investment patterns indicate that public irrigation investment in Nigeria has been low and inefficient in expanding irrigated areas. Currently, irrigation is used for a number of crops in Nigeria, ranging from rice and vegetables to maize, coarse grains and legumes. Irrigation is generally used only where labour or mechanized land preparation is cheap, indicating its labour‐intensive nature. Choice of irrigated crops, water sources, irrigation methods and irrigation seasons all seem highly correlated, suggesting that irrigation in Nigeria only makes economic sense for each crop within specific production systems. The paper discusses the measures needed for improving irrigation use for different types of farm households and irrigators in Nigeria. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation est considérée être un facteur important pour la croissance agricole dans les pays à faibles revenus. Toutefois, dans les pays d'Afrique sub‐saharienne tel le Nigeria, les informations concernant les types d'exploitations agricoles utilisant l'irrigation et les systèmes d'irrigation sont rares. Ces informations peuvent pourtant fournir des indices sur la raison pour laquelle l'irrigation est encore rare au Nigeria, malgré son potentiel. Cet article présente brièvement un historique des modèles et politiques d'investissement dans le secteur de l’'irrigation au Nigeria. Il présente ensuite la typologie des exploitations agricoles et des irrigants, en utilisant les données sur les ménages représentatives à l'échelle nationale au Nigeria. Les modèles d'investissements historiques indiquent que les investissements publics dans l'irrigation au Nigeria ont été faibles et peu inefficaces pour l'expansion des zones irriguées. Actuellement, l'irrigation est utilisée pour un certain nombre de productions au Nigeria, allant du riz aux légumes, par le maïs, les céréales, et les légumineuses. L'irrigation est généralement utilisée là où la préparation mécanique ou manuelle du sol n'est pas chère, indiquant sa nature intensive en main‐d'œuvre. Le choix des cultures irriguées, des ressources en eau, des méthodes d'irrigation et des saisons d'irrigation semblent tous fortement corrélés, ce qui suggère que l'irrigation au Nigeria n'a de sens économique pour chaque culture que dans un système de production spécifique. Le document examine les mesures nécessaires pour améliorer le recours à l'irrigation pour différents types d'exploitations agricoles et d'irrigants au Nigeria. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-05T00:12:54.017853-05:
      DOI: 10.1002/ird.1973
       
  • Profitability Assessment of Potato Production Applying Different
           Irrigation Methods
    • Abstract: The present research was conducted during the dry and warm growing seasons of 2011, 2012 and 2013 at Guča, which is a well‐known potato‐growing region of Serbia. Potato was grown under both rainfed conditions and with irrigation, applying two methods: sprinkler and subsurface drip irrigation. The objective of the research was to conduct a comparative analysis and assess the profitability of potato production under rainfed conditions and with irrigation by these two methods. The main outcome of the research showed that higher yields and more profitable production are achievable with irrigation, compared to rainfed conditions. Subsurface drip irrigation was found to be more profitable than sprinkler irrigation. The results provided insight into the structure and distribution of income and expenses, the income and expense growth trend, the percentage profit growth in the case of sprinkler and subsurface drip irrigation, as well as potential income losses at the national level if the irrigation methods considered are not used. A detailed analysis of the production costs provided insight into the feasibility of optimizing potato‐growing approaches for all three types of production. The higher profitability of irrigated potato production opens the question of the need to increase irrigation coverage in Serbia. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La présente recherche a été menée au cours des saisons de croissance des périodes chaudes et sèches des années 2011, 2012 et 2013 à Guča, une région de la Serbie bien connue pour la culture de la pomme de terre. La pomme de terre a été cultivée sous conditions pluviales et irriguées. Deux techniques d'irrigation sont utilisées: par aspersion et par goutte‐à‐goutte enterré. L'objectif de cette étude était de réaliser une analyse comparative et d'évaluer la rentabilité de la production de la culture de la pomme de terre en condition pluviale et par les deux techniques d'irrigation. Les résultats principaux de cette étude ont montré qu'un rendement plus élevé et une production plus rentable sont réalisables en conditions irriguées par rapport aux conditions pluviales. L'irrigation au goutte à goutte enterrée a été trouvée être plus rentable que l'irrigation par aspersion. Les résultats ont fourni un aperçu de la structure et de la répartition des revenus et des dépenses, la tendance de la croissance des revenus et des dépenses, la croissance de la marge bénéficiaire dans l'irrigation par aspersion et l'irrigation au goutte à goutte enterrée, ainsi que les pertes de revenus potentiels au niveau national si les techniques d'irrigation choisies ne sont pas utilisées. Une analyse détaillée des coûts de production a donné un aperçu sur la faisabilité de la croissance de l'approche d'optimisation de la culture de la pomme de terre pour les trois types de production. La rentabilité plus élevée de la production de la pomme de terre irriguée ouvre la question de la nécessité d'accroître la couverture de l'irrigation en Serbie. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-05T00:12:43.072828-05:
      DOI: 10.1002/ird.1983
       
  • Algorithm for Canal Gate Operation to Maintain Steady Water Levels Under
           Abrupt Water Withdrawal
    • Authors: Yizi Shang; Ling Shang
      Abstract: Most studies on the design of an automated canal pool have produced fairly good results. However, when the designs are extended to multi‐pool canals, there is an inability to eliminate interactions between pools caused by gate start‐up and shutdown. This paper thus proposes a distributed computing gate operation algorithm for eliminating water level fluctuation and controlling the downstream water level of canal pools within a reasonable range. The algorithm was developed using state space equations derived from the complete Saint Venant equations by a finite difference scheme. This paper illustrates the application of the control method to a series of pools bounded by upstream and downstream gates. The effectiveness of the control was also verified by applying it to a laboratory canal, wherein the soft sensor technique was used to simplify communication between the distributed information nodes. The test results confirmed the ability of the proposed method to cope with rapid variations in water demand while maintaining water levels of the controlled pools. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La plupart des études sur la conception d'un canal automatisé ont produit d'assez bons résultats. Toutefois, la conception trouve ses limites lorsqu'elle s'étend aux canaux ramifiés, en raison des interactions causées par l'ouverture ou la fermeture d'une vanne. Ce document propose donc la programmation distribuée d'un algorithme de fonctionnement des portes pour éliminer la fluctuation du niveau de l'eau en contrôlant le niveau d'eau en aval des biefs dans une fourchette raisonnable. L'algorithme a été développé en utilisant les équations d'état de l'espace provenant des équations complètes de Saint Venant par un schéma aux différences finies. Ce document illustre l'application du procédé de commande pour une série de biefs délimités par des grilles amont et aval. L'efficacité du contrôle a été également vérifiée en l'appliquant à un canal de laboratoire, dans lequel la technique du capteur souple a été utilisée pour faciliter la communication entre les noeuds d'information distribuée. Les résultats des tests ont confirmé la capacité de la méthode proposée pour faire face à des variations rapides de la demande en eau, tout en maintenant les niveaux des biefs contrôlés.
      PubDate: 2016-04-05T00:12:32.493707-05:
      DOI: 10.1002/ird.1984
       
  • Irrigation Canal Network Flow Analysis by a Hydraulic Model
    • Abstract: For agricultural water management to be successfully achieved, flow analysis of irrigation canal network flows is essential to determine the proper distribution of crop water requirements and to contribute to an optimized irrigation operation and water allocation. This study developed a hydraulic analysis model for irrigation canal flow by using the Storm Water Management Model (SWMM) module by adding the network modelling and paddy water balance model. This model was applied to a rice paddy field rehabilitation project area in the Daesan District located in the western part of South Korea. Results obtained from the calibrated simulation model were compared with the actual measurement data from water‐level gauges at the irrigation canals. The irrigation hydraulic analysis model for canal network flow indicates the significance of using irrigation management tools in improving the analysis for accurate irrigation scheduling based on its simulation results, such as flow travel time, water level and flow amount. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Pour la réalisation réussie de la gestion de l'eau agricole, il est essentiel d'analyser les écoulements dans les canaux d'irrigation, afin d'optimiser le fonctionnement du système d'irrigation et d'améliorer l'allocation de l'eau en fonction de la répartition des cultures. Cette étude a élaboré un modèle d'analyse hydraulique de l'écoulement des canaux d'irrigation en ajoutant la modélisation en réseau et un modèle de bilan hydrique du riz à un module du modèle de gestion des eaux pluviales (SWMM). Ce modèle a été appliqué à une rizière en réhabilitation dans le district de Daesan (ouest de la Corée du Sud). Les résultats obtenus après calibrage du modèle ont été comparés pour validation avec les données de jaugeage dans les canaux d'irrigation. Le modèle d'analyse hydraulique des flux de réseau de canaux d'irrigation montre l'importance d'utiliser des outils de gestion de l'irrigation pour améliorer la planification de l'irrigation en se basant sur des résultats de simulation, tels que le temps de transit, le niveau de l'eau et le flux.
      PubDate: 2016-04-05T00:11:02.388486-05:
      DOI: 10.1002/ird.1992
       
  • Assessment Of Hydraulic Performance Of Drip Emitters For Adoption In Hilly
           Terrain Of North‐Eastern Region Of India
    • Authors: B.C. Kusre; Fanai Liansangpuii
      Abstract: The north‐eastern region of India, although rich in land and water resources, often suffers from a water‐scarce situation particularly during the non‐rainy season. The steep terrain conditions do not support conventional irrigation systems and therefore micro‐irrigation system needs to be promoted. In micro‐irrigation systems, maintaining uniformity of application is necessary to achieve a satisfactory crop yield. Maintaining the system hydraulics is a challenge due to the terrain conditions and equipment available. A study was conducted to observe various uniformity parameters of selected emitters at five different operating pressures, viz. 0.5, 0.75, 1.0, 1.25 and 1.5 kg cm‾2. In the study it was observed that the discharge variation of the selected emitters was between 8.7 and 39.7%. The uniformity coefficient varied from 0.9 to 16.6, where the distribution uniformity and statistical uniformity varied from 81.1 to 99.1% and 83.4–99.1% respectively. The emitter flow variation ranged from 0.03 to 0.49 in the range of 0.51.5 kg cm‾2. The emitter exponent indicated that the values ranged from 0.20 to 0.55. All these values were far from the manufacturer's value. From the study we can interpret that the emitting system needs to be tested before adoption in the field to ensure uniformity of water application. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La région du nord‐est de l'Inde, bien que riche en ressources terrestres et aquatiques, souffre souvent de rareté de l'eau, particulièrement en saison sèche. Les conditions de terrain escarpé de cette région ne sont pas compatibles avec les systèmes d'irrigation conventionnelle et, donc, les systèmes de micro irrigation doivent être promus. Un système de micro irrigation suppose de maintenir de l'uniformité de l'application pour obtenir un rendement satisfaisant des cultures. Le maintien de l'hydraulique du système est un défi en raison de l'état du terrain et les équipements disponibles. Une étude a été menée pour observer divers paramètres d'uniformité d'émetteurs sélectionnés à cinq pressions d'exploitation différentes à savoir, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25 et 1.5 kg cm‾2. Dans l'étude, on a observé que le débit des émetteurs sélectionnés a varié entre 8.7 et 39.7%. Le coefficient d'uniformité variait de 0.9 à 16.6, pendant que l'uniformité de la distribution et que l'uniformité statistique variaient de 81.1 à 99.1% et de 83.4 à 99.1%, respectivement. La variation de flux des émetteurs variait de 0.03 à 0.49 dans la plage de 0.5–1.5 kg cm‾2. L'exposant de l'émetteur a fourni des valeurs variant de 0.20 à 0.55. Toutes ces valeurs sont loins de la valeur du fabricant. De l'étude, nous pouvons interpréter que le système des émetteurs doit être testé avant son adoption sur le terrain pour assurer l'uniformité de l'application de l'eau.
      PubDate: 2016-04-05T00:09:52.29642-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1991
       
  • Visualizing Particle Movement In Flat Drip Irrigation Emitters With
           Digital Particle Image Velocimetry
    • Authors: Haisheng Liu; Haosu Sun, Yunkai Li, Ji Feng, Peng Song, Mindi Zhang
      Abstract: A computer numerical control (CNC) engraving technology on a full‐scale transparent model of a flat emitter is presented, combined with digital particle image velocimetry (DPIV) and planar laser‐induced fluorescence (PLIF), to observe the movement characteristics of particles with different diameters in the prototype and transparent model of embedded flat emitters. The results show that the velocity, vorticity, the overall distribution of streamlines as well as the velocity distribution in the mainstream region of particles with diameters of 10, 50 and 100 µm in the structural units of the model and the prototype emitters, were obviously consistent. The differences among the particles’ maximum velocities reduced with increasing pressure. Both the particles with diameters of 50 and 100 µm in the model and the prototype emitters had a good following behaviour, but it showed the fine particles better than the coarse particles, and the particles of the near wall of flow path were shown better than in the central region. The particle deposition near the wall caused by the frequent starting of the irrigation system was one of the main reasons for formation of clogging substances in the emitters. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La visualisation des mouvements de l'eau et de particules dans un émetteur d'irrigation au goutte‐à‐goutte est devenue le principe et le fondement de la compréhension des mécanismes de colmatage et de l'amélioration des performances anticolmatage des émetteurs. Dans ce papier, une technologie de gravure 3D a permis de créer un modèle transparent pleine échelle d'un émetteur plan, qui a été combiné à un vélocimètre numérique et à de la fluorescence induite par laser (PLIF), pour observer les caractéristiques de déplacement des particules de différentes granulométries. Les résultats ont montré que la vitesse, la vorticité, la répartition globale des lignes de courant ainsi que la distribution de la vitesse dans le courant principal de particules avec des diamètres de 10 µm (représentant la phase aqueuse), 50 µm et 100 µm, étaient évidemment cohérente à la fois dans les motifs structuraux de modèle et dans les émetteurs prototypes. Les différences entre les vitesses maximales de particules se réduisent avec l'augmentation de pression. Les particules avec de 50 et 100 µm ont de bonnes propriétés de traçage de l'écoulement dans le modèle et le prototype, mais les particules fines apparaissent meilleures que les particules grossières, ainsi que les particules proches de la limite du chemin d'écoulement tracent mieux l'écoulement que particules de la région centrale. Le dépôt de particules près de la paroi, causés par les démarrages fréquents du système d'irrigation, a été l'une des principales raisons de colmatage et de la formation de substance dans les émetteurs.
      PubDate: 2016-04-05T00:09:01.461316-05:
      DOI: 10.1002/ird.2000
       
  • The Impacts of Climate Change on Irrigated Agriculture in Southern
           Portugal
    • Abstract: Climate change projections point to increasing air temperature and reduced precipitation in southern Portugal, which would affect farming systems. This study aims to assess the impacts of climate change on irrigated agriculture in southern Portugal. These impacts were assessed by combining climate model data with a soil water balance model and a numerical model for the design of irrigation systems. Meteorological data from two weather stations were used along with three climate models (HadRM3P, HIRHAMh and HIRHAMhh; 2071–2100). The crop rotations studied included sugar beet–maize–tomato–wheat and sunflower–wheat–barley. Two adaptation measures were considered: (i) maintaining the current crop varieties; (ii) using new crop varieties. The results from the considered climate change scenarios indicated that the impacts of climate change on irrigation requirements depend on the adopted adaptation measures. On average, the seasonal irrigation requirements increased by 13–70% when new crop varieties were used and by −13 to 7% when the current crop varieties were maintained. The impacts of climate change on irrigation system design were considerable, with the design flow rate increasing by 5–24%. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les prévisions de changement climatique indiquent un accroissement de la température de l'air et une diminution de la précipitation dans le Sud du Portugal, ce qui affecterait les systèmes de production agricole. Cette étude a pour but d'évaluer les impacts du changement climatique sur l'agriculture irriguée dans le Sud du Portugal. Ces impacts ont été évalués en combinant les données de modèles climatiques avec un modèle de bilan hydrique du sol et un modèle numérique pour la conception des systèmes d'irrigation. Les données de deux stations météorologiques ont été utilisées avec trois modèles climatiques (HadRM3P, HIRHAMh et HIRHAMhh; 2071–2100). Les assolements étudiés comprenaient: betterave sucrière–maïs–tomate–blé et tournesol–blé–orge. Deux mesures d'adaptation ont été considérées: (i) en conservant les variétés cultivées actuellement et (ii) en utilisant de nouvelles variétés. Les résultats obtenus à partir des scénarios de changement climatique considérés indiquent que les impacts du changement climatique sur les besoins en irrigation dépendent des mesures d'adaptation choisies. En moyenne, les besoins saisonniers en irrigation augmentent de 13 à 70% quand les nouvelles variétés sont utilisées, et de −13 à 7% quand les variétés actuelles sont maintenues. Les impacts du changement climatique sur la conception des systèmes d'irrigation sont considérables avec une augmentation du débit de projet de 5 à 24%.
      PubDate: 2016-04-05T00:07:59.770079-05:
      DOI: 10.1002/ird.1996
       
  • Effect Of Alternative Unconventional Irrigation Water on Soil Properties,
           Fruit Yield and Quality, and Microbial Safety in Date Palm†
    • Authors: S.M. Aleid; A.A. Sallam, M.M. Shahin
      Abstract: The long‐term effects of using alternative unconventional irrigation water sources on soil properties, productivity, fruit quality and microbial safety of three date palm cultivars (Khalas, Sheshi and Ruzeiz) at ripening stage in Al‐Ahsa, Saudi Arabia, were evaluated. The investigated waters were groundwater (GW), groundwater/agricultural drainage water (GW + DW), groundwater/tertiary‐treated wastewater (GW + TTWW) and groundwater/agricultural drainage water/tertiary‐treated wastewater (GW + DW + TTWW). There was a marked increase in soil‐soluble cations with increasing depth in all soils irrigated with examined irrigation waters. GW + DW had the greatest adverse effect on soil elemental composition, GW + DW + TTWW and GW + TTWW contained the highest heavy metal concentrations. The GW + DW + TTWW, GW + TTWW and GW + DW increased Fe, Mn, Cu, Zn, Co., Cd, Pb, As and Ni heavy metals in soils compared to the soil irrigated with GW. The highest means of bunch weight, fruit weight and sugar contents were recorded when GW was used. Palms that were irrigated with GW + TTWW had the next highest values, whereas GW was superior in yield per palm. The contamination levels of spoilage microorganisms (yeasts, moulds and aerobic mesophilic bacteria) were within an acceptable level and did not exceed the limit of 102 cfu g−1. None of the date samples showed a detectable level of contamination by potential pathogens (coliforms). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le papier traite de l'évaluation à long terme des effets de l'utilisation de ressources non conventionnelles d'eau d'irrigation sur les propriétés du sol, la productivité, la qualité des fruits et la sécurité microbienne de trois cultivars de palmier dattier (Khalas, Sheshi et Ruzeiz) conduits au stade de la maturation. Les résultats proviennent du site Al‐Ahsa, Arabie Saoudite. Les eaux étudiées étaient des eaux souterraines (GW), eaux souterraines/eaux de drainage agricole (GW + DW), eaux souterraines/eaux usées issues de traitement tertiaire (GW + TTWW), la combinaison de ces trois sources (GW + DW + TTWW). Il y avait une augmentation marquée des cations solubles du sol avec l'augmentation de la profondeur dans tous les cas. GW + DW avait le plus grand effet négatif sur la composition élémentaire du sol, GW + DW + TTWW et GW + TTWW contenaient plus hautes concentrations de métaux lourds. Le GW + DW + TTWW, GW + TTWW et GW + DW ont augmenté Fe, Mn, Cu, Zn, Co., Cd, Pb, As et Ni dans les sols par rapport à la terre irriguée avec GW. Les poids moyens les plus élevés du régime, le poids des fruits et les teneurs en Sucre ont été comptabilisés lorsque GW a été utilisée. Les palmiers qui ont été irrigués avec GW + TTWW avaient les valeurs les plus élevées alors que GW donnait un rendement/palme supérieure. Les niveaux de contamination par les micro‐organismes (levures, moisissures, les bactéries aérobies mésophiles) étaient dans un niveau acceptable, sans dépasser pas la limite de 102 cfu g−1. Aucun des échantillons de dattes n'a montré un niveau détectable de la contamination par des agents pathogènes potentiels (coliformes).
      PubDate: 2016-04-04T23:51:06.092404-05:
      DOI: 10.1002/ird.1959
       
  • Evaluating Different Applications of Saline and Non‐Saline Water for
           Maize Production
    • Authors: A.R. Kiani; A. Mosavat
      Abstract: An experiment was conducted to study the efficient use of limited water supplies for two growing seasons of maize (SC 704) using a completely randomized block design and three replications in 2012 and 2013. Treatments were full (T1) and deficit (T2 = 50% of T1) irrigation with non‐saline water; T3 and T4 were variable and fixed full irrigation with saline (8 dS m‐1) and non‐saline water in alternate rows, respectively; T5 and T6 were fixed and variable deficit irrigation with non‐saline water in alternate rows, respectively, and T7 was full irrigation with saline water. Results indicated that in deficit irrigation treatments (T2, T5 and T6) the maize yield decreased significantly (70% of T1) compared with full irrigation (Tl), but there was no significant difference between T2, T5 and T6 treatments. The maize yield in T3 and T4 treatments significantly increased compared with the T2, T5, T6 and T7, but there was no significant difference between the T3 and T4 treatments. Quantitative comparison has shown a significant reduction in maize yield by 22% with deficit irrigation scenarios when compared to T3 and T4 treatments. This finding suggests that if in the T5 and T6 treatments, dry rows are irrigated with saline water to complete the water requirements of the maize, it results in significantly increased maize yield. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Une expérience a été menée pour étudier l'utilisation efficace de ressources en eau limitées pour deux saisons de croissance de maïs (SC 704) en utilisant une conception de blocs aléatoires et trois répétitions en 2012 et 2013. Les traitements étaient complets (T1) et en déficit (T2 = 50% de T1), en irrigation avec de l'eau non saline; T3 et T4 étaient respectivement variable et constant en irrigation complète avec une solution saline (8 dS m‐1) et de l'eau non saline en raies alternées; T5 et T6 ont été respectivement constant et variable, en irrigation déficitaire avec de l'eau non salée dans des rangées alternées; T7 était en irrigation complète avec de l'eau saline. Les résultats ont indiqué que, avec des irrigations déficitaires (T2, T5 et T6), les rendements ont diminué de manière significative (70% de T1) comparativement à l'irrigation complète (Tl), mais qu'il n'y avait pas de différence significative entre les traitements T2, T5 et T6. Le rendement du maïs dans les traitements T3 et T4 a augmenté significativement par rapport à T2, T5, T6 et T7, mais il n'y avait pas de différence significative entre les traitements T3 et T4. La comparaison quantitative a montré une réduction significative du rendement du maïs de 22% avec des scénarios de déficit d'irrigation par rapport aux traitements T3 et T4 en irrigation complète. Cette constatation suggère que si, dans les traitements T5 et T6, les lignes sèches sont irrigués avec de l'eau saline en complément, la production de maïs augmente de manière significative. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-03T19:50:41.221692-05:
      DOI: 10.1002/ird.1976
       
  • Impacts of man‐Induced Changes in Land use and Climate Change on
           Living in Coastal and Deltaic Areas
    • Authors: Bart Schultz
      Abstract: Sea level rise due to climate change is presented as one of our biggest problems. The reality is quite different and generally insufficiently taken into account in decision‐making, although the facts are regularly highlighted in professional literature. Population growth in recent decades has been substantial, especially in emerging and least developed countries, where 85% of the world's population is living. Much of the growth takes place in urban areas, of which 80–90% is located in coastal and deltaic regions where sea level rise could play a role with respect to drainage and flood protection. In the majority of these areas there is subsidence, in extreme cases of 200 mm yr‾1. In such cases the impact of the current rate of sea level rise of 3.2 mm yr‾1, which implies 0.32 m per century, occurs within 2 years due to subsidence. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gives a maximum figure for sea level rise of 0.98 m by 2100. A similar comparison as above shows that this would be reached in 5 years. Commonly, inadequate measures are taken to reduce the risk of flooding. Based on newly available data, trends and forecasts, the relevant aspects and their impacts are presented in this paper, together with a future outlook. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le changement du niveau des mers du au changement climatique est présenté comme l'un de nos plus grands problèmes. La réalité est assez différente et en généralement insuffisamment prise en compte dans la prise de décision, bien que ce fait soit régulièrement mis en avant dans la littérature professionnelle. La croissance démographique au cours des dernières décennies a été considérable, en particulier dans les pays émergents et en développement, où vit 85% de la population mondiale. Une grande partie de la croissance a lieu dans les zones urbaines, dont 80 à 90% sont situés dans les régions côtières et deltaïques où l'élévation du niveau de la mer pourrait jouer un rôle par rapport au drainage et à la protection contre les inondations. Dans la plupart de ces zones on observe des affaissements, dans les cas extrêmes 200 mm par an. Dans de tels cas, l'impact du rythme actuel de l'élévation du niveau de la mer de 3.2 mm par an, soit 0.32 mètre par siècle, se produit dans les deux ans en raison de l'affaissement. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) donne un chiffre maximal pour l'élévation du niveau de la mer de 0.98 m d'ici 2100. Une comparaison similaire à celle ci‐dessus montre que cela serait atteint en cinq ans. Généralement, des mesures insuffisantes sont prises pour éviter ou au moins réduire le risque d'inondation. Appuyé sur des données récemment mises à disposition, les tendances et prévisions et leurs impacts sont présentés dans cet article, avec des perspectives d'avenir. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-03T19:45:59.029682-05:
      DOI: 10.1002/ird.1969
       
  • Interceptor Drainage Modelling to Manage High Groundwater Table on the
           Abyek Plain, Iran
    • Authors: Karim Ghorbani; Teang Shui Lee, Aimrun Wayayok, Saeed Boroomand Nasab
      Abstract: High groundwater tables and soil salinity are a serious threat to agricultural areas, especially on the Abyek Plain, Iran. An interceptor drainage system was installed to lower the groundwater head and control soil salinity. Simulation is an appropriate approach to investigate possible groundwater behaviour in future conditions and to explore suitable designs for implementation. Ninety‐nine observation wells were installed around the interceptor drainage system in the Abyek Plain to monitor groundwater movement and salinity changes. Groundwater table fluctuation was measured monthly for 3 years from December 2010 until January 2014. A MODFLOW model was calibrated for the study area using the data measured through the observation wells. Assessment of the measured values indicated that the groundwater head was lowered within the 3 years due to the installation of the system. A calibrated model was applied to predict the future conditions of groundwater levels and suggest proper designs. Groundwater level drawdowns were predicted at approximately 1.3 and 1.5 m for August 2018 and August 2025, respectively. The results also revealed that with the installation of additional parallel interceptor drainage at a distance of 1000 m from the existing drainage, the groundwater table could be lowered in a large area of the plain. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Des nappes phréatiques élevées et la salinité des sols sont une menace sérieuse pour les zones agricoles, en particulier sur la plaine Abyek, Iran. Un système de drainage d'interception a été installé pour abaisser la nappe et contrôler la salinité du sol. La simulation est une approche appropriée pour anticiper le comportement des eaux souterraines, et à explorer les principes de conceptions appropriés pour la mise en œuvre. Quatre‐vingt‐dix‐neuf puits d'observation ont été installés autour du système de drainage d'interception pour suivre les fluctuations des eaux souterraines et de la salinité. Les fluctuations de la nappe ont été mesurées mensuellement pendant trois ans à partir de décembre 2010 jusqu'à janvier 2014. Le modèle MODFLOW a été calibré pour la zone d'étude en utilisant les données mesurées à travers les puits d'observation. Les mesures indiquent que la charge de la nappe a été abaissée dans les trois ans en raison de l'installation du système. Le modèle calibré a été appliqué pour prédire les conditions futures du niveau des eaux souterraines et de suggérer des conceptions appropriées. L'abaissement de la nappe pour août 2018 et août 2025 est estimé à environ 1.3 et 1.5 m respectivement. Les résultats ont également révélé que l'installation d'un drainage d'interception supplémentaire parallèle et à une distance de 1000 m du drainage existant peut abaisser la nappe dans une vaste zone de la plaine. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-01T06:09:41.410683-05:
      DOI: 10.1002/ird.1955
       
  • Review of the Strategy Theme Basin
    • Authors: Laurie Tollefson; Mohamed Wahba, John Harrington
      Abstract: The technical activities of the International Commission on Irrigation and Drainage (ICID) are organized under four Strategy Themes: On Farm, Systems, Basin, and Knowledge. Strategy Theme Basin deals with the basin level environmental aspects that affect agricultural water management and their impact on the environment. This review of Strategy Theme Basin and its six Working Groups (WG) examines its unique multi‐disciplinary role in delivering ICID's contribution to Integrated Water Resource Management (IWRM), its effectiveness in meeting that role, and its future needs toward fulfilling that role. A formal set of objectives, of mechanisms to meet those objectives, and of suitable outputs for Strategy Theme Basin are proposed. Recommendations for future activities of the WG are made to improve multi‐disciplinary collaborations with relevant outside organizations, to facilitate greater participation by ICID members, to improve WG functionality, and to effectively disseminate knowledge to IWRM professionals. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les activités techniques de la Commission Internationale des Irrigations et du drainage (CIID) sont organisées selon quatre thèmes stratégiques : à la ferme, systèmes, bassin, et connaissance. La stratégie thématique de bassin traite des aspects environnementaux au niveau du bassin qui affectent la gestion de l'eau agricole et leur impact sur l'environnement. Cette revue de stratégies thématiques du bassin et de ses six groupes de travail (GT), examine le rôle multidisciplinaire unique dans la prestation de la contribution de la CIID à la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE), son efficacité à atteindre ce rôle, et ses besoins pour l'accomplissement de ce rôle. Un ensemble formel des objectifs, des mécanismes pour atteindre ces objectifs, et de sorties appropriées pour la stratégie thématique du bassin sont proposés. Des recommandations pour les activités futures du GT sont faites pour améliorer les collaborations multidisciplinaires avec des organismes extérieurs compétents, afin de faciliter une plus grande participation des membres de la CIID pour améliorer la fonctionnalité du GT, et de diffuser efficacement les connaissances aux professionnels de la GIRE.
      PubDate: 2016-03-23T20:05:37.601685-05:
      DOI: 10.1002/ird.2011
       
  • Assessing Performance of Small‐Scale Pumped Irrigation Systems in
           sub‐Saharan Africa: Evidence from a Systematic Review
    • Abstract: Small‐scale irrigation (SSI) has significant potential to increase crop productivity in sub‐Saharan Africa (SSA). Pumped irrigation systems are one of the technologies increasingly being used by smallholder farmers. The aim of this study was to systematically review evidence on the performance of SSI pumped systems, including motorized, treadle, rope and washer, solar and wind pumps. The study revealed a lack of standardization and use of a wide range of indicators to assess performance. Most evidence related to motorized pumps, and these studies confirmed mixed levels of performance; studies relating to other types of pumped system mostly reported a positive impact, although the method of assessment used was critical. Studies reporting positive impacts tended to be those that used socio‐economic based factors such as yield and profitability, whereas studies reporting mixed performance tended to be those that relied more on technically based indicators such as pumping and irrigation system efficiency. The analysis highlights the sensitivity of interpreting findings from different studies, and how caution should be exercised when comparing performance within and between different types of irrigation systems. The implications for supporting policy development and identifying future research gaps are discussed. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. L'irrigation à la parcelle (SIP) a un grand potentiel pour améliorer les rendements agricoles de l'Afrique subsaharienne (ASS). La technologie la plus utilisée par les petits agriculteurs est celle des systèmes d'irrigation sous pression. L'objectif de cette étude est d'effectuer une recherche systématique sur la performance des systèmes d'irrigation à la parcelle fonctionnant avec des pompes alimentées par des moteurs, pédales, cordes et rondelles, énergie solaire et éoliennes. L'étude a révélé un manque de normes de sécurité afin de vérifier les systèmes malgré le nombre conséquent d'indicateurs de performance utilisés. La plupart des études menées jusqu'à présent se sont focalisées sur les pompes à moteurs et ont démontré différents niveaux de performance; les études sur les autres types de systèmes ont largement signalé un effet positif de la SIP, même si la méthode d'évaluation utilisée est critiquable. Les études rapportant des résultats variables ont tendance à s'appuyer principalement sur l'évaluation des facteurs techniques utilisant des indicateurs tels que l'efficacité des systèmes de pompage et d'irrigation. L'analyse met en lumière la difficulté d'interprétation des résultats entre différents types de système d'irrigation. Leurs performances doivent être comparées et interprétés avec précautions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-03-16T20:25:38.6894-05:00
      DOI: 10.1002/ird.1950
       
  • Improving Agricultural Management in a Large‐Scale Paddy Field by
           Using Remotely Sensed Data in the Ceres‐Rice Model†
    • Authors: Mojtaba Rezaei; Ali Shahnazari, Mahmoud Raeini Sarjai, Majid Vazifedoust
      Abstract: Compared to the small‐scale situation, some constraints in large‐scale rice fields have caused crop growth models to fail to reach an acceptable estimate of yield. This study was conducted to investigate the possibility of enhancing the accuracy of the CERES‐Rice model prediction at a large scale through the use of Landsat 5 satellite imagery (termed ‘assimilation’). Firstly, the model was calibrated by data taken from local research. The model accuracy was then evaluated in 110 paddy fields over 26 000 ha (method A). Then the model was recalibrated by paddy yield estimated from Landsat 5 image (method B). The two methods were compared based on their results. The results revealed that RMSEn in simulating grain yield in small‐scale field experiments on the Hashemi cultivar for calibration and validation of the model were 9 and 8%, respectively (R2 = 0.7), which indicated the model's high accuracy in yield prediction. While RMSEn in simulating grain yield in large‐scale (methods A) was 22% (R2 = 0.54), the use of Landsat images in the assimilation method (method B) increased its accuracy dramatically to RMSEn of 12.7% (R2 = 0.72). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Par comparaison à ce qui est obtenu à petite échelle, les modèles de croissance des cultures appliqués à grande échelle peinent à estimer de façon acceptable le rendement. Cette étude a été menée afin d'évaluer la possibilité d'accroître l'exactitude de modèle CERES‐Rice à grande échelle par l'assimilation d'images du satellite LANDSAT 5. Tout d'abord, le modèle a été calibré par des données acquises d'une recherche locale. La précision du modèle a ensuite été évaluée dans 110 rizières sur environ 26 000 ha (méthode A). Ensuite, le modèle a été recalibré par le rendement estimé à partir d'images LANDSAT 5 (méthode B). Les résultats obtenus par les deux méthodes ont été comparés. Les résultats ont révélé que les RMSEn des simulations en grains de la variété Hashemi dans l'expérience sur le terrain à petite échelle étaient pour la calibration et la validation de 9 et 8%, respectivement (R2 = 0,7), ce qui indique une excellente précision de modèle dans la prévision de rendement. Le RMSEn pour simuler le rendement en grains à grande échelle (méthode A) était de 22% (R2 = 0.54), montrant que l'assimilation d'image satellite (méthode B) a augmenté de façon spectaculaire l'exactitude à une RMSEn de 12.7 % (R2 = 0,72).
      PubDate: 2016-03-11T19:40:56.82961-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1961
       
  • Field Evaluation of Irrigation Scheduling Strategies using a Mechanistic
           Crop Growth Model
    • Abstract: In a field experiment with white cabbage (Brassica oleracea L. var. capitata (L.) alef.) in Germany, three irrigation scheduling approaches were tested: (i) three sprinkler irrigation schedules based on soil water balance calculations using different development‐dependent crop coefficients; (ii) automatic drip irrigation based on soil water tension thresholds; (iii) irrigation scheduling by real‐time application of a partially calibrated mechanistic crop growth model. Multi‐objective calibration was applied to derive a fully calibrated model as a diagnostic tool to identify the water loss terms of the individual irrigation strategies.The results of the experiment showed that: (i) high yields can be achieved with relatively low amounts of irrigation water (~100 mm), provided the optimal irrigation strategy and technique are applied; (ii) automated tension threshold‐based drip irrigation outperformed soil water balance or crop growth model‐based strategies; (iii) the soil water balance calculation approach relying on recommended Kc factors led to an enormous overirrigation; (iv) the application of a partially calibrated crop growth model led to an underestimation of the crop water requirements in conjunction with an incorrect timing of irrigation events and therefore resulted in the lowest yields. The diagnostic model identified percolation, for the wet sprinkler irrigation treatments, and canopy evaporation, for the dry and model‐based treatments, as major water loss sources; only minimal additional water was lost in the tension‐controlled treatment. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Dans une expérience de terrain avec du chou blanc (Brassica oleracea convar capitata var. alba) en Allemagne, trois approches de calendriers d'irrigation ont été testées: (i) trois programmes d'irrigation par aspersion, fondés sur des calculs du bilan hydrique du sol basés sur des coefficients culturaux; (ii) une irrigation au goutte à goutte automatique basée sur des seuils de pression d'eau du sol; (iii) une irrigation par l'application en temps réel d'un modèle mécaniste de croissance des cultures partiellement calibré. Des calibrations multiples objectives ont été conduites pour dériver un modèle entièrement calibré, qui servira d'outil de diagnostic et d'identification des termes de perte d'eau résultant des stratégies individuelles d'irrigation.Les résultats de l'expérience ont montré que: (i) des rendements élevés peuvent être atteints avec des quantités relativement faibles d'eau d'irrigation (~100 mm), à condition que les calendriers optimaux et que les techniques adaptées soient appliquées; (ii) l'irrigation au goutte à goutte à seuil de tension automatique a surperformé les stratégies fondées bilan hydrique du ‹‹sol bas » sur le modèle de croissance des cultures; (iii) les méthodes basées sur le calcul de bilan hydrique du sol à partir des coefficients culturaux Kc ont conduit à une énorme surirrigation; (iv) l'application d'un modèle de croissance des cultures partiellement calibrée a conduit à une sous‐estimation des besoins en eau des cultures en conjonction avec une mauvaise synchronisation des tours d'eau et ont donc entraîné les rendements les plus faibles. Le modèle de diagnostic a identifié la percolation, pour les traitements humides d'irrigation par aspersion, et la verrière évaporation, pour les traitements secs et de modèles basés, comme des sources majeures de perte de l'eau, que l'eau supplémentaire minime a été perdu dans le traitement de la tension contrôlée. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-02-05T03:22:35.315223-05:
      DOI: 10.1002/ird.1942
       
  • Determining Seasonal Canal Seepage Using Stage–Seepage Relationship
    • Authors: Yufeng Luo; Kaihua Bai, Seydou Traore, Hong Gu, Yong Sun, Yujiang Xiong, Xiyun Jiao, Guy Fipps
      Abstract: Seasonal time‐dependent seepage data are very useful for irrigation system managers to reduce canal conveyance seepage losses. Determination of canal seepage is complex due to the transient fluctuations in canal stages and other factors. Here we propose an indirect method for estimating seasonal canal seepage using a calibrated stage–seepage relationship and a monitored canal stage. The method was applied to the Nanguan Main Canal (NMC) in Gaoyou Irrigation District, China. The stage–seepage relationship was calibrated using the least squares method and the observed data from a ponding test. We estimated the time‐dependent canal seepage for two irrigation seasons through the canal stage monitored by water‐level loggers installed along the canal. The estimated average seepage rates were consistent with the results from acoustic doppler current profiler tests; and the seasonal seepage losses from the NMC were estimated to be 3.08 million m3 in 2013 and 2.81 million m3 in 2014, accounting for 4.5 and 5.1% of the water diverted to the canal respectively. With the dominant time‐dependent factor influencing canal seepage taken into consideration, the proposed indirect method provides a rapid and timely monitoring of seasonal canal seepage. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Les données d'infiltration saisonnières sont très utiles aux gestionnaires de systèmes d'irrigation pour réduire les pertes d'infiltration dans les canaux d'adduction. La détermination des infiltrations du canal est complexe en raison des fluctuations et du fonctionnement transitoire du canal, et d'autres facteurs. Ici, nous avons proposé une méthode indirecte pour estimer l'infiltration saisonnière du canal, en calibrant une relation hauteur–infiltration. La méthode a été appliquée au canal principal de Nanguan (NMC) dans le district d'irrigation de Gaoyou, Chine. La relation hauteur–infiltration a été calibrée en utilisant la méthode des moindres carrés et les données issues de tests d'infiltrations à partir de flaque d'eau formées en fond de fossé. Nous avons estimé l'infiltration en fonction du temps pour deux saisons des enregistreurs de niveau d'eau installés le long du canal. Les taux d'infiltration moyens estimées étaient cohérents avec les résultats fournis par le profileur de courant Doppler acoustique; les pertes par infiltration saisonnières de la NMC ont été estimées à 3.08 millions de m3 en 2013 et 2.81 millions de m3 en 2014, soit 4.5 et 5.1% de l'eau détournée vers le canal, respectivement. La méthode indirecte proposée prévoit un suivi rapide et en temps opportun de l'infiltration par le canal. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-01-20T22:59:14.018827-05:
      DOI: 10.1002/ird.1960
       
  • Farmers’ Water Management Practice and Effective Rainfall and Runoff
           Ratio of Paddy Fields
    • Abstract: Effective rainfall, which is used in paddy fields under farmers’ current water management practices, was monitored during the 2008–2012 period in southern Korea. The two paddy fields (HY and JS) studied have an area of 13.69 and 8.06 ha, respectively and are composed of several paddy plots separated by irrigation canals and drains. At the HY site, the effective rainfall ranged from 446 to 794 mm and averaged 567 mm. At the JS site, effective rainfall ranged from 288 to 553 mm and averaged 426 mm. Approximately 64 and 45% of the rainfall for HY and JS, respectively, was used for crop growing in the paddy fields. These amounts were less than the recommended rainwater harvesting criteria in Korea. Since the height of the bund for each paddy plot is approximately 100–300 mm, the plots have sufficient space to hold rainfall; despite this, the field data indicate that rainfall was not used efficiently. This study confirms that farmers have little incentive to use rainfall effectively for rice paddy culture because they can use irrigation water at no charge. Some measures, such as water pricing, incentives for rainwater harvesting, improvement of drainage facilities, and further monitoring of water‐use practices need to be adopted to improve water management efficiency. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. La pluie efficace, qui est utilisée dans les rizières comme révélateur des pratiques de gestion de l'eau des agriculteurs, a été suivie au cours de la période 2008–2012 en Corée du Sud. Les deux champs de paddy (HY et JS) étudiés ont une superficie de 13.69 et 8.06 ha, respectivement, et sont composées de plusieurs parcelles de rizières séparées par des canaux d'irrigation et des drains. Sur le site HY, la pluie efficace variait de 446 à 794 mm pour 567 mm en moyenne. Sur le site JS, la pluie efficace variait de 288 à 553 mm pour 426 mm en moyenne. Environ 64 et 45% des précipitations pour HY et JS, respectivement, ont été utilisés pour la culture dans les rizières. Ces montants sont inférieurs aux recommandations en vigueur en Corée. Sachant que la hauteur des diguettes en limite de parcelles de paddy est d'environ 100 à 300 mm, il apparait que les parcelles ont suffisamment de volume pour contenir précipitations; ce qui indique que les précipitations n'ont pas été utilisées de manière efficace. Cette étude confirme que les agriculteurs sont peu incités à utiliser efficacement les précipitations pour la culture de riz paddy, car ils peuvent utiliser l'eau d'irrigation sans frais. Certaines mesures, comme la tarification de l'eau, des mesures incitatives pour la récolte de l'eau de pluie, l'amélioration des installations de drainage, et la poursuite de la surveillance des pratiques de consommation d'eau doivent être adoptées pour améliorer l'efficacité de la gestion de l'eau. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-01-20T22:58:36.096393-05:
      DOI: 10.1002/ird.1962
       
  • Issue information ‐ TOC
    • Pages: 145 - 145
      Abstract: No abstract is available for this article.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:34.829875-05:
      DOI: 10.1002/ird.2018
       
  • Issue information‐ FMii
    • Pages: 146 - 146
      Abstract: No abstract is available for this article.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:34.570896-05:
      DOI: 10.1002/ird.2019
       
  • Editorial
    • Authors: Zhanyi Gao
      Pages: 147 - 148
      PubDate: 2016-04-20T01:40:36.006264-05:
      DOI: 10.1002/ird.2009
       
  • Climate Variability and Change: Impacts On Water Availability†
    • Authors: J. Lengoasa
      Pages: 149 - 156
      Abstract: Climate change adaptation is an important issue for water and food security but also to sustainable development in the future. How the weather and climate elements will change in the future under climate change conditions will determine the long‐term sustainability of water supplies for food production in many areas. Therefore, it is critical to address the issue of climate variability and change on the impacts on water availability. This paper highlights the following topics: latest scientific understanding on climate change; efforts being made by World Meteorological Organization (WMO) through its network of National Hydrological and Meteorological Services in delivering science based services; establishment of the Global Framework for Climate Services (GFCS) which has been established by the WMO in collaboration with other international agencies to provide climate information and services; and need for broader collaboration and cooperation among different development sectors at global as well as regional and national levels. ICID and its members were urged to establish linkages at the global, regional and national levels to ensure that climate information and services reach their audiences for the betterment of humanity. It was stressed that the various ICID and WMO communities can make a difference by working together. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'adaptation au changement climatique est une question importante pour l'eau et la sécurité alimentaire, mais aussi pour le développement durable dans l'avenir. Les éléments météorologiques et climatiques vont impacter à long terme l'approvisionnement en eau pour la production alimentaire, et de nombreux autres domaines. Par conséquent, il est essentiel d'aborder la question de l'impact du changement climatique sur la variabilité et la disponibilité de l'eau. Ce document met en évidence les thèmes suivants ; dernières connaissances scientifiques sur le changement climatique ; efforts déployés par l'Organisation météorologique mondiale (OMM) à travers son réseau de National de Services Hydrologiques et Météorologiques dans la prestation de services scientifiques ; mise en place du cadre mondial pour les services climatologiques (CMSC), qui a été établi par l'OMM en collaboration avec d'autres organismes internationaux pour fournir des informations et des services climatologiques ; nécessité d'une collaboration et de coopération plus large entre les différents secteurs de développement au niveau mondial ainsi que les niveaux régionaux et nationaux. La CIID et ses membres ont été invités à établir des liens aux niveaux mondial, régional et national pour assurer que l'information climatique et les services atteignent leur public pour le bien de l'humanité. Il a été souligné que les diverses communautés de CIID et de l'OMM peuvent faire une différence en travaillant ensemble. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:36.113788-05:
      DOI: 10.1002/ird.1958
       
  • Water Resources and Soil Management In Italy
    • Authors: Marco Arcieri
      Pages: 165 - 181
      Abstract: Italy has always had a long dramatic history of extreme events such as landslides, flooding, land degradation and drought. Much has been done in terms of prevention and monitoring but still there is much left to do, in particular introducing innovative alert systems based on the integration of real‐time weather forecasting with national alert and protection systems. Recent drought events in the past decade have put new light on the pressing need to improve water use efficiency, introducing on one hand new criteria regarding water resources governance and management by water authorities and agencies involved in this, and on the other, fostering innovative techniques that may enable farmers to improve overall economic and sustainable production by adopting rigorous criteria in terms of managing techniques such as water scheduling. A great effort on this matter has been made by the National Association of Land Reclamation and Irrigation Consortia (ANBI), by introducing and spreading the use of the innovative IRRIFRAME software. IRRIFRAME is an expert system the use of which has allowed the saving up to today, according to data published by ANBI, something between 15 and 25% of water for farmers, increasing both the quantity and quality of agricultural production at the same time. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'Italie a toujours eu une histoire longue et dramatique des événements extrêmes tels que les glissements de terrain, les inondations, la dégradation des terres, et, plus récemment, la sécheresse. Beaucoup a été déjà fait en termes de prévention et de surveillance, mais il reste encore beaucoup à faire, en particulier les nouveaux systèmes d'alerte innovante basée sur l'intégration des conditions météorologiques en de prévision temps réel, avec alerte nationale et déclenchement de systèmes de protection. Les sécheresses récurrentes de la dernière décennie ont mis un nouvel éclairage sur le besoin d'améliorer efficacement l'utilisation de l'eau, d'une part, en introduisant de nouveaux critères modernes de gouvernance et de gestion des ressources en eau à destination des agences et organismes idoines, et, d'autre part, en favorisant des techniques novatrices qui peuvent permettre aux agriculteurs d'améliorer la production économique globale et durable. Cela suppose d'adopter des critères rigoureux en termes de gestion des techniques telles que la planification de l'eau. Un grand effort sur cette question a été obtenu par l'Association nationale des consortiums d'aménagement des terres et de l'irrigation (ANBI), par l'introduction et la promotion du logiciel innovant IRRIFRAME. IRRIFRAME est un système expert dont l'utilisation a permis d'économiser, selon les données publiées par ANBI, entre 15 et 25% de l'eau agricole, tout en augmentant la quantité et la qualité de la production. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:36.661322-05:
      DOI: 10.1002/ird.1985
       
  • Benefits of the South san Joaquin Irrigation district's Pilot Pressure
           Irrigation Project
    • Authors: Jeff Shaw; Todd Kotey
      Pages: 182 - 188
      Abstract: The South San Joaquin Irrigation District (SSJID) board commissioned Stantec Consulting as a partner in developing an irrigation program that could improve delivery efficiency and service. A portion of one of the District's nine divisions ‐ 1,537 ha in Division 9 ‐ was chosen as the site for building, testing, and optimizing a pilot pressure irrigation project. The vision for the system included the following fundamental capabilities: pressurization. Pumping water from a 69,075 m3 pond to individual farms through 14.5 km of pressurized pipeline; calculated use. Letting farmers choose the time, volume, and flow rate of deliveries; automated/mobile access. Developing a web‐based tool that allows farmers to schedule deliveries from a computer, smart phone, or iPad based on current and past weather forecasts, previous water usage and historical evapotranspiration rates, and orchard moisture sensors. This paper will focus on the realized benefits for the SSJID and the Division 9 farmers including but not limited to: improved service to crops, volumetric billing compliance, improved irrigation flexibility (duration, frequency, flow rate), water conservation, reduction in farmer energy costs, reduced groundwater pumping, improved air quality, improved yields, reduction in labor inputs, automatic delivery information for billing, increased pumping efficiency, increased District enrollment, protection of water rights, improved flood delivery service and efficiency, intelligent irrigation scheduling, and improved management of flows through a regulating reservoir. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le conseil du South San Joaquin Irrigation District (SSJID) a missionné en tant que partenaire Stantec Consulting pour développer un programme d'irrigation qui pourrait améliorer l'efficacité et les prestation de services. Une partie de l'une des neuf divisions du District ‐1537 ha dans la division 9‐ a été choisie comme site pour la construction, les tests et l'optimisation d'un projet pilote d'irrigation sous pression. La vision pour le système inclut les capacités fondamentales suivantes: mise sous pression. Pompage de l'eau d'une retenue de 69 075 m3 poour livraison aux exploitations individuelles par 14,5 km de canalisation sous pression; calculs d'utilisation. Laisser les agriculteurs choisir le temps, le volume et le rythme des livraisons ; accès automatisé et mobile. Développer un outil basé sur le Web qui permet aux agriculteurs de planifier les livraisons à partir d'un ordinateur, un smart phone, ou une tablette, basé sur les données météorologiques actuelles et passées, l'historique des consommations d'eau et d'évapotranspiration, et des capteurs d'humidité dans les vergers. Ce document met l'accent sur les bénéfices réalisés pour mes agriculteurs et le SSJID, entre autres : l'amélioration du service aux cultures, le respect de la facturation volumétrique, l'amélioration de la flexibilité d'irrigation (durée, fréquence, débit), la conservation de l'eau, la réduction les coùts énergétiques, la réduction du pompage des eaux souterraines, l'amélioration de la qualité de l'air, l'amélioration des rendements, la réduction des apports de main‐d'œuvre, la fourniture automatique des informations de facturation, l'augmentation de l'efficacité du pompage, l'augmentation des inscriptions au district, la protection des droits d'eau, l'amélioration du service de livraison pour l'irrigation par submersion, la planification intelligente de l'irrigation, l'amélioration de la gestion des flux par un réservoir de régulation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:35.198683-05:
      DOI: 10.1002/ird.2010
       
  • How Do Irrigation and Drainage Play an Important Role in Climate Change
           Adaptation?†
    • Authors: Tsugihiro Watanabe
      Pages: 189 - 196
      Abstract: The 22nd International Congress on Irrigation and Drainage with the main theme 'Securing Water for Food and Rural Community under Climate Change' was held in September 2014 in Gwangju, Korea. Under this theme, Congress Question 58 'How do Irrigation and Drainage Play an Important Role in Climate Change Adaptation?' was raised. This paper summarizes the discussions and results of 48 papers and 27 posters accepted under this question. This overview confirms the role of irrigation and drainage management as intervention to mitigate the impacts of climate change, and consequent extreme climate events have to be factored into all decision‐making processes. It also highlights that particular attention should be paid to the uncertainty in climate change assessment and that the assessment is expected to be more dependable with the development of better analysis methods and a greater availability of reliable climate data and future scenarios. At this stage, it is very hard to do an integrated impact assessment, which covers the whole agricultural and hydrological process, including all scales and aspects such as on‐farm to basin, crop growth to farming system, production to environment, etc. Therefore, each sub‐process is to be evaluated and accumulation of its outcomes and cases promoted. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le 22ème Congrès international des irrigations et du drainage dont le thème principal était ‘Garantir l'eau pour l'alimentation et communauté rurale dans le contexte du changement climatique’ a eu lieu en septembre 2014 à Gwangju, en Corée. Sous ce thème, la question 58 s'intitulait ‘Comment est‐ce que l'irrigation et le drainage jouent un rôle important dans l'adaptation au changement climatique?’ Le présent document résume les conclusions et les discussions résultats de 48 communications et 27 posters acceptés dans le cadre de cette question. Ce tour d'horizon confirme le rôle de la gestion de l'irrigation et du drainage pour atténuer les impacts du changement climatique, et montre que les événements climatiques extrêmes ont à être pris en compte dans tous les processus de prise de décision. Il souligne également qu'une attention particulière doit être portée aux incertitudes de l'évaluation du changement climatique, et que cette évaluation devrait être plus fiable avec le développement de meilleures méthodes d'analyse et une plus grande disponibilité de données climatiques fiables et de scénarios prospectifs. A ce stade, il est très difficile de faire une évaluation intégrée de l'impact, qui couvre l'ensemble du processus agricole et hydrologique, à toutes les échelles et pour tous les aspects, de l'exploitation agricole au bassin hydrographique, du développement végétal aux systèmes d'exploitation agricole, de la production à l'environnement, etc. Par conséquent, chaque sous‐processus est à évaluer, et la consolidation des résultats et de cas doit être encouragée.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:35.428743-05:
      DOI: 10.1002/ird.1980
       
  • How Do Irrigation and Drainage Interventions Secure Food Production and
           Livelihood for Rural Communities?
    • Pages: 210 - 213
      Abstract: Irrigated agriculture is again at the forefront of development priorities, as food security and good nutrition are now considered among major goals, along with ending poverty and achieving access to water and sanitation for all. Question 59 of the 22nd ICID Congress, by addressing the two issues of ensuring food security and securing livelihoods in rural areas, is therefore particularly relevant within the Sustainable Development Goals (SDGs) process led by the United Nations. What is firstly addressed under this question is how securing irrigation contributes to securing food, which is compulsory for securing the livelihood of rural populations. Many papers highlight the role which rural communities can play in the governance of water resource and hydraulic systems. Adequate use of so‐called 'poor quality water' is presented as a development factor of rural areas, as well as considering multiple uses, which may help sustainability. Water needs for food production are increasing, while other uses must be better satisfied in spite of climate changes often resulting in a scarcer resource. It is therefore crucial to improve irrigation efficiency through innovation and development of water‐saving methods and techniques. Inter‐basin cooperation, either within a country or transboundary, also appears as a solution to cope with limited water resources or to resolve water conflicts. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. L'agriculture irriguée est de nouveau une priorité pour le développement, la sécurité de l'alimentation et de la nutrition étant désormais considérée comme un objectif majeur, au même titre que la réduction de la pauvreté et l'accès universel à l'eau et à l'assainissement. La Question 59 du 22ème Congrès de la CIID, en traitant des deux questions de la sécurité alimentaire et des moyens de subsistance de la population des zones rurales, est donc particulièrement pertinente vis‐à‐vis du processus des Objectifs du Développement Durable (ODD) conduit par les Nations Unies. Comment sécuriser l'irrigation permet‐il de sécuriser alimentation, ce qui est indispensable pour garantir les moyens de subsistance des populations rurales? Plusieurs communications mettent en évidence le rôle que les communautés rurales peuvent jouer dans la gouvernance des ressources en eau et des systèmes hydrauliques. L'utilisation ad hoc des « eaux de qualité médiocre » est présentée comme un facteur de développement des zones rurales, de même que la prise en compte des usages multiples de l'eau peut contribuer à la durabilité. Les besoins en eau pour la production alimentaire augmentent, et les autres usages doivent également être mieux satisfaits, et ce malgré la raréfaction des ressources qui va souvent résulter du changement climatique. Il est donc crucial d'améliorer la performance de l'irrigation, par l'innovation et la mise au point des méthodes et techniques permettant d'économiser l'eau. La coopération interbassins, dans un même pays ou par‐delà les frontières, apparaît aussi comme une voie pour pallier la limitation des ressources ou pour résoudre les conflits sur l'eau.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:34.410773-05:
      DOI: 10.1002/ird.1970
       
  • A Note on Strategy Theme Knowledge Management
    • Authors: A.B. Pandya; Basuki Hadimoeljono
      Pages: 229 - 234
      Abstract: Managing knowledge is the key to the success of any professional network like the International Commission on Irrigation and Drainage (ICID). Fast‐changing technologies influence the knowledge process. It is crucial that all knowledge management processes make use of developments in information and other technologies. In order to fulfil the mission of ICID of pooling and dissemination of knowledge in the field of irrigation, drainage and flood management, the strategies to manage knowledge have to align themselves with the available IT tools. ICID Working Groups engaged in various facets of irrigation, drainage and flood management need to make the best use of these technologies. The strategy theme ‘Knowledge’, under which activities related to knowledge management are organized, was reviewed during the 65th Meeting of the International Executive Council of ICID in September 2014 in Gwangju, Republic of Korea. This paper presents an overview of the knowledge management activities of various working groups and presents some of the decisions taken by the Council for its improvement. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Le processus de gestion de la connaissance est. la clé de la réussite de n'importe quel réseau professionnel comme la Commission internationale des irrigations et du drainage (CIID). L'évolution rapide des technologies influe le processus de connaissance. Il est. crucial que tous les processus de gestion de la connaissance fassent bon usage de l'évolution des technologies de l'information et autres. Afin de remplir la mission de la CIID de mise en commun et de diffusion de la connaissance dans le domaine de l'irrigation, du drainage et de la gestion des inondations, les stratégies pour gérer la connaissance doivent tirer profit des technologies de l'information. Les Groupes de travail CIID impliqués dans divers aspects de l'irrigation, du drainage et de la gestion des inondations ont besoin de faire un meilleur usage de ces technologies. Le thème stratégique ‘connaissances’, sous l'égide duquel les activités liées à la gestion de la connaissance sont organisées, a été examiné au cours de la 65ème réunion du Conseil Exécutif International de la CIID en septembre 2014 à Gwangju, République de Corée. Le document présente un aperçu des activités de gestion de la connaissance de divers groupes de travail et présente une partie des décisions prises par le Conseil pour son amélioration.
      PubDate: 2016-04-20T01:40:37.687658-05:
      DOI: 10.1002/ird.1967
       
  • Knowledge systems for sustainable agriculture water management
    • Authors: Avinash C. Tyagi
      Pages: 239 - 240
      PubDate: 2016-04-20T01:40:34.713833-05:
      DOI: 10.1002/ird.2008
       
 
 
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