- EVALUATION OF AQUACROP MODEL IN PREDICTING WHEAT YIELD AND WATER
PRODUCTIVITY UNDER IRRIGATED SALINE REGIMES- Authors: P. Kumar; A. Sarangi, D.K. Singh, S.S. Parihar
Pages: n/a - n/a
Abstract: Crop models assist in generating crop productivity trends under future climate and different irrigation water supply scenarios. In this study, the AquaCrop model with a salinity module to simulate the grain yield and water productivity of four wheat varieties, including three salt- tolerant (i.e. KRL-19, KRL-1-4, KRL-210) and one salt non-tolerant variety (i.e. HD-2894) grown under different salinity levels was evaluated. The experiment was conducted at the research farm of the Water Technology Centre (WTC), Indian Agricultural Research Institute (IARI), New Delhi, during rabi 2009–10 and 2010–11. The model was calibrated using experiment data of rabi 2009–10 and validated with data of rabi 2010–11. Saline water of 4, 8 and 12 dS m−1 and groundwater (i.e. 1.5 dS m−1 during rabi 2009–10 and 1.7 dS m−1 during rabi 2010–11) were used for irrigation. The validated model prediction error statistics, i.e. model efficiency (ME), index of agreement (d) and coefficient of determination (R2) for grain yield, were 0.85, 0.96, 0.94 and for biomass 0.7, 0.95, 0.95, respectively, for all varieties and salinity levels. It was observed that the AquaCrop model was better at predicting the grain yield compared to biomass and water productivity for all varieties and salinity levels. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Les modèles de cultures aident à générer les tendances de la productivité des cultures sous contrainte de changement climatique et différents scénarios d'approvisionnement en eau d'irrigation. Dans cette étude, le modèle AquaCrop avec son module de salinité est utilisé pour simuler le rendement en grains et de la productivité de l'eau de quatre variétés de blé, à savoir trois tolérantes au sel (i.e. KRL-19, KRL-1-4, KRL-210) et une non tolérante au sel (i.e. HD-2894), qui ont été cultivées et évaluées sous différents niveaux de salinité. L'expérience a été menée à la ferme de recherche du Centre Water Technology (WTC) de l'Institut indien de recherche agricole (IARI), New Delhi, pendant le rabi 2009–10 et 2010–11. Le modèle a été calibré à partir de données expérimentales de rabi 2009–10 et validé avec les données de rabi 2010–11. De l'eau salée de 4, 8 et 12 du DSM−1 et de l'eau de la nappe (1.5 DSM−1 en 2009–10 et 1.7 DSM−1 en 2010–11) ont été utilisées pour l'irrigation. Les erreurs statiques de prédiction du modèle validés, soit l'efficacité du modèle (ME), l'indice de l'accord (d) et le coefficient de détermination (R2) pour le rendement en grain étaient de 0.85, 0.96, 0.94, et, pour la biomasse de 0.7, 0.95, 0.95, respectivement, pour toutes les variétés et les niveaux de salinité. Il a été observé que le modèle AquaCrop prédisait mieux le rendement en grains que la biomasse et la productivité de l'eau pour toutes les variétés et les niveaux de salinité. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-06-25T05:06:36.803098-05:
DOI: 10.1002/ird.1841
- HEAVY METAL CONCENTRATION IN POTATO AND IN THE SOIL VIA DRAINAGE WATER
IRRIGATED WITH WASTEWATER- Authors: Nasredin Parsafar; Safar Marofi
Pages: n/a - n/a
Abstract: This study is an experiment designed with five watering regimes as follows: raw wastewater (T1), treated wastewater (T2), a combination of 50% raw wastewater and 50% fresh water (T3), a combination of 50% treated wastewater and 50% fresh water (T4), and fresh water (T5). The results show that the average Mn, Fe, Cu and Zn values in the drained water were less than the input water. The effect of watering on heavy metal concentration of the drainage water was statistically significant. Temporal analysis showed increasing trends for the heavy metals from T1 to T5. In the case of T1, after the third irrigation programme, Zn, Mn and Fe concentrations were reduced. Based on Pearson's correlation coefficients, Mn, Fe, Cu and Zn in drainage waters had significant positive correlation with each other. Also, the treatments had significant effects on heavy metal concentrations in potato shoots and tubers (except Zn in tubers). Based on heavy metal accumulation in drainage waters, potato shoots and tubers, the treated watering order was T1 > T3 > T2 > T4 > T5 (except Fe in shoots). The heavy metal concentration in tubers was less than in shoots. Cu and Zn accumulation in potato was within standard limits. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Cette étude est une expérience conçue avec cinq arrosages conduits de la manière suivante: eaux usées brutes (T1), eaux usées traitées (T2), combinaison de 50% des eaux usées brutes et de 50% d'eau douce (T3), combinaison de 50% des eaux usées traitées et 50% l'eau douce (T4), et eau douce seule (T5). Le résultat montre que les valeurs moyennes de Mn, Fe, Cu et Zn dans l'eau drainée étaient moindres que dans l'eau d'entrée. L'effet de l'arrosage sur la concentration des métaux lourds de l'eau de drainage était statistiquement significatif. L'analyse temporelle a montré une progression pour les métaux lourds du T1 au T5. Dans le cas de T1, les concentrations de Zn, Mn et Fe ont été réduites après le troisième programme d'irrigation. Les coefficients de corrélation de Pearson ont eu des corrélations positives significatives dans les eaux de drainage pour Mn, Fe, Cu et Zn entre eux. En outre, les traitements ont des effets importants sur les concentrations de métaux lourds dans les pousses de pommes de terre et les tubercules (sauf le Zn dans les tubercules). Les métaux lourds s'accumulent dans les eaux de drainage, les pousses et les tubercules des pommes de terre, dans l'ordre des traitements d'arrosage T1 > T3 > T2 > T4 > T5 (sauf Fe dans les pousses). La concentration des métaux lourds dans les tubercules était moindre que dans les pousses. L'accumulation de Cu et Zn dans la pomme de terre était dans les limites des normes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-06-25T04:45:21.04294-05:0
DOI: 10.1002/ird.1859
- WHY IMPACTS OF IRRIGATION ON AGRARIAN DYNAMISM AND LIVELIHOODS ARE
CONTRASTING: EVIDENCE FROM EASTERN INDIAN STATES- Authors: Souvik Ghosh; S. K. Srivastava, A. K. Nayak, D. K. Panda, P. Nanda, Ashwani Kumar
Pages: n/a - n/a
Abstract: Irrigation, agriculture, poverty and standard of living were analysed in five eastern Indian states to delineate the links and/or missing links between the standard of living scenario and performance of the irrigation and agriculture sectors. Different indices were constructed for assessment of district- wise scenarios of irrigation, agriculture, poverty and standard of living; accordingly, the majority of the districts in the eastern Indian states showed both the irrigation and agricultural scenarios at a low level, which may be attributed to the meagre groundwater-irrigated area due to the low level of groundwater development (27%) and dependence on a surface irrigation system that suffers from a low level of irrigation efficiency and intensity. Lack of an assured irrigation service has a bearing on the low productivity of the major crop paddy and food grain production. Better living conditions and less poverty were found in the districts where relatively better irrigation and agricultural performance were observed. Multiple regression revealed 60% (R2 > 0.60) variation in living conditions was predicted by the indicators of agriculture and poverty excluding the indicators of irrigation, which is attributed to the fact of lower groundwater exploitation for irrigation in most of the districts of eastern Indian states due to poor institutional and infrastructure support resulting in a lower impact of irrigation on the poverty and standard of living scenarios. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
L'irrigation, l'agriculture, la pauvreté et le niveau de vie ont été analysés dans cinq États indiens de l'Est pour définir les liens et/ou liens manquants entre les scénarios de subsistance et la performance de l'irrigation et du secteur agricole. Différents indices ont été élaborés pour l'évaluation des scénarios d'irrigation, de l'agriculture, de la pauvreté et de la subsistance à l'échelle des districts d'irrigation; la majorité des districts d'irrigation dans les États indiens de l'Est a montré à la fois des niveaux très bas d'irrigation et de scénarios agricoles, ce qui peut être attribué à de maigres ressources en eaux souterraines par ailleurs peu développées (27%), et de la dépendance au système d'irrigation de surface à la fois peu efficace et peu intense. Les défaillances des services de l'irrigation ont une incidence sur la productivité du paddy des céréales alimentaires, qui est faible. De meilleures conditions de subsistance et moins de pauvreté ont été trouvées dans les districts où l'on a observé une relativement meilleure irrigation et une agriculture plus performante. La régression multiple a révélé (60% R2 > 0.60) que les variations de la qualité de subsistance ont été prédites par les indicateurs de l'agriculture et de la pauvreté, à l'exclusion des indicateurs de l'irrigation. Ceci est attribué au fait de la baisse de l'exploitation des eaux souterraines pour l'irrigation dans la plupart des districts des États indiens de l'Est, induite par le faible appui institutionnel aux infrastructures et impliquant un faible impact de l'irrigation sur la pauvreté et le niveau de vie. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-06-19T07:07:52.522789-05:
DOI: 10.1002/ird.1860
- ASSESSMENT OF GROUNDWATER MANAGEMENT USING MODFLOW AND BENEFIT–COST
ANALYSIS- Authors: Mile Bozic; Goran Nikolic, Dejan Milosev, Zeljka Rudic, Sreten Tomovic
Pages: n/a - n/a
Abstract: The objective of this paper is to present the application of systematic analyses to ascertain better groundwater management in agricultural and urban areas. The mentioned analyses encompass mathematical modelling (MODFLOW), and benefit–cost analysis. The Pancevacki Rit area is particularly suitable for these analyses, since it has a long history regarding excess water. The simulation model of Pancevacki Rit is used to develop an optimal drainage strategy for long-term management. The existing canal network, with a density of 25 m ha−1 and 7 pumping stations with an installed capacity of 35.8 m3 s−1, are not sufficient to protect total area of 33 820 ha, mostly due to inefficient management. Initially the results of the mathematical model were used to select an acceptable drainage solution for the study area, with several stages distinguished (phases 1–5) and degrees of achieved protection. Introduction of economic evaluation (benefit–cost) made further differences between solutions, thus simplifying the choice. The most complex and effective solution involves a major total investment (€16 million), but minor unit investment costs (€ 400 ha−1) and the greatest benefit–cost ratio. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
L'objectif de cet article est de présenter la possibilité d'application des analyses systématiques afin de déterminer la meilleure gestion des eaux souterraines dans les zones agricoles et urbaines. Les analyses mentionnées englobent la modélisation mathématique (MODFLOW) et l'analyse coûts–avantages. Ces analyses sont appliquées à la région de Pancevacki Rit, qui a une longue histoire au sujet de l'excès d'eau. Le modèle de simulation de Pancevacki Rit est utilisé pour élaborer la stratégie de drainage optimal pour la gestion à long terme. Une densité de canaux de 25 m ha−1 et 7 stations de pompage avec une capacité totale installée de 35.8 m3 s−1, ne sont pas suffisantes pour protéger la région de 33 820 ha, principalement en raison d'une gestion inefficace. Initialement, les résultats du modèle mathématique ont été utilisés pour sélectionner la solution de drainage acceptable pour la région étudiée, avec 5 étapes distinctes et différents degrés de protection. L'introduction de l'évaluation économique (coûts–avantages) a permis la discrimination entre les différentes solutions. La solution plus complexe et efficace implique un gros investissement (16 millions €), mais les coûts unitaires sont mineurs (400 € ha−1) et le ratio coûts–avantages plus favorable. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-06-19T07:04:14.07567-05:0
DOI: 10.1002/ird.1861
- SPATE IRRIGATION OF BARLEY THROUGH FLOODWATER HARVESTING IN THE
GAREH‐BYGONE PLAIN, IRAN- Authors: Gholamreza Ghahari; Hossein Hashemi, Ronny Berndtsson
Abstract: Utilizing passive floodwater for spate irrigation in arid areas is an opportunity to use marginal water for crop production. These techniques have only partially been studied in an extensive way. This paper describes a floodwater harvesting and spreading system for spate irrigation and field experiments for cultivation of barley. The field experiments were carried out during a three‐year period. The area is noteworthy for its erratic and scarce rainfall. Due to the scarce and late rainfall, only in the second‐year experiment was barley yield achieved. On 5 December 2009, barley was planted in one treated plot inside the system and subsequently received spate irrigation on 8 December. On 16 December 2009, barley was planted in a second treated plot and in a control plot outside the system. During the growth period, the second treated plot and the control plot received moisture only from direct rainfall. The total weight of barley seed and straw in the treated plots was about 1620 and 2050 kg ha‐1, respectively. The total weight of barley seed and straw in the control plot, however, was only about 821 kg ha‐1. The results consequently displayed a statistically significant increase in yield for the treated plots as compared with the control plot. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
L'irrigation passive par piégeage des eaux de crue dans les zones arides offre la possibilité d'utiliser les eaux marginales pour la production agricole. Ces techniques n'ont été que partiellement étudiées, et de manière extensive. Cet article décrit la récolte des eaux de crue et le système d'épandage pour l'irrigation par épandage et les expériences de terrain pour la culture de l'orge. Les expériences de terrain ont été réalisées au cours d'une période de trois ans. La région se distingue par ses précipitations irrégulières et rares. En raison de la faible pluviosité, seule la deuxième année d'expérimentation a permis de récolter de l'orge. Le 5 décembre 2009, l'orge a été plantée dans un terrain d'essai à l'intérieur du système et a ensuite reçu l'irrigation par épandage le 8 décembre. Le 16 décembre 2009, l'orge a été plantée dans une seconde parcelle d'essai et dans une parcelle témoin en dehors du système. Au cours de la période de croissance, la deuxième parcelle d'essai et la parcelle témoin a reçu uniquement l'eau de pluie directe. Le poids total des grains d'orge et de paille dans les parcelles d'essai était compris entre 1620 et 2050 kg ha‐1, respectivement. Le poids total des grains d'orge et de paille dans la parcelle témoin, cependant, n'était que de 821 kg ha‐1. Les résultats affichent par conséquent une augmentation statistiquement significative du rendement pour les parcelles d'essai, par rapport à la parcelle témoin. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-05-22T06:50:56.845542-05:
DOI: 10.1002/ird.1855
- PERFORMANCE ANALYSIS OF ON‐DEMAND PRESSURIZED IRRIGATION NETWORK
DESIGNED WITH LINEAR AND FUZZY LINEAR PROGRAMMING- Authors: P. C. Kanakis; D. M. Papamichail, P. E. Georgiou
Abstract: In on‐demand pressurized irrigation networks the pressure and discharge requirements at each hydrant are dependent on the irrigation system requirements and the availability of water resources. Possible changes in these requirements can occur in the future because of change of irrigation methods, advances in technology, changes in user practices and behaviour, management decisions or future trends related to effective irrigation water application, altering pressure requirements at hydrants and the discharge at the upstream end of the network. The objective of this paper is to deal with changes in the pressure requirements by using the method of fuzzy linear programming (FLP) for the minimization of the pipes cost during the design stage of such a network. The FLP uses fuzzy numbers for the pressure head constraints at the hydrants. An application of the method in a case study network in Greece is presented and the results are compared with those from the linear programming (LP), focusing on the performance analysis of the generated networks, using the well‐known computer program COPAM. The results showed that the network design with FLP can cope better with future changes than the network designed with LP. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Dans les réseaux d'irrigation à la demande sous pression les exigences de pression et de débit à chaque prise dépendent des exigences du système d'irrigation et de la disponibilité des ressources en eau. D'éventuelles modifications de ces conditions peuvent se produire dans l'avenir et modifiant les exigences de pression aux prises et le débit à l'extrémité d'amont du réseau, comme par exemple le changement des méthodes d'irrigation, des progrès technologiques, les changements dans les pratiques ou le comportement des utilisateurs, les décisions de gestion ou les tendances futures liées à l'efficace application de l'eau d'irrigation. L'objectif de cet article est d'aborder les changements dans les exigences de pression en utilisant la méthode de programmation linéaire floue (PLF) pour la minimisation du coût des tuyaux au cours de la phase de conception d'un tel réseau. La PLF utilise des nombres flous pour les contraintes de pression en tête des prises. Une application de la méthode dans un réseau d'étude de cas en Grèce est présentée et les résultats sont comparés à ceux de la programmation linéaire (PL), en mettant l'accent sur l'analyse des performances des réseaux générés, en utilisant le programme COPAM. Les résultats ont montré que la conception du réseau à l'aide de la PLF peut mieux faire face aux changements à venir que le réseau conçu à l'aide de la PL. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-05-16T04:28:07.572559-05:
DOI: 10.1002/ird.1853
- DISCHARGE COEFFICIENT OF SHARP‐CRESTED SIDE WEIR IN TRAPEZOIDAL
CHANNEL WITH DIFFERENT SIDE‐WALL SLOPES UNDER SUBCRITICAL FLOW
CONDITIONS- Authors: Alireza Keshavarzi; James Ball
Abstract: In this study, a comprehensive experimental study was performed to find an equation for the estimation of flow discharge over a sharp‐crested side weir in a trapezoidal channel. A physical model with side slopes of 1.5, 1, 0.5 and 0 was used and sharp‐crested side weirs with different lengths and heights were tested under different flow conditions. In this study, 212 laboratory tests were performed with different side‐wall slopes under subcritical flow conditions since the Froude number = 0.08–0.80. As a result, using statistical analysis, a linear relationship is proposed here for estimation of the side‐weir discharge coefficient in a trapezoidal channel. The new equation is a function of the upstream Froude number, weir height and side‐wall slope. The new equation enables estimation of flow discharge over the side weir with consideration of different side slopes. Furthermore, previously proposed discharge relationships for estimation of the discharge coefficient over sharp‐crested side weirs were compared with the new equation and experimental data from this study and this comparison is also reported in this paper. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Dans cette étude, une étude expérimentale complète a été effectuée pour trouver une équation de l'estimation des débits d'écoulement d'une lame déversante latérale à un canal trapézoïdal. Un modèle physique avec des pentes latérales de 1.5, 1, 0.5 et 0 a été utilisé et des lames déversantes de différentes longueurs et hauteurs ont été testées sous différentes conditions d'écoulement. Dans cette étude, 212 tests de laboratoire ont été réalisés avec différentes pentes de paroi latérale sous condition d'écoulement subcritique puisque le nombre de Froude variait de 0.08 à 0.80. Par conséquent, en utilisant une analyse statistique, une relation linéaire est proposée ici pour l'estimation du coefficient de débit du déversoir latéral dans un canal en forme de trapèze. La nouvelle équation est une fonction du nombre de Froude en amont, de la hauteur du déversoir et la pente de la paroi latérale. La nouvelle équation permet d'estimer le débit d'écoulement du déversoir latéral pour différentes pentes de la paroi du canal. En outre, les relations de débit proposées antérieurement ont été comparées avec la nouvelle équation et les données expérimentales de cette étude, et cette comparaison est rapportée dans l'article également.
PubDate: 2014-05-08T01:00:29.043071-05:
DOI: 10.1002/ird.1856
- A NEW MODEL FOR HEAD LOSS ASSESSMENT OF SCREEN FILTERS DEVELOPED WITH
DIMENSIONAL ANALYSIS IN DRIP IRRIGATION SYSTEMS- Authors: Wenyong Wu; Wei Chen, Honglu Liu, Shiyang Yin, Yong Niu
Abstract: This study is based on data of the hydraulic analysis of 15 types of screen filters, incorporating such technical parameters as the pipe inlet/outlet inner diameter Dp, angle between filter body and inlet/outlet a, filter pore diameter ds, filter mesh number M, water velocity of inlet/outlet vi, and average water velocity of filter pore vm to develop a dimensional head loss model. The regression coefficient Radj2 is 0.951 and the correlation coefficient R between the measured value and predicted value is 0.97. Using the model to study filter head loss variations as different structure parameters change, and the variation of structure parameters would lead to the changes of vi, vm, Re and Fr, consequently resulting in head loss variation. It was found that the head loss decreases significantly as the inlet/outlet diameter and filter mesh diameter decrease. An increasing angle or filter mesh size (while keeping the filter diameter constant) does not have a significant impact on the screen filter head loss. For the screen filter structural design, the proper inner diameter of inlet/outlet and filter mesh diameter should be selected to reduce both water head loss along the path and local head loss. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Cette étude est basée sur les données de l'analyse hydraulique de 15 types d'écrans de filtres, intégrant ces paramètres techniques pour développer un modèle dimensionnel de pertes de charge, comme les diamètres internes d'entrée et de sortie de la conduite Dp, l'angle entre le corps de filtre et l'axe d'entrée/sortie a, le diamètre des pores du filtre ds, le numéro de tamis M, la vitesse de l'eau de d'entrée et desortie vi, et la vitesse moyenne de l'eau dans le filtre vm. Le coefficient de régression Radj2 est 0.951 et le coefficient de corrélation R entre la valeur mesurée et la valeur prédite est de 0.97. Le modèle permet d'étudier les variations de pertes en charge de la tête de filtre en faisant varier les paramètres de structure que sont vi, vm, Re et Fr. On a constaté que la perte de charge diminue de manière significative alors que le diamètre d'entrée/sortie et la taille du tamis diminuent. Augmenter l'angle du filtre ou la maille du tamis (tout en gardant constant le diamètre du filtre) n'a pas eu d'impact significatif sur les pertes en charge du filtre. Pour la conception de la structure de l'écran de filtre, le diamètre intérieur d'entrée/sortie et la maille du filtre doivent être choisis pour réduire à la fois les pertes en charges linéaires et les pertes locales dans la tête du filtre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-05-07T04:43:00.304788-05:
DOI: 10.1002/ird.1846
- BRICOLAGE AS INNOVATION: OPENING THE BLACK BOX OF DRIP IRRIGATION SYSTEMS
- Authors: Maya Benouniche; Margreet Zwarteveen, Marcel Kuper
Abstract: In Morocco, many farmers enthusiastically use drip irrigation. However, few drip irrigation systems conform to engineering standards. In a process they refer to as bricolage, farmers modify and adapt standard designs, thus creating their own technical standards. We document three instances of bricolage and show that it is a useful term to explain irrigation innovation processes. Through bricolage farmers adapt and modify the system to their needs, but also enter a process of gradual learning about what drip irrigation is and what it can achieve. Bricolage has led to the multiplication and diversification of drip systems, with different categories of users co‐designing the nature and direction of change it provokes. Through bricolage, local actors effectively share responsibilities of the design process with engineers. The paper concludes that the fact that drip irrigation lends itself to bricolage helps explain its success as an innovation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Au Maroc, de nombreux agriculteurs utilisent l'irrigation au goutte à goutte. Pourtant, peu de systèmes de goutte à goutte sont conformes aux normes fixées par des ingénieurs. Dans un processus qu'ils qualifient de bricolage, les agriculteurs adaptent les installations, et créent des normes locales. Nous documentons trois instances de bricolage, et montrons que le terme bricolage est utile pour expliquer le processus d'innovation en irrigation. Le bricolage a permis la conception de systèmes plus adaptés aux conditions locales, mais permet aussi un apprentissage graduel de la technique, et plus généralement, d'apprivoiser le changement. Les acteurs locaux ont ainsi pris le contrôle de l'innovation et prennent des responsabilités dans des domaines que l'on pensait réservés aux ingénieurs. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-05-07T04:38:24.60729-05:0
DOI: 10.1002/ird.1854
- ERRATUM: A STUDY ON THE ROLE OF HABITATS OF TIDAL LAND RECLAMATION AREAS
FOR WINTER MIGRANTS IN KOREA- Authors: Park Sang Hyun; Kim Jae Ok, Ji Kwang Jae, Lee Deog Bae
PubDate: 2014-04-01T07:03:06.159638-05:
DOI: 10.1002/ird.1834
- THE USE OF WATER IN THE AGRICULTURAL SECTOR: A PROCEDURE FOR THE
ASSESSMENT OF LARGE‐SCALE IRRIGATION EFFICIENCY WITH GIS- Authors: Flavia Tromboni; Lucia Bortolini, Marco Martello
Abstract: Large‐scale water assessment models can be valid decision support systems for water management institutions. We developed a spatially distributed model in order to evaluate efficiencies of irrigation scenarios. Model development required four stages: questionnaire data collection from farmers, integration of questionnaire data with water supply and physical soil characteristics data, cluster analysis with Management Zone Analyst, and GIS for spatial distribution. Four irrigation scenarios in the north‐east of Italy were compared: (i) the current condition (three turns of 24 h of supplied water per month), (ii) scenario 2 (three turns of 16 h of supplied water per month), (iii) scenario 3 (four turns of 12 h per month); and (iv) scenario 4 (4 turns of 10 h per month). In the current irrigation scheme, results show high potential water excess in every month of the irrigation season. Shifting from three to four irrigation turns per month increased the probability of water excess, because water losses decreased and water availability for plants increased. For the same reason, potential water excess increased when the duration of each turn decreased, even when the total water supply was reduced. The irrigation efficiency index, therefore, was lowest in scenario 1 compared to the other scenarios. Scenario 4, in contrast, was the most efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Les modèles d'évaluation de l'irrigation à grande échelle peuvent constituer un bon système d'aide à la prise de décision pour les institutions de gestion d'eau. Nous avons mis en place un modèle de distribution spatiale capable de comparer différents scénarios pour en évaluer l'efficience. La mise en place du modèle a suivi quatre étapes: récolte de données avec questionnaires aux agriculteurs, intégration des données d'alimentation en eau de caractéristiques physiques du sol, analyse en cluster avec Management Zone Analyst (MZA) et Systèmes d'information géographique (GIS) pour la distribution. Nous avons comparé quatre scénarios dans le nord‐est de l'Italie: la situation actuelle (trois sessions mensuelles alimentation en eau de 24 h), le scénario n°2 (trois sessions de 16 h par mois), scénario n°3 (4 sessions de 12 h), et, le scénario n°4, de 4 sessions de 10 h. Dans le schéma d'irrigation actuel, les résultats montrent une forte probabilité d'excès d'eau pendant tous les mois de la saison d'irrigation. En changeant de trois à quatre sessions d'irrigation par mois, la probabilité d'excès a augmenté car les pertes d'eau diminuaient et il y avait une plus grande quantité d'eau disponible pour la croissance des plantes. Pour la même raison, l'excès d'eau potentiel augmentait quand la durée des sessions diminuait, même si la fourniture en eau totale diminuait. L'indice d'efficience d'irrigation était donc le plus faible pour le scénario 1 comparé aux autres. Le scénario 4 était le plus efficient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-02-25T01:31:37.015895-05:
DOI: 10.1002/ird.1833
- PRACTICAL APPLICATION OF DSS‐FS FERTIGATION SIMULATOR IN SEVERAL
CROPS WORLDWIDE- Authors: J. M. Moreira Barradas; S. Matula, F. Dolezal, G. B. Mekonnen, M. Miháliková, A. T. Chala
Abstract: The DSS‐FS fertigation simulator is intended to support design and optimization of irrigation and fertigation systems while increasing their environmental sustainability. The DSS‐FS is a decision support system aiming to simplify the design of advanced irrigation systems, including fertigation features assuring its optimal efficiency and error minimization. Data from farms where the DSS‐FS was used (as the primary consulting system) were analysed and are presented in this article. This system has proven to be user friendly and is reported by the majority of users to increase production by considerable amounts, saving 20–30% in input factors and energy. Now, further aided by user feedback, the system will continue to be optimized, with a view to improving current functionalities and implementing new ones, as well as extending its applicability. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Le simulateur de fertigation DSS‐FS est destiné à soutenir la conception et l'optimisation des systèmes d'irrigation et de fertigation tout en augmentant leur durabilité environnementale. Le DSS‐FS est un système d'aide à la décision visant à simplifier la conception des systèmes d'irrigation avancés, qui intègre les caractéristiques de fertigation, assure l'efficacité du système et minimise les erreurs. Les données issues d'une consultation primaire des fermes où le DSS‐FS est utilisé ont été analysées, et les résultats sont présentés dans cet article. Le système a fait ses preuves pour être convivial, et la majorité des utilisateurs rapportent que la production augmente en quantités considérables, alors que des facteurs d'entrée et d'énergie sont réduits de 20 à 30%. Maintenant, grâce aux retours des utilisateurs, le système continuera à être optimisé, en vue de l'amélioration des fonctionnalités actuelles et de la mise en œuvre de nouvelles, ainsi que l'extension de son domaine d'application. Copyright © 2014 John Wiley and Sons, Ltd.
PubDate: 2014-02-17T07:05:43.048079-05:
DOI: 10.1002/ird.1832
- EUROPEAN TRADITIONAL IRRIGATION IN TRANSITION PART II: TRADITIONAL
IRRIGATION IN OUR TIME—DECLINE, REDISCOVERY AND RESTORATION
PERSPECTIVES- Authors: Christian Leibundgut; Irene Kohn
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Abstract: The first part of this review demonstrates that before the twentieth century, traditional irrigation schemes were widespread and a characteristic feature of European landscapes. Rapid decline in traditional irrigation practice ensued following the arrival of agricultural industrialization. Today working traditional irrigation systems are rare exceptions, yet relic features can still frequently be found in the field. Consequently, the tradition of irrigation is diminishing and comprehensive documentation and reconstruction are urgent issues. Moreover, full recognition of irrigation tradition as a rural patrimony of high complexity is needed. Irreversible demise of irrigation operation entails the loss of genuine traditional irrigation landscapes as they were a characteristic part of many regions once. Indeed, interest in traditional irrigation has reawakened recently. Beneficial functions and services of traditional irrigation have been recognized apart from purely agricultural profitability. Increasingly initiatives for revitalization of irrigation emerge, often from nature, biodiversity and landscape conservation circles. Due to conflicts and competing management demands local restoration projects face many challenges. Yet a great potential for creating win–win outcomes by adequate multifunctional landscape management is demonstrated by the existing projects, where the restoration of an extensive heritage landscape could be realized. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
La première partie de cet article démontre que, avant le XXème siècle, les systèmes d'irrigation traditionnelle étaient très étendus et caractéristiques des paysages européens. Avec l'arrivée de l'industrialisation agricole, un déclin rapide de ces traditions a commencé. Bien que les vestiges d'une irrigation traditionnelle soient fréquemment visibles dans le paysage, rares sont ces systèmes encore fonctionnels aujourd'hui. En conséquence, la tradition dans l'irrigation se perd et une documentation complète ainsi qu'une reconstruction historique de ces systèmes est urgente. De plus, le classement de l'irrigation traditionnelle comme un patrimoine rural d'une grande complexité est essentiel. Une perte irréversible des techniques d'irrigation engendrerait inévitablement une perte des paysages creusés par ces traditions et très caractéristiques pour de nombreuses régions. Heureusement, on peut constater dernièrement un retour de l'intérêt pour l'irrigation traditionnelle. Celle‐ci a montré qu'elle pouvait apporter des services et fonctions bénéfiques en dehors d'une production agricole purement orientée vers le profit. Les initiatives pour la revitalisation des systèmes d'irrigation sont de plus en plus fréquentes, provenant souvent de groupes pour la conservation de la nature, de la biodiversité et du paysage. En raison de conflits ainsi que d'objectifs divergents dans la gestion des ressources, les projets de restauration sont souvent exposés à de nombreux challenges. Cependant, les projets de restauration de l'héritage paysager existants ont pu montrer que, lors d'une gestion multifonctionnelle adéquate du paysage, un dénouement ‘profit–profit’ est possible. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-23T01:48:12.687776-05:
DOI: 10.1002/ird.1825
- EUROPEAN TRADITIONAL IRRIGATION IN TRANSITION PART I: IRRIGATION IN TIMES
PAST—A HISTORIC LAND USE PRACTICE ACROSS EUROPE- Authors: Christian Leibundgut; Irene Kohn
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Abstract: Whereas the importance of traditional irrigation in southern Europe is well known, its role in the ecological history of rural landscapes elsewhere in Europe is often overlooked. This two‐part review aims to advance understanding of the historical and present role of traditional irrigation farming schemes in Europe. It confirms that, prior to the industrial era, irrigation had been an essential part of farming for centuries. It was practised in very different, often contrasting, environmental regions across Europe. The historical spread of the schemes is presented in a map. Two ‘golden ages’ of traditional irrigation in Europe can be identified: the first in the High Middle Ages along with the introduction and widespread adoption of the three‐field system, and the second in the late eighteenth up to the first half of the twentieth century with reorganization of this agricultural system. Due to the complex character of past irrigation functioning, scientific understanding of processes and long‐term impacts is difficult, but ultimately all irrigation farming enterprises were driven by the purpose of increasing yields. Apparently the traditional schemes were the result of an evolution process over the course of centuries characterized by steady optimization and adaptation to historic and local conditions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Alors que l'importance de l'irrigation traditionnelle en Europe du Sud est bien connue, ses impacts écologiques sur le paysage rural du reste de l'Europe sont souvent oubliés. Cet article en deux parties a pour but d'apporter une meilleure compréhension du rôle tant historique qu'actuel de l'irrigation traditionnelle dans le schéma rural européen. Le schéma agricole européen ainsi que son étendue sont présentés à l'aide d'une carte. Il y est mis en avant que, avant l'ère industrielle, l'irrigation était une partie essentielle de l'agriculture pendant des siècles, pratiquée en Europe dans des régions aux caractères environnementaux très distincts. L'irrigation traditionnelle européenne a connu deux ‘âges d'or’. Le premier se situe à la fin du Moyen Age et se caractérise par l'introduction de l'assolement triennal, alors que le second, s'étendant entre la fin du XVIIIe et la première moitié du XXe siècle, correspond à une réorganisation de ce système agricole. En raison du caractère complexe du fonctionnement de l'irrigation dans le passé, la compréhension scientifique de ses procédés et de son impact sur le long terme est difficile. Mais le besoin d'augmenter la productivité a toujours été la motivation principale de tout système d'irrigation agricole. À l'évidence, le schéma traditionnel était le résultat d'un processus évolutif au cours des siècles caractérisé par une optimisation constante et une adaptation aux conditions historiques et locales. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-21T02:00:58.419885-05:
DOI: 10.1002/ird.1826
- A DRAIN‐SPACING EQUATION THAT TAKES THE HORIZONTAL FLOW IN THE
UNSATURATED ZONE ABOVE THE GROUNDWATER TABLE INTO ACCOUNT- Authors: A. Yousfi; M. Mechergui, Henk Ritzema
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Abstract: Most drain spacing calculations do not take the horizontal flow in the unsaturated zone above the groundwater table into consideration. In this paper, a solution is presented that includes the contribution of unsaturated flow above the groundwater table. Drain spacing calculated with the newly derived equation is compared to that calculated with the Hooghoudt equation and the two‐dimensional Hydrus‐2D model. Results show that drain spacing calculated with the new equation results in a wider value. The effects are most pronounced for tiles located close to the impervious layer, particularly in coarse, sandy soils. These effects rapidly decrease if the depth of the impervious layer increases. The effect of the unsaturated zone flow contribution is limited to sandy soils, for low infiltration ratios and tiles placed on top of an impervious layer. The maximum increase in drain spacing calculated by the new formula is about 30% higher, suggesting that inclusion of the contribution of the unsaturated zone flow in the computation of drain spacing may result in greater economy in the design of subsurface drainage systems. Moreover, the new equation is more general and is applicable for tiles lying on or far from an impervious layer. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
La plupart des équations utilisées pour le calcul d'écartement des drains ne tiennent pas compte des écoulements horizontaux vers les drains provenant de la zone non saturée. Dans ce présent travail, nous proposons une nouvelle équation tenant compte de la contribution au débit des drains de la zone non saturée au‐dessus du niveau de la nappe. L'écoulement vers un drain est la somme de trois composantes: les deux premières représentent la contribution des flux dans l'écoulement vers le drain provenant de la zone saturée au‐dessus et au‐dessous du drain, le troisième représente la contribution au flux provenant de la zone non saturée. Les deux premières sont identiques à celles trouvées dans les équations ordinaires pour calculer l'écartement des drains, alors que le troisième représente notre contribution.
Pour examiner l'effet de la zone non saturée sur l'écartement des drains, ces derniers sont calculés par notre nouvelle formule et celle développée par Hooghoudt. Les résultats montrent que l'écartement calculé par notre formule donne des valeurs supérieures à celles de Hooghoudt. La différence est plus grande pour des drains reposant sur le substratum imperméable et pour des sols de texture sableuse. Cette différence décroit rapidement avec l'accroissement de la profondeur du substratum par rapport aux drains. L'effet de la zone non saturée est limité aux sols sableux avec un rapport ( q0 /Ks) faible et des drains reposant ou peu éloignés du substratum imperméable. La différence maximale obtenue entre écartement calculé par notre formule et celle calculée par la formule de Hooghoudt peut atteindre 30%. Ceci suggère l'importance d'utiliser notre formule pour minimiser les coûts d'investissement dans les projets de drainage agricole. En plus, la formule développée s'applique pour des drains reposant ou non sur un substratum imperméable ce qui n'est pas le cas pour les autres formules. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-15T01:21:16.73046-05:0
DOI: 10.1002/ird.1821
- AUTOMATIC CALIBRATION OF A HYDROLOGIC MODEL FOR SIMULATING GROUNDWATER
TABLE FLUCTUATIONS ON FARMS IN THE EVERGLADES AGRICULTURAL AREA OF SOUTH
FLORIDA- Authors: Hoyoung Kwon; Sabine Grunwald, Howard Beck, Yunchul Jung
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Abstract: The Shuffled Complex Evolution—Universal Algorithm (SCE‐UA) is an automatic calibration algorithm that has shown success in finding a globally optimum objective function with more efficiency than other methods. We incorporated the SCE‐UA into our novel modeling environment, utilizing an ontology‐based simulation (OntoSim‐Sugarcane) framework adapted to analyze groundwater table (WT) fluctuations and drainage practices on four farm basins in the Everglades Agricultural Area of south Florida.
Utilizing two water years (WY96–97) of farm WT fluctuations observed at a portion (
PubDate: 2014-01-14T06:48:38.248731-05:
DOI: 10.1002/ird.1822
- WATER DROPLET TRAJECTORIES IN A SPRINKLER JET FLOW: THE QUANTUM
HYDRODYNAMIC FRAMEWORK- Authors: Marco Medici; Giulio Lorenzini, Daniele De Wrachien
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Abstract: The design of a sprinkler irrigation system is always associated with a full understanding of the kinematics of the droplets during their aerial path. Resolving this problem involves both theoretical and experimental considerations. Among the theoretical studies the classical mechanical approach, based on Newton's law, offers a useful tool to describe the trajectories of water droplets from the sprinkler nozzle to the ground. The problem becomes even more complicated when not just a single droplet alone is assessed but a multi‐droplet system is accounted for. In addition to the inter‐parameter dependencies, an inter‐droplet reciprocal repulsion is also observed, mainly due to electrical interactions between the hydrogen and oxygen atoms of the different water molecules. In this context, the whole classic–quantum and single‐droplet versus multi‐droplet alternatives need to be discussed and pinpointed, and these are the main aims of the present paper which focuses on the theoretical part of the issue, thus highlighting new perspectives of a deeper comprehension in the spray flow‐related phenomena. On the whole, the new approach allows us to recast the classical fluid dynamic equations into so‐called quantum equations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
La conception d'un système d'irrigation par aspersion est toujours associée à la pleine compréhension de la cinématique des gouttelettes lors de leur passage aérien. Résoudre ce problème implique à la fois des considérations théoriques et expérimentales. Parmi les études théoriques, l'approche mécanique classique, basée sur la loi de Newton, offre un outil utile pour décrire les trajectoires des gouttelettes d'eau depuis la buse d'arrosage jusqu'au sol. Le problème devient plus compliqué quand on cherche à représenter un système multi‐gouttes. Outre les dépendances inter‐paramètres, il est également observé une répulsion réciproque entre les gouttelettes, principalement en raison des interactions électriques entre l'hydrogène et les atomes d'oxygène des différentes molécules d'eau. Dans ce contexte, l'ensemble des alternatives classique‐quantique à une seule goutte ou à plusieurs gouttes doivent être discutés et mis en évidence; ce sont les principaux objectifs de la présente étude qui se concentre sur la partie théorique de la question, soulignant ainsi les nouvelles perspectives d'une compréhension plus profonde des phénomènes liés à des flux de pulvérisation. Dans l'ensemble, la nouvelle approche permet de reformuler les équations de la dynamique des fluides classiques dans les équations dites quantiques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-13T07:55:56.13579-05:0
DOI: 10.1002/ird.1824
- AN OPTIMIZATION SCHEME OF IRRIGATION ADVICE: A CASE STUDY, SUGAR BEET IN
THE BASQUE COUNTRY- Authors: Gorka Landeras; Amaia Ortiz‐Barredo, José Javier López
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Abstract: Irrigation advice is usually based on the optimization of crop yield, which sometimes does not meet the objective of economic optimization. In some regions, the information provided by irrigation scheduling schemes based on crop production optimization is not completely reliable if there are economic or environmental constraints. The objective of the present study is the development of an optimization scheme of irrigation advice based on economic optimization under different scenarios of water availability. The optimization scheme presented in this study is focused on the minimization of the economic losses related to the cost of water and the economic yield loss associated with different irrigation strategies. As a case study the developed scheme was applied to the optimization of irrigation advice on sugar beet in the Basque country (northern Spain). A comparison has been performed between the optimized and the actual irrigation strategies in the area of study. As a result of this comparison the adoption by an Irrigation Advisory Service of the developed optimization scheme seems adequate in the area of study. This comparison reveals the utility of the developed scheme for the optimization of irrigation advice under specific scenarios of water constraints. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Les conseils d'irrigation sont généralement basés sur l'optimisation du rendement des cultures, qui parfois ne répondent pas à l'objectif d'optimisation économique. Dans certaines régions, les informations fournies par les systèmes de planification de l'irrigation basés sur l'optimisation de la production agricole ne sont pas totalement fiables s'il y a des contraintes économiques ou environnementales. L'objectif de la présente étude est l'élaboration d'un schéma d'optimisation des conseils d'irrigation basé sur l'optimisation économique de différents scénarios de disponibilité de l'eau. Le schéma d'optimisation présenté dans cette étude se concentre sur la minimisation des pertes économiques liées au coût de l'eau et aux baisses de rendement économique associées à différentes stratégies d'irrigation. Le système développé a été appliqué à l'optimisation des conseils d'irrigation de la betterave à sucre dans le pays Basque (nord de l'Espagne). Une comparaison a été effectuée entre les stratégies d'irrigations optimisées et les stratégies d'irrigations réelles dans la zone d'étude. À la suite de cette comparaison, l'adoption par un service de conseil en irrigation du schéma d'optimisation développé semble adéquate dans la zone d'étude. Cette comparaison révèle l'utilité du système développé pour l'optimisation des conseils d'irrigation dans les scénarios spécifiques des contraintes hydriques. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-13T07:54:19.395281-05:
DOI: 10.1002/ird.1827
- EVALUATION OF SURGE AND CUTBACK FLOW FURROW IRRIGATION SYSTEMS FOR PEPPER
(CAPSICUM ANNUUM) PRODUCTION- Authors: Hailu Debele Gudissa; Desalegn Chemeda Edossa
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Abstract: The aim of this field experiment was to evaluate surge, cutback and conventional flow furrow irrigation systems in terms of hydraulic, technical and agronomic performance measures for pepper production in Gambella Regional State, Ethiopia. The treatments consisted of two surges (SR1 = 1/3 cycle ratio and SR2 = 1/2 cycle ratio), one cutback (CB) and one conventional (C) flow furrow irrigation systems. The advance time ratios (ATR) recorded under the two surge treatments ranged from 0.57 to 0.70. Maximum application efficiency of 61.8%, storage efficiency of 95.1% and uniformity coefficient of 77.3% were recorded under SR1, whereas the lowest corresponding values of 52.8, 81.2 and 56.1% were recorded under C. Maximum deep percolation (23.6%) and tailwater (27.7%) losses were recorded from CB and C treatments, respectively, whereas SR1 and SR2, respectively, gave minimum deep percolation (14.3%) and tailwater (20.5%) losses. In terms of all agronomic performance measures, it was found that SR2 performed well, followed by SR1. However, the C treatment gave minimum yield (6450 kg ha−1), crop water productivity (17.5 kg ha−1 mm−1) and irrigation water productivity (11.3 kg ha−1 mm−1). From the findings of this study, it was concluded that surge and cutback flow furrow irrigation systems are promising technologies for pepper production in areas with minimal water use. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Le but de cette expérience sur le terrain était d'évaluer les écoulements à impulsions, à deux débits et conventionnels dans des raies d'irrigation, en termes de performances hydrauliques, techniques et agronomiques pour la production de poivre dans l'Etat régional de Gambella, en Ethiopie. Les traitements consistaient en des écoulements à deux impulsions (SR1 = 1/3 apport du cycle et SR2 = 1/2 apport du cycle), à deux débits (CB) et un système d'irrigation classique (C). Les ratios de temps d'avancement (ATR) ont été enregistrés dans les deux traitements par impulsions variaient 0.57 à 0.70. L'efficacité d'application maximale de 61.8%, l'efficacité du stockage de 95.2% et un coefficient d'uniformité de 77.3% ont été enregistrés sous SR1, tandis que les valeurs correspondantes les plus basses de 52.8, 81.2 et 56.1%, respectivement, ont été enregistrées dans le cadre du traitement de l'irrigation classique. Les valeurs maximales de percolation profonde (23.6%) et de pertes en fin de ligne (27.7%) ont été enregistrées pour les traitements CB et C, respectivement, alors que SR1 et SR2, ont fourni les valeurs minimales de pertes par percolation profonde (14.3%) et de pertes en fin de ligne (20.5%). En termes de toutes les mesures de performance agronomique, il a été constaté que SR2 est bien suivie par SR1. Toutefois, le traitement de l'irrigation traditionnelle a les plus faibles valeurs en termes de rendement (6450 kg ha−1), d'efficacité de la consommation d'eau des cultures (17.5 kg ha−1 mm−1) et d'efficience d'utilisation de l'eau d'irrigation (11.3 kg ha−1 mm−1). On peut conclure que l'utilisation de systèmes d'irrigation à la raie avec des écoulements à impulsions ou à deux débits peuvent être une technologie prometteuse pour la production économe en eau du poivre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-13T03:50:28.19179-05:0
DOI: 10.1002/ird.1828
- THE IMPACT OF IRRIGATION TECHNOLOGY ON THE FINANCIAL AND ECONOMIC
PERFORMANCE OF SMALLHOLDER IRRIGATION IN ZIMBABWE- Authors: Norman Mupaso; Emmanuel Manzungu, Jackqueline Mutambara, Benjamin Hanyani‐Mlambo
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Abstract: The study assessed the impact of irrigation technology on the financial and economic performance of smallholder irrigation in Zimbabwe. The study was conducted in 2011 in the Hamamavhaire and Mhende irrigation schemes in Chirumanzu District (south‐central Zimbabwe). A questionnaire survey was administered to 79 respondents drawn from farmers using sprinkler (n = 32), flood (n = 39) and drip (n = 8) systems. Gross margin analysis, in conjunction with cost–benefit analysis, was used to evaluate the financial and economic performance of farmers. Farmers using the sprinkler system obtained the highest total gross margin per hectare (US$2762), followed by the flood system with returns that were 21% lower (US$2191), while the drip system recorded 50% lower returns (US$1387). Economic analysis indicated the superiority of the flood system (NPV = US$36 699; IRR = 42% and BCR = 4) compared to sprinkler irrigation (NPV = US$27 813; IRR = 38%; BCR = 2) and the drip system (NPV = US$25 393; IRR = 23%; BCR = 2). While the flood system was the most desirable from the financial and economic points of view, because of low operational costs, this could be offset by negative environmental impacts. The study concluded that the choice of one particular irrigation technology over another is a fine balance between efficiencies that can be achieved and the development and operational costs. Irrigation technology alone does not determine financial and economic viability. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
L'étude a évalué l'impact de la technologie de l'irrigation sur le rendement financier et économique de la petite irrigation au Zimbabwe. L'étude a été menée en 2011 dans les périmètres irrigués du Hamamavhaire et de Mhende (district de Chirumanzu, centre‐sud du Zimbabwe). Une enquête par questionnaire a été conduite auprès de 79 agriculteurs utilisant l'irrigation soit par aspersion (n = 32), soit par submersion (n = 39), soit par goutte à goutte (n = 8). La performance financière et économique des agriculteurs a été évaluée par l'étude de la marge brute, et par une analyse coûts–bénéfices. Les agriculteurs qui utilisent le système d'arrosage par aspersion ont obtenu la plus forte marge brute totale par hectare (US$2762), suivis par le l'irrigation par submersion, avec des rendements inférieurs de 21% (US$2191), tandis que le système au goutte à goutte a donné des rendements inférieurs de 50% (US$1387). L'analyse économique a indiqué la supériorité du système par submersion (VAN = US$36 699; IRR = 42% et BCR = 4) par rapport à l'irrigation par aspersion (VAN = US$27 813; IRR = 38%; BCR = 2) et au système au goutte à goutte (VAN = US$25 393; IRR = 23%; BCR = 2). Le système par submersion était le plus désirable du point de vue financier et économique, en raison des faibles coûts d'exploitation, mais ne pouvait compenser ses impacts négatifs sur l'environnement. L'étude a conclu que le choix d'une technologie d'irrigation particulière plutôt qu'une autre est un équilibre délicat entre les économies qui peuvent être réalisées, le développement et les coûts opérationnels. La technologie d'irrigation à elle seule ne permet pas de déterminer la viabilité économique et financière. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-01-09T05:45:43.672882-05:
DOI: 10.1002/ird.1820
- EDITORIAL†
- Authors: Gao Zhanyi
First page: 143
PubDate: 2014-04-16T01:15:23.607095-05:
DOI: 10.1002/ird.1850
- GAME CHANGERS FOR IRRIGATED AGRICULTURE—DO THE RIGHT INCENTIVES
EXIST'- Authors: Jeremy Bird
First page: 146
Abstract: Game changers to achieve sustainable intensification of agriculture are possible in the irrigation sector and they focus mainly on getting more with less. There is, however, still a long way to go to replicate, adapt and develop approaches to take such ideas to scale and increase productivity within existing agricultural water management contexts. Recognizing this, the CGIAR Research Program on Water, Land and Ecosystems (WLE) seeks to achieve sustainable intensification through productive and efficient use of resources, restoring the productive capacity of degraded agricultural landscapes and reducing risk and uncertainty through the sustainable management of land and water resources. WLE research has contributed to reductions in fertilizer use through substitution with reused organic waste products, improved groundwater governance in India and changing the policy framework for smallholder farmers in Africa to improve their access to simple water management technologies. Achieving more widespread adoption of these kinds of practices requires evidence which can increase our understanding of the constraints and effectiveness of different options; an openness to explore new and sometimes counter‐intuitive ideas; working across institutional boundaries; consideration of the rainfed to irrigation continuum; and a commitment to provide the necessary policy framework, capacity and resources to support incentives for change. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Des iconoclastes pour atteindre uneintensification durable de l'agriculture existent dans le secteur de l'irrigation et ils se concentrent principalement 'àobtenir plus avec moins. 'Il existe cependant encore un long chemin à parcourir pour reproduire, adapter et développer ces approches en vraie grandeur et d'accroître la productivité dans les contextes de gestion de l'eau agricole existants. Reconnaissant cela, le programme de recherche du CGIAR sur les terres, l'eau et les écosystèmes (WLE) cherche à atteindre uneintensification durable grâce à l'utilisation productive et efficace des ressources, la restauration de la capacité de production des paysages agricoles dégradés et la réduction du risque et de l'incertitude à travers la gestion durable des terres et des ressources en eau. La recherche conduite dans WLE a contribué à réduire l'utilisation des engrais grâce à la substitution des déchets organiques réutilisés, l'amélioration de la gouvernance des eaux souterraines en Inde et à l'évolution du cadre politique pour les petits agriculteurs en Afrique afin d'améliorer leur accès aux technologies simples de gestion de l'eau. L'adoption plus généralisée de ces types de pratiques exige des preuves qui peuvent améliorer notre compréhension des contraintes et l'efficacité des différentes options; une ouverture pour explorer des idées nouvelles et parfois contre‐intuitives; travailler au‐delà les frontières institutionnelles; examiner les termes de passage du pluvial à l'irrigation; un engagement à fournir le cadre politique nécessaire, la capacité et les ressources pour soutenir des incitations au changement. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-21T04:39:39.365956-05:
DOI: 10.1002/ird.1838
- IRRIGATION IN THE TWENTY‐FIRST CENTURY: REFLECTIONS ON SCIENCE,
POLICY AND SOCIETY- Authors: Roberto Lenton
First page: 154
Abstract: Irrigated agriculture will come under increased global pressures in the twenty‐first century to be more efficient, productive, profitable and sustainable. This paper considers the implications of these pressures. It concludes that we will need the best of science to develop the scientific underpinnings for innovative approaches in irrigated agriculture; effective policies and institutions to control use, manage storage, balance water needs, and create incentives for adoption of innovations; and a broader set of actors working together as part of the solution set. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
En réaction à l'accroissement des pressions mondiales du 21ème siècle, l'agriculture irriguée devra être plus efficace, productive, rentable et durable. Ce document examine les implications de ces pressions. Il conclut que nous aurons besoin du meilleur de la science pour développer les fondements scientifiques des approches innovantes de l'agriculture irriguée, de politiques et d'institutions efficaces pour contrôler l'utilisation, la gestion du stockage, les besoins en transferts d'eau, et de créer des incitations pour l'adoption des innovations, et de réunir un plus large ensemble d'acteurs qui collaboreraient chacun à la solution. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-04-16T01:15:22.897748-05:
DOI: 10.1002/ird.1844
- POLICY, SCIENCE AND SOCIETY INTERACTION
- Authors: L. Tollefson; H. El Atfy, T. Facon, A. Kerc
First page: 158
Abstract: Irrigated agriculture is undergoing rapid change and is facing issues related to climate change, population growth, consumption patterns, competition for resources and cost of development. The challenge is whether water availability for irrigation along with rainfed production will be sufficient to meet growing food demand and improve global food security. Traditionally governments have been responsible for developments in the irrigation sector through planning, design and construction of projects. Trends toward decentralization, fiscal crisis and growth of the private sector have led government to divest some of its role to user organizations and the private sector. This has been known as the participatory approach to irrigation management and has been adopted widely by many countries with a range of institutional arrangements. Many irrigation and drainage schemes worldwide perform below their capacity. To modernize and improve this capacity will require innovation and technical advancement, but in addition issues of policy, governance, management and institution must be addressed. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
L'agriculture irriguée connaît une évolution rapide et fait face à des questions liées au changement climatique, la croissance démographique, aux modes de consommation, à la concurrence pour les ressources et aux coûts de développement. Le défi est de savoir si la disponibilité en eau pour l'irrigation ainsi que la production pluviale sera suffisante pour répondre à la demande croissante de denrées alimentaires et d'améliorer la sécurité alimentaire mondiale. Traditionnellement, les gouvernements ont été responsables de l'évolution du secteur de l'irrigation à travers la planification, la conception et la construction de projets. Les tendances à la décentralisation, la crise financière et la croissance du secteur privé ont conduit les gouvernements à céder une partie de leur rôle aux organisations d'usagers et au secteur privé. Cela a été connu comme l'approche participative de la gestion de l'irrigation et a été largement adopté par de nombreux pays avec une gamme d'arrangements institutionnels. Beaucoup de systèmes d'irrigation et de drainage de par le monde fonctionnent en dessous de leur capacité. Afin de moderniser et d'améliorer cette capacité, il faudra de l'innovation et des avancées techniques, mais dans les questions institutionnelles de politique, de gouvernance, de gestion doivent également être abordées. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-18T05:24:08.392368-05:
DOI: 10.1002/ird.1840
- INNOVATION THROUGH RESEARCH AND DEVELOPMENT FOR IRRIGATION WATER
MANAGEMENT- Authors: Gerhard R. Backeberg
First page: 176
Abstract: For irrigation water management, knowledge created through scientific research has to meet the criterion of being useful for decisions and actions. Research projects must therefore be directed and managed according to the innovation cycle. It means that research must be taken further to application of outputs and actually result in outcomes that are socially beneficial. Research‐based innovation is thus about turning opportunities into ideas and thereafter widely used practice, by following the iterative process of creativity, invention and exploitation. Innovation is the instrument of entrepreneurship, which is essential in research management. Decisions must be taken on the allocation of scarce funds for competent scientists to improve the knowledge base. In irrigation water management the key decision variables for efficient food production are measuring water use; reducing canal water losses; estimating crop water requirements; real‐time irrigation scheduling; costing and investment procedures; and selecting appropriate technology for water application. Case studies are presented of research on these priority issues, which were followed by technology transfer projects to review and improve practical application. Training guidelines and manuals were compiled in support of skills development through practical courses and extension programmes. This required a continuous, focused drive to promote technology adoption and implementation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Les connaissances issues de la recherche scientifique pour la gestion de l'eau d'irrigation doivent répondre au critère d'être utile pour les décisions et les actions. Les projets de recherche doivent donc être dirigées et gérées selon le cycle de l'innovation. Cela signifie que la recherche doit être prise à la suite de l'application des résultats et fait aboutir à des résultats qui sont socialement bénéfiques. L'innovation basée sur la recherche se doit de transformer les opportunités en idées puis en des pratiques largement utilisées, en suivant le processus itératif de la créativité, de l'invention et de l'exploitation. L'innovation est l'instrument de l'esprit d'entreprise, ce qui est essentiel dans la gestion de la recherche. Les décisions doivent être prises pour l'allocation des rares moyens aux scientifiques compétents pour améliorer la base de connaissances. Dans le domaine de la gestion de l'eau d'irrigation, les variables de décision clés pour une production alimentaire efficace sont: la consommation d'eau, la réduction des pertes en eau des canaux, l'estimation des besoins en eau des cultures, les calendriers d'irrigation temps réel, les coûts et les procédures d'investissement, le choix de la technologie appropriée pour l'application de l'eau. Les études de cas sont présentées sur ces sujets prioritaires de la recherche; elles ont toutes été suivies par des projets de transfert de technologie pour examiner et améliorer l'application pratique. Les lignes directrices et les manuels de formation ont été compilés pour favoriser le développement des compétences à travers des cours pratiques et des programmes de vulgarisation. Cela a nécessité un processus continu et fortement orienté pour promouvoir l'adoption et la mise en œuvre de la technologie. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-13T06:38:07.156649-05:
DOI: 10.1002/ird.1842
- BEYOND THE PROMISES OF TECHNOLOGY: A REVIEW OF THE DISCOURSES AND ACTORS
WHO MAKE DRIP IRRIGATION- Authors: Jean-Philippe Venot; Margreet Zwarteveen, Marcel Kuper, Harm Boesveld, Lisa Bossenbroek, Saskia Van Der Kooij, Jonas Wanvoeke, Maya Benouniche, Mostapha Errahj, Charlotte De Fraiture, Shilp Verma
First page: 186
Abstract: Drip irrigation has long been promoted as a promising way to meet today's world water, food and poverty challenges. In most scientific and policy documents, drip irrigation is framed as a technological innovation with definitive intrinsic characteristics—that of efficiency, productivity and modernity. Based on evidence from North and West Africa as well as South Asia, we show that there are multiple actors involved in shaping this imagery, the legitimacy of which largely stems from an engineering perspective that treats technology and potential as ‘truths’ that exist independently of the context of use. Rather than ascribing the advent of drip irrigation as a successful technology to intrinsic technical features, this paper proposes to see it as grounded in the ability drip irrigation has to lend itself to multiple contexts and discourses that articulate desirable futures. We thus adopt a view of technology whereby the ‘real’ (i.e. the drip irrigation hardware) acquires its characteristics only through, and within, the network of institutions, discourses and practices that enact it. Such a perspective sheds light on the iterative alignments that take place between hardware and context and treat these as inherent features, rather than externalities, of the innovation process. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Depuis plusieurs décennies, l′irrigation au goutte à goutte est présentée comme une solution possible aux problèmes d'eau, d'alimentation et de pauvreté touchant la planète. La grande majorité des publications scientifiques ou des politiques abordant le sujet considèrent le goutte à goutte comme une innovation technique qui auraient des caractéristiques intrinsèques—l′efficience, la productivité et la modernité. Sur la base de recherches comparatives menées en Afrique du Nord et de l′Ouest et en Asie du Sud, nous démontrons que de nombreux acteurs contribuent à façonner cette représentation positive partagée dont la légitimité est ancrée dans une perspective d'ingénierie qui érige technologie et potentiel en ‘réalités’ indépendantes du contexte d'utilisation. Nous n'attribuons pas le statut d'innovation à succès qu'a pu acquérir le goutte à goutte à de soi‐disant caractéristiques techniques intrinsèques mais plutôt à sa capacité à faire écho à divers contextes et discours qui dépeignent des futurs souhaitables et souhaités. Nous adoptons ainsi une autre perspective sur l′innovation et la technologie; dans cette dernière, le ‘réel’ (le matériel goutte à goutte) n'acquiert ses caractéristiques qu'au travers des institutions, discours et pratiques qui contribuent à lui donner une existence. Une telle perspective permet de mettre à jour les ajustements itératifs entre matériel et contexte et les considère comme des éléments à part entière, et non des externalités, du processus d'innovation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-14T04:44:36.808652-05:
DOI: 10.1002/ird.1839
- GLOBAL DISSEMINATION OF MICRO‐IRRIGATION TECHNOLOGIES TO SMALLHOLDER
FARMERS- Authors: Kevin M. Andrezejewski
First page: 195
Abstract: Approximately 1.1 billion people in the world live on less than US$1 per day, 800 million of whom are smallholder farmers relying on subsistence agriculture for their livelihood. Moving from reliance on rainfed and bucket irrigation to the use of simple water lifting, application, and storage technologies has a dramatic and positive impact on these families' food security and income stream and contributes to a more efficient use of precious water resources.
iDE designs and disseminates affordable solutions that allow farmers to grow more, higher‐quality crops year‐round while reducing the water, labour, energy and chemical inputs. iDEal's Global Supply serves as the distribution enterprise for these micro‐irrigation technologies, providing sample products, bulk shipments, and technical support for both iDE Country Programmes and other individuals and organizations worldwide. iDEal's standard product offering includes microtube drip kits, water pumps, sprinklers, and water storage bags specifically designed for low‐pressure applications.
To provide widespread access to these affordable, simple, and appropriate micro‐irrigation products, iDEal has established a reliable network of international and local supply chain sources. The key components of this network are:
product support. Sourcing, procurement, new product development, and quality control process;
order fulfilment. Customer service, logistics, basic product support;
marketing. Promotional materials, analysis, and communications planning;
technical assistance. Product specification sheets, training and installation manuals, technical support.
The cornerstone in disseminating these technologies on a global scale is iDE's network of suppliers, logistics relationships, and in‐country expertise. This core competency allows Global Supply to be an innovative leader in last‐mile distribution of micro‐irrigation technologies to farmers worldwide. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Environ 1.1 milliard de personnes dans le monde vivent avec moins de 1 US $ par jour, 800 millions d'entre eux sont des petits exploitants qui dépendent au quotidien de l'agriculture de subsistance. La seule évolution de l'agriculture pluviale et l'irrigation au seau vers l'utilisation de techniques simples de relevage d'eau, d'application et de stockage a un impact extrêmement positif sur la sécurité alimentaire et les flux de revenus de ces familles. Elle contribue également à une utilisation plus efficace des ressources en eau précieuses.
IDE conçoit et diffuse des solutions abordables qui permettent aux agriculteurs de cultiver plus, avec des cultures de qualité supérieure, toute l'année, tout en réduisant l'eau, la main‐d'œuvre, l'énergie et les intrants chimiques. Ideal Global Supply est l'entreprise de distribution de ces technologies de micro‐irrigation, ainsi que la fourniture de produits de l'échantillon, les expéditions en vrac et une assistance technique pour les pays ou IDE intervient, ainsi que des et d'autres individus et organisations à travers le monde. L'offre offre de produits des kits de micro‐tubes de goutte à goutte, des pompes à eau, des gicleurs, et des baches de stockage d'eau spécialement conçus pour les applications basse pression.
Pour permettre un large accès à ces produits de micro‐irrigation abordables, simples et appropriés, IDE a établi un réseau fiable de filières d'approvisionnement. Les principaux éléments de ce réseau sont:
prise en charge du produit. Recherche, approvisionnement, développement de nouveaux produits, processus de contrôle de la qualité du développement;
exécution des commandes. Service à la clientèle, logistique, soutien de base au produit;
marketing. Matériel promotionnel, l'analyse et planification des communications;
assistance technique. Fiches de spécification de produit, formation et manuels d'installation, assistance technique.
La pierre angulaire de la diffusion de ces technologies à l'échelle mondiale est le réseau IDE des fournisseurs, des relations logistiques, et de l'expertise dans le pays. Cette compétence de base permet Global Supply d'être un chef de file novateur dans la distribution de proximité de technologies de micro‐irrigation pour les agriculteurs du monde entier. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-04-01T06:56:48.911686-05:
DOI: 10.1002/ird.1845
- FINANCING IRRIGATION
- Authors: François Brelle; Etienne Dressayre
First page: 199
Abstract: For the last 10 years, food security has been coming back to centre stage as a major challenge for future decades. Financing irrigation and drainage is really a broad issue, each main component of which requires specific analysis: investment, operation, maintenance, renewal, rehabilitation and modernization. Questions, and thus answers, differ for funding infrastructures and for paying for water service. Financing setting up, rehabilitation or modernization, operation and maintenance of systems for collective irrigation are considered.
The present paper aims to highlight the main lessons learnt from the past, analyse present constraints and trends, and propose in which directions to steer so as to take up the challenge of a sustainable increase in production of more and better food while better preserving ecosystems and natural resources.
It asks the question of what should be the contribution from states or public authorities, in other words from all taxpayers or citizens. What can be the role of the private sector, either for financing, building and/or operating, in which cases and under what conditions' What should and can be the contribution of the water end users—and end payers. And what other conditions should be fulfilled for the various financing mechanisms to succeed, like the possible solidarity between usages according to their respective ability to pay' Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Ces dix dernières années ont vu la question de la sécurité alimentaire revenir au‐devant de la scène comme un défi majeur pour les prochaines décades. Financer l'irrigation et le drainage est assurément un sujet très vaste, dont chaque composante requiert une analyse spécifique: investissement, exploitation et maintenance, renouvellement ou rénovation, modernisation. Les questions, et donc les réponses, varient selon qu'il s'agit du financement des investissements ou du paiement pour le service de l'eau. Ces questions sont abordées pour les systèmes collectifs d'irrigation et de drainage.
Le présent document a pour but de mettre en évidence les principales leçons à retenir du passé, d'analyser les contraintes et tendances actuelles, et de proposer les directions à suivre pour relever le défi d'une amélioration durable de la production alimentaire, tant en qualité qu'en quantité, tout en préservant mieux les ressources naturelles et les écosystèmes.
Il pose la question de savoir quelles doivent être les contributions financières relatives des états—ou de leurs agences ou établissements publics—en d'autres termes des citoyens par l'impôt. Quel peut être le rôle du secteur privé, que ce soit pour financer, construire ou exploiter, dans quels cas et sous quelles conditions' Quelle doit‐être la contribution des usagers de l'eau, payeurs in fine' Et quelles autres conditions doivent être remplies pour que les divers dispositifs de financement réussissent, comme par exemple la solidarité entre les usages en fonction de leurs capacités financières respectives' Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-04-16T01:15:20.285882-05:
DOI: 10.1002/ird.1836
- REVIEW OF INTERNATIONAL EXPERIENCE WITH PUBLIC–PRIVATE PARTNERSHIP
IN THE IRRIGATION SUBSECTOR- Authors: Rémi Trier
First page: 212
Abstract: Over the last few years, the number of initiatives of public–private partnerships in irrigation has increased significantly. PPPs have been developed to accelerate irrigation expansion, improve operation & maintenance services, and eliminate or reduce O&M subsidies. This paper shares the lessons learned from the experiences of the 'pioneer' countries, reviewing: (i) recent PPP transactions under implementation (Morocco, Peru and Ethiopia) and (ii) some transactions under preparation (Brazil, Morocco and Ethiopia).
The main lessons learned to date for the promotion and development of PPPs in irrigation cover the following areas:
an analysis of what constitutes a favourable environment to promote and develop a PPP, considering the potentially conflicting objectives of farmers, public and private sectors. This paper illustrates that the PPP model (with financial contribution of a private party to the CAPEX, capital investment) is more appropriate for new and modern irrigation schemes with solid irrigation services demand from commercial farmers, while other designs of private sector involvement, like management contracts, should be considered when conditions are different (smallholders with subsistence agriculture, etc.);
a description of good and bad practices for transaction design to reduce demand and payment risk and to increase attractiveness of the operation;
a discussion on the intrinsic role of PPP in irrigation, advising not to consider it as a new 'panacea' but rather as an additional tool to be used cautiously and only when some specific conditions are met. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Durant les dernières années, le nombre d'initiatives de Partenariat Public–Privé en irrigation n'a cessé de croître. Ces PPP ont été développés soit pour accélérer l'expansion des zones équipées pour l'irrigation, soit pour améliorer les services d'exploitation et de maintenance, ou encore pour éliminer ou réduire les subventions d'exploitation. Cette publication vise à partager les enseignements acquis dans les pays pionniers à partir ; (i) des projets PPP en cours de mise en œuvre (Maroc, Pérou, Ethiopie), et, (ii) des transactions en préparation (Brésil, Maroc et Ethiopie).
Les principaux enseignements à ce jour concernant la promotion et le développement de PPPs en irrigation s'articulent autour des points suivants:
la détermination des conditions favorables tenant compte des objectifs parfois opposés des irrigants, des secteurs public et privé. Cette publication conclut que le modèle de PPP (avec participation du privé aux investissements) est généralement plus approprié pour les périmètres neufs et modernes, avec une demande solide et solvable pour des services d'irrigation, alors que d'autres modèles impliquant le secteur privé, comme les contrats de gestion, semblent plus adaptés quand les conditions sont moins favorables (agriculture familiale de subsistance, etc.);
la description des bonnes et moins bonnes pratiques pour la préparation de la transaction de manière à réduire les risques de demande et de paiement et pour consolider l'attractivité de la transaction pour le secteur privé;
La discussion sur le rôle intrinsèque des PPPs en irrigation, conseillant de ne pas les considérer comme la panacée mais plutôt comme un instrument supplémentaire de promotion de l'irrigation, à utiliser avec prudence et à bon escient. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-20T13:37:57.807353-05:
DOI: 10.1002/ird.1837
- INTEGRATED WATER MANAGEMENT APPROACHES FOR SUSTAINABLE FOOD PRODUCTION
- Authors: Charlotte De Fraiture; Aynur Fayrap, Olcay Unver, Ragab Ragab
First page: 221
Abstract: With a growing and increasingly wealthy and urban population, it is likely that the role of agricultural water management in ensuring food security will become more important. Pressure on water resources is high. Adverse environmental impacts as a result of sometimes poor management of irrigation and drainage are well documented, calling into question the sustainability of some of the current water management practices. Water, food, energy and climate are intrinsically connected. Greater pressure on water resources and, hence, stronger interconnectivity between sectors sharing these resources, call for new, integrated approaches to agricultural water management. This paper explores the links between water, food, energy and climate. It then explores the role of irrigation and drainage in food production and in providing other ecosystem services that are essential for the sustainable use of natural resources. The paper argues that looking at water for food production in isolation would miss important developments outside the water sector that determine the sustainability of agricultural water management. Integrated approaches to food production are not only necessary to ensure sustainability. They also lead to higher benefits per unit of water. For example, integrating food production with other ecosystem services provided by irrigation and drainage not only contributes to sustainability, it also leads to much higher economic value of benefits. This implies breaking disciplinary boundaries and encouraging greater cooperation from planning to implementation. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Avec une population croissante et de plus en plus riche et urbaine, il est probable que le rôle de la gestion de l'eau agricole pour la sécurité alimentaire devienne de plus en plus important. La pression sur les ressources en eau est élevée. Les impacts négatifs sur l'environnement en raison de la mauvaise gestion de l'irrigation et du drainage sont bien documentés, et mettent en question la durabilité de certaines pratiques actuelles de gestion de l'eau. L'eau, la nourriture, l'énergie et le climat sont intrinsèquement liés. Une pression accrue sur les ressources en eau et, par conséquent, l'interconnectivité plus forte entre les secteurs partageant ces ressources, appellent de nouvelles approches intégrées de la gestion de l'eau agricole. Cet article explore les liens entre l'eau, la nourriture, l'énergie et le climat. Il explore ensuite le rôle de l'irrigation et de drainage dans la production alimentaire et à fournir d'autres services écosystémiques qui sont essentiels pour l'utilisation durable des ressources naturelles. Le document fait valoir que l'examen de l'eau pour la production alimentaire de manière isolée ferait manquer d'importants développements en dehors du secteur de l'eau qui déterminent la durabilité de la gestion de l'eau agricole. Les approches intégrées de la production alimentaire ne sont pas seulement nécessaires pour assurer la durabilité; elles conduisent également à des prestations plus élevées par unité d'eau. Par exemple, l'intégration de la production alimentaire avec d'autres services fournis par l'irrigation et le drainage des écosystèmes contribue non seulement à la durabilité; elle conduit aussi à une meilleur valorisation économique des bénéfices. Cela implique de rompre les frontières disciplinaires et d'encourager une plus grande coopération de la planification à la mise en œuvre. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-04-16T01:15:23.174562-05:
DOI: 10.1002/ird.1847
- WATER, FOOD AND ENERGY SUPPLY CHAINS FOR A GREEN ECONOMY
- Authors: Willem F. Vlotman; Clarke Ballard
First page: 232
Abstract: A new paradigm for sustainable, integrated, water resources management is emerging from international conferences around the world. Its most succinct description is ‘the water–food–energy nexus for a green economy’. The water, food and energy nexus aims at the most efficient, best practice principles applied throughout the full food supply chain. This includes consideration of reducing wastage of the food for various reasons in the supply chain. This paper describes the global opportunities for better efficiency and resources conservation in the water, food, and energy supply chains with examples from Australia. Food wastage equates on average to 243 l day−1 of water per person in the food they throw away, which is 1.5 times the daily water use per person in the UK. The concepts of virtual water and water footprint can help in identifying opportunities to save water by targeting reduction of wastage of food that has the highest virtual water content. A green economy aims at achieving optimised supply chain objectives in a manner that espouses the sustainability principle, gives due attention to environmental concerns and helps with eradication of poverty and hunger. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Un nouveau paradigme pour la gestion durable et intégrée, des ressources en eau est en train d'émerger de conférences internationales à travers le monde. Sa description la plus succincte est 'les connexions entre eau–alimentation–énergie pour une économie verte'. Ces connexions visent à appliquer les principes les plus efficaces et les meilleures pratiques tout au long de la filière d'approvisionnement alimentaire. Il convient notamment de réduire le gaspillage de la nourriture pour diverses raisons dans la chaîne d'approvisionnement. Ce document décrit les opportunités mondiales pour une meilleure efficacité et la conservation des ressources dans les filières d'approvisionnement en eau, nourriture et d'énergie, à partir d'exemples pris en Australie. Le gaspillage alimentaire équivaut en moyenne à 243 l d'eau par jour/personne dans la nourriture qu'ils jettent, soit 1.5 fois la consommation d'eau journalière d'un habitant du Royaume‐Uni. Les concepts d'eau virtuelle et d'empreinte de l'eau peuvent aider à identifier les possibilités d'économiser l'eau en ciblant la réduction du gaspillage de nourriture qui a la plus haute teneur en eau virtuelle. L'économie verte vise à accomplir les objectifs optimisés de la filière d'approvisionnement de manière à épouser les principes de développement durable, donner toute l'attention voulue aux préoccupations environnementales et contribuer à l'éradication de la pauvreté et de la famine. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-18T05:50:21.911055-05:
DOI: 10.1002/ird.1835
- LESSONS FROM THE PROGRESS OF KOREA'S ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT
SYSTEM IN THE AGRICULTURAL SECTOR- Authors: Namjoo Heo
First page: 241
Abstract: Korea's massive agricultural projects have frequently exceeded the ecosystem's resilience, resulting in many environmental problems. Korea sought to remedy this situation via policy and adopted an environmental impact assessment (EIA) system. However, the EIA system needed to be modified for the agricultural sector. This is because agricultural development plans are somewhat different from urban or industrial development plans in terms of impact intensity and their multifunctional traits. Since adopting the system in 1977, Korea has gradually improved its EIA system in favour of wise use and strong implementation in the agricultural sector. Even though there is much that can still be improved upon in terms of compromise by stakeholders (including farmers), Korea has recently achieved some success by providing a unified channel for EIA work, an interactive platform for stakeholders, a specific EIA guideline suitable for the agricultural sector, and strong enforcement of EIA implementation. Korea's EIA development with respect to the agricultural sector can be a useful reference for all developing countries that are eager to realize systematic sustainable agricultural development. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Les projets agricoles coréens dépassent fréquemment la résilience des écosystèmes, et induisent de nombreux problèmes environnementaux. La Corée songe à remédier à cette situation par la réglementation en adoptant le système de l'évaluation environnementale (EIA). Cependant l'EIA avait besoin d'être modifiée pour s'appliquer au secteur agricole. En effet les plans de développement agricole diffèrent des plans industriels ou urbains en terme d'intensité d'impact et de nombre de multifonctionnalités. Depuis qu'elle a adopté le système en 1977, la Corée l'a progressivement amélioré en l'implantant fortement, mais de manière avisée, dans le secteur agricole. Même s'il reste des marges de progrès pour impliquer les acteurs (agriculteurs y compris), la Corée a récemment obtenu quelques succès en fournissant un canal unique pour travailler l'EIA, une plateforme interactive pour les acteurs, des guides d'instructions adaptés au secteur agricole, ainsi qu'un renforcement de l'installation de l'EIA. Le développement Coréen de l'EIA dans le secteur agricole peut être une référence utile pour les économies de transition à développer leur agriculture de façon durable. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-18T05:36:47.409831-05:
DOI: 10.1002/ird.1851
- THE HISTORIC KURIT DAM: AN ILLUSTRATIVE EXAMPLE OF WATER WISDOM
- Authors: Kamran Emami
First page: 246
Abstract: The historic Kurit Dam near Tabas, Iran, has regulated the Kurit River for irrigation for 600 years and can be considered a symbol of sustainability. The arch‐gravity dam is especially remarkable for its extraordinary height of 60 m. This was to remain a world record for any type of dam from 1350 until the early twentieth century. The former president of ICOLD referred to the Kurit Dam as one of the most astounding achievements in dam engineering in the Middle Ages. Despite the fact that the dam was built 650 years ago, it still serves as an illustrative example of creativity, harmony with floods, sustainable development and coping with uncertainties.
Unfortunately overlooking the valuable water wisdom of past generations, a modern dam was constructed just upstream of the historic dam. When, 6 years after impoundment, the new dam remained virtually empty due to error in estimating the river inflow, the canniness of the builders of the old dam became evident.
This paper seeks to reveal the engineering genius of Iranian history to provide an example of the intergenerational and multicultural collaboration demanded by the global climate challenges of today. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Le barrage historique de Kurit près de Tabas, l'Iran a régulé la rivière Kurit pour l'irrigation pendant 600 ans, et peut être considéré comme un symbole de la durabilité. Le barrage poids‐voûte est particulièrement remarquable par sa hauteur extraordinaire de 60 m. Il reste un record du monde pour tout type de barrage datant de 1350 jusqu'au début du 20e siècle. L'ancien président de la CIGB a cité le barrage de Kurit comme l'une des réalisations les plus étonnantes de l'ingénierie des barrages dans le Moyen Age. Malgré le fait que le barrage ait été construit il y a 650 années, il sert encore comme un exemple illustrant la créativité, l'harmonie avec les inondations, le développement durable et les défis liés aux incertitudes.
Malheureusement sans se soucier de la sagesse qu'avaient les générations passées du bien précieux qu'est l'eau, un barrage moderne a été construit juste en amont du barrage historique. Lorsque, 6 ans après la mise en eau, le nouveau barrage est resté pratiquement vide dû à une erreur dans l'estimation du débit d'entrée de la rivière, les canines des bâtisseurs de l'ancien barrage devinrent apparentes.
Ce document vise à révéler le génie de l'ingénierie de l'histoire iranienne et à donner un exemple de la collaboration intergénérationnelle et multiculturelle exigée par les défis climatiques mondiaux d'aujourd'hui. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-21T04:51:19.4278-05:00
DOI: 10.1002/ird.1848
- MANAGEMENT OF DROUGHT IN THE SOUTHERN MURRAY‐DARLING BASIN,
AUSTRALIA, FROM 1996/1997 TO THE PRESENT- Authors: Clarke Ballard; Neville Garland, Jim Foreman
First page: 254
Abstract: The southern part of the Murray‐Darling Basin covers parts of three States and all of the Australian Capital Territory. It supplies water to irrigators, towns and cities.
Water sharing agreements between States have become more complex over time.
1997/1998 to 2009/2010 was dry, with average inflows about half the long term average.
The drought led to examination of management policies, in particular:
water allocation policies based on any design drought break down in a drought more severe than the design drought;
it may not be possible to safeguard urban supplies under unprecedented conditions;
water trade fails when 'river losses' to support the delivery of traded water cannot be met.
In short the management policies required during severe drought may differ from those that are adequate in more normal times.
The paper examines responses to drought at three levels:
National – the National Government saw a need for a greater say in water resource management, constitutionally a State responsibility. Environmental versus irrigation demands became a hot topic;
Regional – water sharing rules between States and individuals within States came under scrutiny;
Local – irrigation practices, both delivering water to farms and efficiency on‐farm can be improved, at a cost. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
La partie sud du bassin de la Murray‐Darling couvre une partie des trois États et l'ensemble du territoire de la capitale australienne. Il fournit de l'eau aux irrigants et aux municipalités.
Les accords de partage de l'eau entre les Etats sont devenus plus complexes au fil du temps. 1997/1998‐2009/2010 a été sec, avec une collecte moyenne d'environ la moitié de la moyenne à long terme.
La sécheresse a conduit au ré‐examen des politiques de gestion, en particulier:
les politiques de répartition de l'eau basée sur une sécheresse de projet peuvent s'effondrer en cas d'occurrence d'une sécheresse plus grave que la sécheresse de la projet;
il peut ne pas être possible de garantir l'approvisionnement urbain dans des conditions sans précédent;
le commerce de l'eau échoue lorsque «pertes de la rivière » pour soutenir la distribution d'eau commerciale ne peuvent être satisfaites.
En résumé, les politiques de gestion nécessaires en cas de grave sécheresse peuvent différer de celles qui sont adéquates en temps normal.
Le document examine les réponses à la sécheresse à trois niveaux:
national ‐ le gouvernement national a vu le besoin pour une plus grande influence dans la gestion des ressources en eau, en tant que garant constitutionnel de la responsabilité de l'État. Les exigences environnementales par rapport aux demandes d'irrigation sont devenues un sujet brûlant;
régional ‐ les règles de partage de l'eau entre les États et entre les individus au sein des États sont sur la sellette;
local ‐ les pratiques d'irrigation peuvent être améliorés, à la fois pour fournir de l'eau aux exploitations agricoles et pour utiliser plus efficacement l'eau à la ferme; ceci a un coût.Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-24T22:02:54.050495-05:
DOI: 10.1002/ird.1849
- EFFECT OF SRI WATER MANAGEMENT ON WATER QUALITY AND GREENHOUSE GAS
EMISSIONS IN KOREA- Authors: Joongdae Choi; Gunyeob Kim, Woonji Park, Minhwan Shin, Yonghun Choi, Suin Lee, Sunjoo Kim, Dongkoun Yun
First page: 263
Abstract: A feasibility study on the system of rice intensification (SRI) methods with respect to irrigation requirements, non‐point source (NPS) pollution discharge, greenhouse gas (GHG) emissions and rice yields was conducted for either 2 or 3 years depending on the treatment in Korea. Large‐size runoff plots were prepared, and the necessary measuring systems installed. The SRI methods were carried out with a Japonica variety of rice, Odaebyeo (Oryza sativa L.), and the results were compared with those for control plots. The data indicated the high potentiality of adoption of the SRI methods for paddy farming in Korea. The SRI methods (i.e. SRI and conventional practice with SRI water management (CS)) reduced the irrigation requirement by 50.2 and 46.0%, respectively. For the SRI and CS plots, averaged concentration reductions of typical NPS pollutants, relative to conventional practice (CT) plots, ranged between 15.3 and 42.6%. The GHG emissions from the conventional practice with two forced drainages (CD) and the CS plots, in terms of their CO2 equivalents, were reduced by 65.5 and 72.8%, respectively, compared with those from the CT plots. The rice yields from the SRI and the CS plots were not greater than those from the CT plots. Application of SRI water management methods could help to improve Korea's water resources and water quality management, and could thus contribute to mitigation of the negative effects of global warming. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
Une étude de faisabilité de systèmes de riziculture intensive (SRI) sur des critères de besoins en irrigation (NPS), de pollution diffuse, d'émission de gaz effet de serre (GES) et de rendements en riz a été effectuée en Corée pendant deux ou trois ans, selon le traitement. Des parcelles de grande taille ont été préparées pour mesurer le ruissellement, et les systèmes de mesure nécessaires ont été installés. Les SRI ont été réalisés avec une variété de riz Japonica, Odaebyeo (Oryza sativa L.), et les résultats ont été comparés avec ceux des parcelles témoins. Les données indiquent la forte potentialité de l'adoption de méthodes SRI pour l'agriculture de riz en Corée. Les méthodes du SRI (i.e. SRI en pratique conventionnelle et SRI avec gestion de l'eau (CS)) réduisent l'exigence d'irrigation de 50.2 et 46.0%, respectivement. Les traitements SRI et CS montrent des réductions de la concentration moyenne des polluants typiques NPS entre 15.3 et 42.6%, par rapport à la pratique conventionnelle (CT). Les émissions de GES provenant de la pratique conventionnelle avec deux drainages forcés (CD) et les parcelles CS, en fonction de leurs équivalents de CO2, ont été réduites de 65.5 et 72.8%, respectivement, par rapport à celles des parcelles de CT. Les rendements de riz de la SRI et des parcelles CS n'étaient pas plus grands que celle des parcelles de CT. L'application de la méthode de gestion de l'eau SRI pourrait aider à améliorer la gestion des ressources et de la qualité d'eau en Corée, contribuant ainsi à l'atténuation des effets négatifs du réchauffement climatique. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.
PubDate: 2014-03-18T05:20:22.848734-05:
DOI: 10.1002/ird.1843
- DEVELOPING MANAGEMENT STRATEGIES FOR COPING WITH DROUGHT
- Authors: Avinash C. Tyagi
First page: 271
PubDate: 2014-04-16T01:15:25.00221-05:0
DOI: 10.1002/ird.1852
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