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Journal Cover Irrigation and Drainage
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   Hybrid Journal Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
   ISSN (Print) 1531-0353 - ISSN (Online) 1531-0361
   Published by John Wiley and Sons Homepage  [1605 journals]
  • Conjunctive use of saline and non-saline water in an irrigation district
           of the Yellow River Basin
    • Authors: Jing Xue; Li Ren
      Abstract: In the Hetao Irrigation District (HID), reduction of the diverted Yellow River water for agriculture makes partial replacement of fresh water for irrigation by shallow saline groundwater a possible way to alleviate the shortage of freshwater resources. In this study, a SWAP-WOFOST agro-hydrological model was calibrated and validated, and then applied in a distributed manner to estimate crop yield, water productivity (WP) of spring wheat, spring maize, and sunflower, and soil salinity with conjunctive use of saline and non-saline irrigation water during 2000–2010, and a crop zoning was proposed based on simulated crop WP in the HID. Compared with non-saline water irrigation, the annual average yield of spring wheat, spring maize, and sunflower was changed by −0.2, 5.3, and 8.2%, and the WP was changed by −5.5, 2.6, and 7.6%, respectively, with conjunctive use of saline and non-saline irrigation water according to the proposed crop zoning. Soil salinity in the rooting zone did not increase with time. The salts remaining in the subsoil were very little, which did not obviously affect the groundwater salinity. Our results demonstrated that partial substitution of fresh water by shallow saline groundwater for irrigation is feasible in the HID. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Dans le district d'irrigation de Hetao, la réduction d'allocation de l'eau du Fleuve Jaune pour l'agriculture, le remplacement partiel de l'eau douce pour l'irrigation par les eaux salines de nappe phréatique est une manière possible de remédier à la pénurie de ressources en eau douce. Dans cette étude, un modèle agro-hydrologique SWAP-WOFOST a été calibré validé et appliqué d'une manière distribuée pour estimer le rendement, l'efficience d'utilisation de l'eau (EUE) sur le blé de printemps, le maïs de printemps, et le tournesol, et la salinité des sols avec l'utilisation conjointe de l'eau saline et non-salines pour l'irrigation pour la période de 2000 à 2010. Un zonage des cultures a été proposé sur la base du rendement et EUE a été simulée dans le district d'irrigation deHetao. Par rapport à l'irrigation par de l'eau non saline, l'irrigation avec l'utilisation conjointe de l'eau saline et non-saline selon le zonage proposé a changé le rendement moyen de −0.2 5.3 et 8.2%, et WP de −5.5, 2.6 et 7.6% respectivement pour le blé de printemps, le maïs du printemps et le tournesol. La salinité du sol dans la zone d'enracinement n'a pas augmenté avec le temps. La quantité de sels restant dans le sol était très faible, ce qui n'a pas affecté la salinité des eaux souterraines de manière évidente. Nos résultats ont montré que le remplacement partiel de l'eau d'irrigation par de l'eau saline de la nappe phréatique est envisageable. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-01-12T03:26:20.972802-05:
      DOI: 10.1002/ird.2102
       
  • Comparing Simulated Nitrate-Nitrogen Concentration In Subsurface Drainage
           Using Drainmod-N II and RZWQM2
    • Authors: Xuan Du; Hao Feng, Matthew J. Helmers, Zhiming Qi
      Abstract: This study used a 16-year (1989–2004) field experiment conducted in Iowa to compare the performance of DRAINMOD-N II and Root Zone Water Quality Model2 (RZWQM2) in predicting nitrate-nitrogen (NO3-N) concentration and losses in a subsurface drained field at nine nitrogen application rates (0–252 kg N ha−1). Results showed that the performance of both models can ‘satisfactorily’ predict NO3-N concentration. The Nash–Sutcliffe efficiency (NSE), ratio of the root mean squared error to the standard deviation (RSR), and percent bias (PBIAS) for DRAINMOD-N II were 0.87, 0.36, and −2%, respectively, in simulating NO3-N concentration; and 0.84, 0.39, and −9%, respectively, in simulating NO3-N loss. By contrast, NSE, RSR, and PBIAS for RZWQM2 were 0.76, 0.49, and −3%, respectively, in simulating NO3-N concentration; and 0.64, 0.6, and −16%, respectively, in simulating NO3-N loss. This study indicated that both models can be used to simulate NO3-N loss and concentration in drainage flow at different N application rates. However, DRAINMOD-N II demonstrated slightly better performance than RZWQM2. In terms of the maximum contaminant level, the threshold N rates predicted by RZWQM2 and DRAINMOD-N II did not differ significantly from those in observations and can be used for agricultural production. This study highlights the advantages of DRAINMOD-N II in assessing the effects of nitrogen management practices. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Une étude expérimentale au champ d'une durée de 16 ans (de 1989 à 2004) menée dans l'Iowa a été entreprise pour comparer les performances de DRAINMOD-N II et RZWQM2 dans la prédiction de la concentration et des pertes de NO3-N avec neuf doses d'azote (0–252 kg N ha−1) dans le sous-sol d'un champ drainé. Les résultats ont montré que les performances des deux modèles peuvent être jugées ‘satisfaisantes’ dans la prédiction de la concentration de NO3-N. Le coefficient d'efficacité de Nash–Sutcliffe (NSE), le ratio de l'erreur quadratique moyenne à l'écart-type (EQMET), et le pourcentage d'erreur (PE) pour DRAINMOD N-II étaient de 0.87, de 0.36, et de −2%, respectivement en simulant la concentration de NO3-N, et de 0.84, de 0.39, et −9%, respectivement en simulant la perte de NO3-N. Pour RZWQM2, le NSE, l'EQMET, et le PE étaient de 0.76, 0.49, et −3%, respectivement en simulant la concentration de NO3-N et de 0.64, de 0.6, et −16%, respectivement en simulant la perte de NO3-N. Cette étude a indiqué que les deux modèles peuvent être utilisés pour simuler la perte de NO3-N et la concentration des flux de drainage à différents taux d'application de N. Cependant, DRAINMOD-N II a de meilleures performances que RZWQM2. Concernant le niveau maximal de polluants, les valeurs prédites par RZWQM2 et DRAINMOD-N II ne diffèrent pas significativement de ceux des observations et les deux modèles peuvent donc être utilisés dans la production agricole. Cette étude met ainsi en avant l'utilité de DRAINMOD N-II dans l'évaluation des impacts des pratiques de gestion de l'azote. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-01-11T02:20:27.427927-05:
      DOI: 10.1002/ird.2093
       
  • Spatial Root Zone Soil Water Content Estimation in Agricultural Lands
           Using Bayesian-Based Artificial Neural Networks and High- Resolution
           Visual, NIR, and Thermal Imagery
    • Authors: Leila Hassan-Esfahani; Alfonso Torres-Rua, Austin Jensen, Mac Mckee
      Abstract: Soil moisture is an important parameter in irrigation scheduling and application. Knowledge of root zone volumetric water content can support decisions for more efficient irrigation management by enabling estimation of required water application rates at appropriate temporal and spatial scales. The study presented here proposes a data mining approach that combines known field conditions with remote sensing observations to provide probabilistic estimates of root zone soil moisture at three different depths in the root zone soil profile. Bayesian data mining algorithms were tested and calibrated to combine the remotely sensed spatial information with field measurements. The remote sensing platform used in this study, called AggieAir™, is an unmanned autonomous aerial system developed by the Utah Water Research Laboratory at Utah State University. Finally, a trapezoidal integration method was used to estimate volumetric water content (VWC) in the root zone using the results of the modelling approach at three different depths in the root zone soil profile. The results show the model could estimate the root zone VWC with good accuracy (RMSE =0.05, MAE = 0.04, r = 0.97, e = 0.92, R2 = 0.94). Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.L'humidité du sol est un paramètre important dans la planification de l'irrigation et de l'application. La connaissance de la teneur en eau volumétrique de la zone racine peut appuyer les décisions pour une gestion de l'irrigation plus efficace, en permettant l'estimation des allocations d'eau nécessaires à des échelles temporelles et spatiales appropriées. L'étude présentée ici propose une approche de data mining qui combine des conditions connues de terrain avec des observations de télédétection pour fournir des estimations probabilistes de l'humidité du sol de la zone racinaire à trois profondeurs différentes. Des algorithmes bayésiens d'exploration des données ont été testés et calibrés pour combiner les informations spatiales de télédétection avec des mesures sur le terrain. La plate-forme de télédétection utilisée dans cette étude, appelée AggieAirTM, est un drone développé par le Laboratoire de recherche sur l'eau de l'Utah (université d'état de l'Utah). Enfin, une méthode d'intégration trapézoïdale a été utilisée pour estimer la teneur volumétrique de l'eau (VWC) dans la zone racinaire en utilisant les résultats de l'approche de modélisation à trois profondeurs différentes dans le profil de sol. Les résultats montrent que le modèle pourrait estimer la zone racine VWC avec une bonne précision (RMSE =0.05 = 0.04 MAE, r = 0.97, e = 0.92, R2 = 0.94).
      PubDate: 2017-01-05T21:50:31.649271-05:
      DOI: 10.1002/ird.2098
       
  • Vertical electrical sounding (ves) for salinity assessment of
           water-bearing formations
    • Authors: Pervaiz Sikandar; Evan W. Christen, Thomas M. Stein
      Abstract: Electrical resistivity surveys (1-D) were carried out at selected sites in the region between the confluent rivers (Ravi and Jhelum) of Punjab, Pakistan, to audit tubewell placement and depth in order to minimize the amount of salt applied to the soil through irrigation. The Schlumberger electrode configuration was employed to collect the resistivity data and the resultant resistivity vs depth models for each site were estimated. From the interpretation of vertical electrical sounding (VES) data, the sites had one to three aquifer layers of different salinity levels and fitness for irrigation (FFI) classes ranging from good groundwater quality (FFI1) to highly saline up to 6.4 dS m−1 (FFI3). Twenty-one tubewells were investigated and it was found that not only were most wells theoretically suboptimally placed (57%) with respect to the best water quality available but also 33% were sunk at too deep a level, bypassing aquifer layers of better water quality [FFI1]. From the cost–benefit analysis, it was estimated that a total of 64 000 Pakistan rupees could have been saved on five wells through installation costs due to suboptimal depths. It is concluded that VES is an effective method for the evaluation of existing wells and aquifer systems. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.Des études de résistivité électrique (1-D) ont été réalisées au droit de sites sélectionnés dans une région située entre deux rivières confluentes du Punjab (Ravi and Jhelum, Pakistan), afin d'évaluer l'emplacement et la profondeur des forages dans le but de minimiser la quantité de sel dissous injectés dans le sol via l'irrigation.La résistivité a été mesurée par des électrodes configurées selon la méthode Schlumberger. Des modèles de résistivité en fonction de la profondeur ont été établis pour chaque site. A partir de l'interprétation des sondages électriques verticaux (SEV), un à trois aquifères de salinités différentes ont été identifiés à chaque site, avec des niveaux d'aptitude à l'irrigation (FFI) [fitness for irrigation] variant entre « bonne qualité des eaux souterraines » (FFI1) et « haut niveau de salinité » (6.4 dS m−1; FFI3). Vingt et un forages ont été ainsi étudiés et il a été démontré que non seulement la plupart (57%) des puits étaient théoriquement mal positionnés pour produire de l'eau à la meilleure qualité d'eau disponible, mais aussi que 33% étaient trop profonds, parce qu'ils transperçaient des aquifères de meilleure qualité (FFI1). L'analyse coût–bénéfice a montré qu'un total de 64 000 roupies aurait pu être économisé sur les couts d'installation de 5 puits en raison de profondeurs inadéquates. Il a été conclu que le SEV est une méthode efficace pour l'évaluation des forages existants et des systèmes aquifères. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2017-01-04T00:30:35.978483-05:
      DOI: 10.1002/ird.2094
       
  • Effects of different operation scenarios on sedimentation in irrigation
           canals of the Gezira Scheme, Sudan
    • Authors: Ishraga S. Osman; Bart Schultz, Akode Osman, F.X. Suryadi
      Abstract: Sediment and water management are key issues in irrigation schemes that suffer from accumulation of sediment along canals. This accumulation creates problems with adequate water supply and may lead to water shortage. The aim of this study was to analyse improvement options for operation and maintenance in order to achieve better sediment and water management in irrigation canals. A model has been developed to simulate cohesive sediment transport in irrigation canals. The model is a useful tool to predict cohesive sediment deposition under different operation and maintenance scenarios. It has been calibrated and validated by using field data of the Gezira Scheme in Sudan and has been applied for different options of operation. The best operation scenario was found when the scheme was operated based on the crop water requirement during the period of high sediment concentration. When the inflow was reduced by 51% during this period in 2011, the reduction in deposition was 48%. Such types of adaptation will significantly reduce deposition and improve sediment and water management in irrigation canals. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.La gestion des sédiments est une question clé de la gestion des eaux dans les systèmes d'irrigation, qui souffrent de l'accumulation de sédiments le long des canaux. Cette accumulation crée des problèmes d'approvisionnement en eau adéquat et peut conduire à la pénurie d'eau. L'objectif de l'étude était d'analyser les options d'amélioration de fonctionnement et d'entretien dans le but de parvenir à une meilleure gestion des sédiments et de l'eau dans les canaux d'irrigation. Un modèle a été développé pour simuler le transport de sédiments cohésifs dans les canaux d'irrigation. Le modèle est un outil utile pour prévoir le dépôt de sédiments cohésifs dans différents scénarios de fonctionnement et d'entretien. Il a été calibré et validé en utilisant des données sur le terrain de la Gezira au Soudan et a été appliqué pour les différentes options de fonctionnement. Le meilleur scénario de fonctionnement a été trouvé lorsque le régime a été réglé sur la base des besoins en eau des cultures pendant la période de concentration élevée en sédiments. Lorsque l'afflux a été réduit de 51% pendant cette période, en 2011, la réduction des dépôts était de 48%. Ces types d'adaptation permettront de réduire considérablement le dépôt et d'améliorer la gestion des sédiments et de l'eau dans les canaux d'irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-12-27T00:15:38.936051-05:
      DOI: 10.1002/ird.2023
       
  • Performance Evaluation of a Traveller Irrigation System
    • Authors: Pardeep Jangra; R.K. Jhorar, Sanjay Kumar, S.K. Kamra
      Abstract: A field evaluation study for a traveller irrigation system (TIS), which is a relatively new introduction for Indian conditions, was undertaken at the research farm of Chaudhary Charan Singh (CCS) Haryana Agricultural University, Hisar, India. The major objectives were to evaluate the hydraulic performance and to describe the operational aspects of a TIS under different travel speeds. The TIS, with a rated nozzle discharge of 18–26 m3 h−1, was operated at three travel speeds ranging from 25.4 to 82.9 m h−1. The depth of applied water and soil moisture were monitored on a regular grid over a 270 × 60 m area and characterized in terms of uniformity and distribution coefficients. As expected, the depth of irrigation water and soil moisture indicated an inverse relationship with the speed of travel. In contrast to a conical/triangular water distribution profile in a twin-nozzle medium-pressure fixed sprinkler system, the tested TIS leads to a trapezium/trapezoidal-shaped water distribution/precipitation profile. The uniformity and distribution coefficients as well as depth of water application were lower at the start and end sections as compared to the middle section of the total travel path of the TIS. A 20–30% overlapping between adjacent travel paths resulted in maximizing uniformity and distribution coefficients at different speeds.Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Une étude d'évaluation sur le terrain pour le système d'irrigation de voyageurs (TIS), qui est une introduction relativement nouvelle pour les conditions de l'Inde, a été entreprise dans la ferme de recherche de Chaudhary Charan Singh (CCS) Université Agricole Haryana, Hisar, Inde. Les principaux objectifs étaient d'évaluer les performances hydrauliques et de décrire les aspects opérationnels d'un TIS dans les vitesses de déplacement différentes. Le TIS, avec une décharge de buse nominale de 18 à 26 m3 h−1, a été utilisé à des vitesses de déplacement 3 allant de 25.4 à 82.9 m h−1. La profondeur de l'eau et du sol appliqué l'humidité ont été suivis sur une grille régulière sur une m surface 270 × 60 m et caractérisé en termes d'uniformité et de distribution des coefficients. Comme prévu, la profondeur de l'eau d'irrigation et de l'humidité du sol a indiqué une relation inverse avec la vitesse de voyage. Contrairement à un profil triangulaire conique/de distribution d'eau dans un système d'arrosage fixe buse double de moyenne pression, le TIS testé conduit à un trapèze/forme trapézoïdale du profil de l'eau de distribution/précipitation. L'uniformité et les coefficients de distribution ainsi que la profondeur de l'application de l'eau ont été inférieurs à la section de début et de fin par rapport à la section médiane du chemin de voyage total de la TIS. A 20 à 30 pour cent de chevauchement entre les chemins de voyage adjacents a abouti à maximiser l'uniformité et de la distribution des coefficients à des vitesses différentes. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-12-23T03:10:26.62154-05:0
      DOI: 10.1002/ird.2097
       
  • Furrow Lateral Wetting Potential For Optimizing Bed Width In Silty Clay
    • Authors: Ghani Akbar; Muhammad Munir Ahmad, Matiullah Khan, Muhammad Asif
      Abstract: Water application is generally assumed to be uniformly applied during furrow irrigation into the root zone of crops between the wetted furrows. However, non-uniform distribution of applied water has been widely demonstrated along the field length, but there have been few studies focused on quantifying the lateral distribution of the wetting front from wetted furrows into the bed middle. Therefore, this study aimed to evaluate the lateral infiltration potential of wetted furrows spaced 132 cm apart for optimizing the bed width under silty clay. The results indicated a non-uniform distribution of soil water shown by 33% less soil water movement into the middle of the bed compared with the furrow centre after 7 h of infiltration time, when field capacity was attained in the bed middle. Soil water movement simulation using the Hydrus 2D model was appropriate, which helped in identifying the optimized bed width for variable infiltration time under existing field conditions. The evaluation procedure and graphical presentation outcome may increase knowledge of the wetting time and lateral movement interaction that may support decision making in optimizing the bed width for improving water productivity by reducing yield loss due to a dry bed middle in the study area. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'application de l'eau est généralement supposée uniforme pendant l'irrigation à la raie dans la zone racinaire entre les sillons humectés. Si la distribution non uniforme de l'eau a été largement démontrée dans le sens de la longueur du terrain, peu d'études ont porté sur la quantification de la distribution latérale du front d'humectation vers l'inter-rang. Par conséquent, cette étude avait pour but d'évaluer le potentiel d'infiltration latérale de sillons espacés de 132 cm de distance, pour en déduire des valeurs optimales de largeur de rangs dans une argile limoneuse. Les résultats indiquent une distribution non uniforme de l'eau du sol comme en témoignent les 33% de mouvement en moins d'eau du sol à l'inter-rang par rapport au centre du sillon, ceci sept heures après la saturation de ce dernier. La simulation de mouvement de l'eau du sol est bien reproduite par le modèle Hydrus 2D, ce qui a aidé à dimensionner la largeur du rang pour une infiltration variable dans le temps et en fonction des conditions de terrain existantes. La procédure d'évaluation et les sorties graphiques des résultats peuvent augmenter la connaissance du temps d'humectation et de l'interaction avec le mouvement latéral, pour déterminer une largeur optimale de rang qui améliore la productivité de l'eau en réduisant les pertes de rendement du au dessèchement médian du rang.
      PubDate: 2016-12-23T03:05:46.754204-05:
      DOI: 10.1002/ird.2092
       
  • Development, calibration and testing of a low-cost small lysimeter for
           monitoring evaporation and transpiration
    • Authors: Zaid A. Bello; Leon D. Van Rensburg
      Abstract: Weighing lysimeters differ in shape and size and are well established in measuring soil water balance components, such as evaporation, transpiration and drainage. This study addresses the development, calibration and testing of low-cost small lysimeters for measuring evaporation and transpiration of barley in a glasshouse for three consecutive winter seasons (2011–2013). Forty-one small lysimeters were developed and used during the study. The lysimeters were made from plastic materials mounted on Tedea-Huntleigh model 1260 load cells. The temperature effect on the final mass reading from the load cells was corrected by deducing temperature correction factors for all the lysimeters. During calibration, the lysimeters had high linearity and no hysteresis. Sensitivities of the lysimeters ranged between 0.1 and 0.35 mm. The small lysimeters developed, installed and calibrated were able to measure evaporation and transpiration separately at high accuracy, sensitivity and precision. These lysimeters measured on hourly and daily bases, and were able to measure all the soil water balance components. Apart from the simplicity of these lysimeters, the water content of the whole soil profile could be easily monitored due to the deeper depth of the lysimeter. These small lysimeters were cheap to construct, and installation was easy compared to other lysimeters. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Les lysimètres à variation de masse diffèrent dans la forme et la taille et sont bien connus pour mesurer les composantes du bilan hydrique des sols, tels que l'évaporation, la transpiration et le drainage. Cette étude porte sur le développement, l'étalonnage et les tests de petits lysimètres à faible coût pour mesurer l'évaporation et la transpiration de l'orge dans une serre pour trois hivers consécutifs (2011–2013). Quarante et un petit lysimètres ont été élaborés et utilisés au cours de l'étude. Les lysimètres étaient fabriqués à partir de matériaux en plastique montés sur des capteurs de charge Tedea-Huntleigh modèle 1260. Les effets de la température sur la masse finale de lecture des cellules de charge ont été corrigés pour tous les lysimètres. Pendant l'étalonnage, les lysimètres avaient une haute linéarité et aucune hystérésis. La sensibilité des lysimètres variaient entre 0.1 et 0.35 mm. Les petits lysimètres développés ont pu mesurer l'évaporation et la transpiration séparément a vec justessse, sensibilité et précision. Ces lysimètres ont mesuré aux pas de temps horaires et journaliers toutes les composantes du bilan d'eau du sol. La simplicité de ces lysimètres mise à part, la teneur en eau de l'ensemble du profil a pu être surveillée facilement grâce à la grande profondeur du lysimètre. Ces petits lysimètres étaient bon marché à construire, tandis que l'installation a été facile en comparaison à d'autres lysimètres. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-12-20T02:40:38.777511-05:
      DOI: 10.1002/ird.2095
       
  • A Model to Assess the Economic Viability of Alfalfa Production Under
           Subsurface Drip Irrigation in California
    • Authors: Aliasghar Montazar; Daniele Zaccaria, Khaled Bali, Daniel Putnam
      Abstract: This study was carried out to develop a model to explore the economic viability of subsurface drip irrigation (SDI) for alfalfa production in the major alfalfa production regions of California. Data from previously published studies on alfalfa under drip irrigation were applied to establish the relationship between hay yield and seasonal water use. A correction factor was defined to adjust the potential impacts of SDI due to regional differences in yield potential. A partial economic analysis was developed to assess economic benefits of SDI in alfalfa. The model predicted an additional 7.9 Mg ha−1 yield as a result of switching from surface flood irrigation to SDI, averaged across the principal alfalfa-growing counties and regions in California. The hay yield improvements predicted by the model are in good agreement with the preliminary reports of improved hay yields from the 12 commercial farmers who have implemented SDI in Sacramento Valley, Low Desert, and Southern San Joaquin Valley regions. While the proposed model illustrated the potential profitability of SDI in alfalfa in several regions, further on-farm experience and analysis would be required to confirm these results in practice. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Cette étude a été réalisée pour élaborer un modèle pour explorer la viabilité économique de l'irrigation souterraine au goutte à goutte (SDI) pour la production de luzerne en Californie. Les données des études précédemment publiées sur la luzerne sous irrigation goutte à goutte ont été appliquées pour établir la relation entre le rendement en foin et l'utilisation saisonnière de l'eau. Un facteur de correction a été défini pour régler les impacts potentiels du SDI dus aux variations régionales du potentiel de rendement. Une analyse économique partielle a été développée pour évaluer les avantages économiques de la SDI dans la luzerne. Le modèle prédit une augmentation de rendement de 7.9 Mg ha−1 suite au passage de l'irrigation par inondation au SDI, en moyenne pour les régions où l'on cultive habituellement la luzerne en Californie. Les améliorations du rendement du foin prédites par le modèle sont en bon accord avec les rapports préliminaires de l'amélioration des rendements en foin obtenus par 12 agriculteurs qui ont mis en œuvre SDI à Sacramento Valley, Low Desert, et les régions du Sud de San Joaquin Valley. Bien que le modèle proposé illustre la rentabilité potentielle de SDI pour la luzerne dans plusieurs régions, d'autres expériences à la ferme seraient nécessaires pour confirmer ces résultats dans la pratique. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-12-16T01:21:14.500603-05:
      DOI: 10.1002/ird.2091
       
  • Participation of farmers in irrigation water management in Indonesia: a
           review
    • Authors: Mohamad Ali Fulazzaky
      Abstract: It has been argued that policy reform to involve stakeholders in water management is a priority for Indonesia. Given the large allocation of water to the irrigation sector, the improved management of infrastructure and more productive use of irrigation water are important issues. If the enactments of Law No. 7/2004 on water resources and Government Regulation No. 20/2006 on irrigation have accommodated the role of farmers in water management, is there an effective policy for farmers as the main stakeholders in water management? What is the implication by the fact that Indonesian society where the policy reform compulsion has changed to a new paradigm? This paper attempts to provide answers to these questions and offers at least one way in which public policy could possibly be made at work compatibly in participation issues in water management in the country. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Il a été soutenu que la réforme de la politique d'impliquer les parties prenantes dans la gestion de l'eau est une priorité pour l'Indonésie. Compte tenu de la grande distribution de l'eau au secteur de l'irrigation, l'amélioration de la gestion des infrastructures et l'utilisation plus productive de l'eau d'irrigation sont des questions importantes. Si la promulgation de la loi n° 7/2004 sur les ressources en eau et le Règlement du gouvernement n° 20/2006 sur l'irrigation ont accueilli le rôle des agriculteurs dans la gestion de l'eau, est-ce qu'il existe la politique efficace pour les agriculteurs comme les principaux acteurs de la gestion de l'eau? Quelle est l'implication du fait que la société indonésienne où la contrainte de la réforme politique a transformé vers un nouveau paradigme? Cet article tente de fournir des réponses à ces questions et offre au moins un moyen par lequel la politique publique pourrait marcher de façon compatible concernant les questions de participation à la gestion de l'eau dans le pays. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-10-23T22:30:27.947457-05:
      DOI: 10.1002/ird.2085
       
  • Dynamic Programming Model for the System of a Non-Uniform Deficit
           Irrigation and a Reservoir
    • Authors: Mohammad Ebrahim Banihabib; Ali Zahraei, Saeid Eslamian
      Abstract: This paper proposes two optimization models for uniform and non-uniform deficit irrigation. In the first model, the objective function consists of a benefit–cost ratio. The deficit irrigation ratio was determined by dynamic programming, according to the reservoir releases, and minimized a damage function (objective function). The second model used dynamic programming to develop an integrated optimization of non-uniform deficit irrigation and reservoir operation. The comparison between the results of the models shows that when applying the second model the cropping area, volume of water regulated by the reservoir, annual production, gross income and benefit–cost ratio increased by 48, 43, 48, 47 and 2.4%, respectively. Therefore, integrated dynamic programming of a non-uniform deficit irrigation and reservoir system can be recommended to increase the integrated productivity of a storage dam and irrigation system. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Cet article propose deux modèles d'optimisation pour l'irrigation déficitaire uniforme et non uniforme. Dans le premier modèle, la fonction objectif est constituée d'un rapport coûts–bénéfices alors que dans le second, une optimisation intégrée d'irrigation déficitaire non-uniforme et une gestion du réservoir a été développée en utilisant la programmation dynamique. Dans ce dernier modèle, le taux de déficit de l'irrigation a été déterminé selon les lâchers du réservoir et une fonction de dommage (fonction objectif) a été minimisée par programmation dynamique. La comparaison entre les résultats des modèles montre que la superficie cultivée, le volume d'eau régulé par le réservoir, la production annuelle, le revenu brut et le rapport coûts–bénéfices sont respectivement augmenté de 48, 43, 48, 47 et 2.4%, en appliquant le second modèle. Par conséquent, la programmation dynamique d'un système intégré d'irrigation déficitaire et d'un réservoir peut être recommandée pour augmenter la productivité d'un barrage de stockage et du système d'irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-10-02T22:55:32.475095-05:
      DOI: 10.1002/ird.2055
       
  • How do Farmers Align with the Agri-Environmental Changes in Irrigated
           Agriculture? A Case Study from the Harran Plain, Turkey
    • Authors: Gül Özerol; Hans Bressers
      Abstract: Irrigated agriculture has a significant potential for food security and poverty reduction, while it is also associated with broader agri-environmental changes. These changes include agrarian change in terms of the intensification, globalization and neoliberalization of agriculture, and environmental change due to the pollution, degradation and exploitation of water and soil resources. Farmers are key actors in irrigated agriculture, since they are both the users of water and soil resources and the target groups of policies. This paper aims to improve the understanding of the relationship between farmers' decisions on irrigated agriculture and the agri-environmental changes that result from irrigated agriculture, and to explain how farmers differ in terms of their alignment with these changes. We develop a conceptual model by building on natural resources governance and farmer decision-making, and apply the model through a case study in Harran Plain, an agricultural area in Turkey. Our findings indicate that farmers are differentiated in terms of their degree of alignment. This differentiation results mainly from the attributes that relate to what the farmers have, such as land, financial capacity, power attribution and network range, and it affects the farmers' decisions about resource use and crop production. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'agriculture irriguée a un potentiel important dans la sécurité alimentaire et la réduction de la pauvreté, alors qu'il est également associé à des changements agro-environnementaux plus larges. Ces changements comprennent bien entendu le changement agraire en termes d'intensification, de mondialisation et de néolibéralisation de l'agriculture, mais aussi l'évolution de l'environnement en raison de la pollution, de la dégradation et de l'exploitation des ressources en eau et du sol. Les agriculteurs sont des acteurs clés dans l'agriculture irriguée, car ils sont à la fois les utilisateurs du sol et des ressources en eau et les cibles des politiques. Ce document vise à améliorer la compréhension de la relation entre les décisions des agriculteurs sur l'agriculture irriguée et les changements agro-environnementaux qui résultent de l'agriculture irriguée, et d'expliquer comment les agriculteurs diffèrent en fonction de leur alignement avec ces changements. Nous développons un modèle conceptuel en misant sur la gouvernance des ressources naturelles et des agriculteurs la prise de décision, et d'appliquer le modèle à travers une étude de cas dans Harran Plain, une zone agricole en Turquie. Nos résultats indiquent que les agriculteurs sont différenciés en fonction de leur degré d'alignement. Cette différenciation résulte principalement des attributs qui se rapportent à ce que les agriculteurs ont, comme la terre, la capacité financière, le pouvoir d'attribution et la portée du réseau, le tout affectant les décisions des agriculteurs sur l'utilisation des ressources et la production agricole. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-10-02T22:54:25.879304-05:
      DOI: 10.1002/ird.2064
       
  • Optimizing Tomato Water and Fertilizer Uses in Smallholder Farms in South
           Africa Using the Piloten Model
    • Authors: R. Albasha; N. Jovanovic, B. Cheviron, W. De Clercq, J.-C. Mailhol
      Abstract: The objectives of this paper are twofold: (i) to calibrate and validate the PILOTEN crop model for tomato (Solanum lycopersicum L.), and (ii) to use the model to examine the response of tomato yield to different irrigation and fertilization scheduling scenarios under varying climatic conditions in order to draw up management recommendations for smallholder farms. The calibration and validation were performed by using data collected from field experiments carried out in the north-east of South Africa, on shallow Ferrosol and Luvisol soils. The scenarios dealt with: (i) the initial soil-water availability (fulfilling or not the soil-water reserve at planting); (ii) the irrigation dose frequency (high versus low irrigation doses ranging from 10 to 40 mm per application); (iii) the fertilization dose frequency (full versus split fertilization application). The results indicated that only the fertilization scheduling may significantly affect tomato yields, while irrigation scheduling has a minor role. However, compared to the local official irrigation guidelines, it is recommended to slightly increase the irrigation doses during the first 4 weeks of growth for tomato grown between early September and mid-December, and to slightly decrease the doses in the second part of the growing cycles starting in February and May. It is also suggested to avoid applying the entire fertilizer dose after seedling planting for tomato grown between mid-February and late June. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Ce travail a un double objectif: (i) calibrer et valider le modèle Piloten pour la tomate (Solanum lycopersicum L.) et (ii) utiliser le modèle pour analyser la réponse du rendement de la tomate à différents scénarios d'irrigation et de fertilisation, sous différentes conditions climatiques, afin de proposer des recommandations de conduites culturales aux petites exploitations. Le calage et la validation du modèle ont été effectués en utilisant des données recueillies par des expérimentations menées dans le nord-est de l'Afrique du Sud, sur des Ferrosols et des Luvisols peu profonds. Les scénarios ont traité: (i) de la disponibilité initiale en eau du sol (réserve en eau du sol reconstituée ou non à la plantation); (ii) du couple dose-fréquence d'irrigation (doses d'irrigation élevées à faibles allant de 10 à 40 mm par application); (iii) du couple dose-fréquence de fertilisation. Les résultats ont indiqué que seul le calendrier de la fertilisation peut affecter de manière significative les rendements de la tomate, tandis que le calendrier d'irrigation joue un rôle mineur. En comparaison avec les recommandations locales de la gestion de l'irrigation et de la fertilisation de la tomate, il est recommandé d'augmenter légèrement les doses d'irrigation pendant les 4 premières semaines de croissance pour la tomate cultivée entre le début septembre et la mi-décembre, et de diminuer légèrement les doses dans la deuxième partie du cycle de croissance commençant en février et en mai. Il est également suggéré d'éviter l'application de la totalité de la dose d'engrais après les semis de tomate cultivée entre mi-février et fin-juin. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-10-02T22:45:47.429475-05:
      DOI: 10.1002/ird.2071
       
  • Reduction of Non‐Point Source Pollution from Paddy Fields through
           Controlled Drainage in an Aquatic Vegetable Wetland–Ecological Ditch
           System
    • Authors: Shihong Yang; Junzeng Xu, Jiangang Zhang, Yijiang Wang, Shizhang Peng
      Abstract: Nitrogen and phosphorus losses through runoff from paddy fields are the main sources of non‐point pollution in South China. Wetlands with non‐food aquatic plants and ditches are used separately in many countries to reduce agricultural non‐point pollution. In a field experiment conducted in the Taihu Lake Region of South China, an aquatic vegetable wetland–ecological ditch system (AWDS) with controlled drainage was constructed to purify the drainage from paddy fields. Concentrations of TN, TP, NH4+‐N and NO3−‐N in the AWDS decreased exponentially during the purification period. After 12 days of abatement, TN and TP concentrations in the outflow of the AWDS significantly decreased by 76.7 and 34.1% respectively compared to those in the inflow. In addition to the decrease in pollution concentration, the controlled drainage contributed to lower drainage from the AWDS. TN and TP loads were reduced by 90.9 and 77.8% respectively. After a growth period, nitrogen and phosphorus uptake of aquatic vegetables in the AWDS was 274 and 24.0 kg ha−1. After harvest, nitrogen and phosphorus contents in the soil increased in the AWDS compared with the contents before planting. The AWDS combined with controlled drainage practices seems to have the desirable functions to reduce non‐point pollution. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Les pertes en azote et phosphore par ruissellement provenant des champs de riz sont les principales sources de pollution diffuse dans le sud de la Chine. Les zones humides avec des plantes aquatiques non alimentaires et des fossés sont utilisés séparément dans de nombreux pays pour réduire la pollution diffuse agricole. Dans une expérience menée sur le terrain dans la région du lac Taihu (Chine du Sud), un fossé géré par drainage contrôlé comme une zone humide écologique et végétale (AWDS) a été construit pour purifier le drainage des rizières. Les concentrations de TN, TP, NH4+‐N et NO3−‐N dans les AWDS a diminué de façon exponentielle au cours de la période de purification. Après 12 jours d'abattement, les concentrations TN et TP dans l'écoulement des AWDS ont significativement diminué de 76.7 et 34.1% respectivement par rapport au flux entrant. En plus de la diminution de la concentration de la pollution, le drainage contrôlé a contribué à réduire le drainage des AWDS. Les charges en TN et TP ont été réduites de 90.9 et 77.8% respectivement. Après une période de croissance, les végétaux aquatiques dans les AWDS ont prélevé 274 et 24.0 kg ha−1 d'azote et de phosphore. Après la récolte, l'azote et de phosphore du le sol ont augmenté dans les AWDS par rapport au contenu avant la plantation. Les AWDS, combinés à des pratiques de drainage contrôlé, semblent avoir les fonctions souhaitables pour réduire la pollution diffuse. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-09-16T01:36:52.963482-05:
      DOI: 10.1002/ird.2058
       
  • Assessment and Mitigation of Greenhouse Gas Emissions from Groundwater
           Irrigation
    • Authors: Samanpreet Kaur; Rajan Aggarwal, Rattan Lal
      Abstract: Irrigation with groundwater consumes considerable energy as well as water resources across the world. Using a case study from Indian Punjab, this article emphasizes how a continued and massive use of groundwater for irrigation has reduced groundwater levels and increased carbon emissions. Estimates of C emissions from groundwater pumping for irrigation in Punjab indicate that over a period of 14 years (1998–2012), groundwater use has increased by 23%; groundwater levels have fallen by 5.47 m; energy requirements have increased by 67% resulting in increase in C emissions by 110%. Emissions rates have increased from 33 to 55 g m−3 of groundwater used, and 43.2 to 78 g‐C kg−1 of grain. Thus, groundwater management is not only important to ensure sustainability of the finite resource but also is vital to control environmental consequences of groundwater use for irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'irrigation avec des eaux souterraines consomme beaucoup d'énergie ainsi que les ressources en eau à travers le monde. En utilisant une étude de cas du Pendjab indien, l'article met l'accent sur la façon dont une utilisation continue et massive des eaux souterraines pour l'irrigation a réduit les niveaux d'eau souterraine et augmenté les émissions de carbone. Conduit sur une période de 14 ans (1998–2012), l'utilisation des eaux souterraines a augmenté de 23%, les niveaux d'eau souterraine ont chuté de 5.47 m, les besoins énergétiques ont augmenté de 67%, entraînant une augmentation des émissions de carbone de 110%. Les taux d'émissions ont augmenté de 33 à 55 g m−3 d'eaux souterraines utilisées, et 43.2 à 78 g‐C kg−1 de céréales. Ainsi, la gestion des eaux souterraines est importante non seulement pour assurer la durabilité d'une ressource finie, mais aussi pour contrôler les conséquences environnementales de l'utilisation des eaux souterraines pour l'irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-09-13T23:45:44.511569-05:
      DOI: 10.1002/ird.2050
       
  • Innovative Soil Fertility Management by Stakeholder Engagement in the
           Chókwè Irrigation Scheme (Mozambique)†
    • Authors: Maite Sánchez‐Reparaz; Joris De Vente, Sebastião Famba, Dominique Rollin, Aleksandra Dolinska, Jean‐Emmanuel Rougier, Higino Fabião Tamele, Gonzalo G. Barberá
      Abstract: Appropriate soil fertility management plays an important role in irrigated systems and can contribute to reducing the yield gap. To that end, abiotic, biotic, management and socio‐economic factors need to be considered and participatory approaches need to be implemented to ensure the sustainability of the interventions.Our objective is to analyse a participatory process conducted in the Chókwè Irrigation Scheme (Mozambique) to trigger agronomic innovation in soil fertility management.Through a method combining interviews with 31 farmers, soil sampling and the organization of communities of practice we studied actual agrarian practices and farmers' knowledge about soil fertility management as well as the social and physical context. This information was the basis for selecting an association in order to promote the innovation process. A participatory planning of the innovation test was conducted. The whole process was evaluated by farmers. Adoption of the majority of the practices is limited mainly by factors related to the socio‐economic status of farmers and not to the lack of knowledge. Farmers did not highly value the participatory process itself, but valued the learning‐by‐doing process and the collaboration with researchers. We consider that the approach increased collective learning and this process triggered the innovation dynamics. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Une gestion appropriée de la fertilité des sols joue un rôle important dans les systèmes irrigués et peut contribuer à réduire l'écart de rendement. À cette fin, des facteurs abiotiques, biotiques, des facteurs de gestion et socio‐économiques doivent être pris en considération et les approches participatives doivent être mises en œuvre pour assurer la durabilité des interventions.Notre objectif est d'analyser un processus participatif conduit dans le périmètre irrigué de Chókwè (Mozambique) pour déclencher l'innovation agronomique en matière de gestion de la fertilité des sols.Grâce à une méthodologie combinant des entretiens avec 31 agriculteurs, des analyses de sol et l'organisation de communautés de pratique, nous avons étudié les pratiques agraires en conditions réelles et les connaissances des agriculteurs sur la gestion de la fertilité des sols ainsi que le contexte social et physique. Cette information fut le matériau de base pour sélectionner une association afin de promouvoir le processus d'innovation. Une planification participative de l'essai de l'innovation a été réalisée. L'ensemble du processus a été évaluée par les agriculteurs. L'adoption de la majorité des pratiques est limitée principalement par des facteurs liés au statut socio‐économique des agriculteurs et non au manque de connaissances. Les agriculteurs n'ont pas réellement apprécié le processus participatif en lui‐même, mais ils ont apprécié le processus d'apprentissage par la pratique et la collaboration avec des chercheurs. Nous considérons que l'approche a augmenté l'apprentissage collectif et ce processus a déclenché la dynamique d'innovation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-09-01T21:45:33.900785-05:
      DOI: 10.1002/ird.2054
       
  • Dynamic Behaviour of the Water–Food–Energy Nexus: Focus on Crop
           Production and Consumption
    • Authors: Inas El Gafy; Neil Grigg, Waskom Reagan
      Abstract: Water, energy, and food are interrelated and critical resources for human well‐being and environmental goals. Single‐sector national strategies that focus on individual sectors of the nexus without considering their interconnections may lead to acute unanticipated consequences. In the present study, the system dynamic model platform was used to create a new approach to analysis of dynamic behaviour, focusing on joint water–energy–food interactions stemming from crop production and consumption at the national level under different scenarios and alternatives. The developed system determines: (i) water and energy footprints of crop production and consumption; (ii) virtual water and energy import and export; (iii) the national water and energy saving balance due to trade of agricultural commodities; and (iv) a water–food–energy nexus index. A case study from Egypt was used to test the system and illustrate some of its significance. The research illustrates the importance of considering the water–food–energy nexus when developing national strategies. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'eau, l'énergie et la nourriture sont interdépendantes en tant que ressources essentielles pour le bien‐être de l'homme et les objectifs environnementaux. Les stratégies nationales mono sectorielles qui mettent l'accent sur un secteur particulier sans tenir compte de ses interconnexions peuvent conduire à des conséquences imprévues et graves. La plate‐forme du système de modèle dynamique a été utilisée pour créer une nouvelle approche de l'analyse du comportement dynamique en mettant l'accent sur les interactions mixtes eau–alimentation–énergie issues de la production et de la consommation des cultures au niveau national sous considération de différents scénarios et alternatives. Le modèle simule les interconnexions entre le montant de la production alimentaire, l'eau pour la production de ce montant, et l'énergie nécessaire à la production alimentaire, y compris l'énergie pour l'irrigation. Le système développé détermine: (i) les empreintes de l'eau et de l'énergie de production et de consommation des cultures; (ii) l'eau virtuelle et l'importation‐export d'énergie; (iii) le bilan des économies d'eau et d'énergie au niveau national dû au commerce des produits agricoles; (iv) un nouvel indice du nexus eau–alimentation–énergie. Une étude de cas en Egypte a été utilisée pour tester le système et illustrer sa portée. La recherche illustre l'importance de considérer le nexus eau–alimentation–énergie lors de l'élaboration des stratégies nationales. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-08-24T02:50:31.202982-05:
      DOI: 10.1002/ird.2060
       
  • Statistical Framework to Assess Water Quality for Irrigation and Drainage
           Canals
    • Authors: M. Shaban
      Abstract: The rapid pace of economic growth in Egypt has been accompanied by resource depletion and environmental degradation. Consequently, management action and regular assessment to meet the challenges are essential.The aim of this work is to introduce a statistical framework to assess water quality for irrigation and drainage canals in accordance to monitoring objectives that deal with pollutant concentrations and loads.The water quality/quantity data collected from 2000 to 2013 for the El‐Salam Canal and the Hadus Drain in Egypt were used as case studies. A framework that includes a series of statistical tools was employed to facilitate better handling of the collected data and then transform it into fruitful information. These tools included descriptive statistics, frequency/percentile analysis and presenting pollutant loads through boxplot analysis. Finally, hierarchical cluster analysis was employed to classify the monitoring locations into a number of groups that have similar water quality conditions.The success in applying the proposed framework to the El‐Salam Canal and Hadus Drain data showed its effectiveness and applicability to check compliance with water quality standards and allocate waste loads from different sources as well as classifying water quality status. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Le rythme rapide de la croissance économique en Egypte a été accompagné par l'épuisement des ressources et la dégradation de l'environnement. Par conséquent, des mesures de gestion et une évaluation régulière sont essentielles pour relever les défis.Le but de ce travail est. de présenter un cadre statistique pour évaluer la qualité de l'eau dans les canaux d'irrigation et de drainage en accord avec des objectifs de suivis des charges et concentrations en polluants.Les données de qualité/quantité d'eau collectées de 2000 à 2013 pour El‐Salam Canal et Hadus drainage en Egypte ont été utilisées comme études de cas. Un cadre qui comprend des séries d'outils statistiques a été utilisé pour faciliter une meilleure gestion des données collectées, pour les transformer en informations utilisables. Ces outils comprenaient des statistiques descriptives: fréquence/analyse des percentiles et représentant les charges de polluants à travers l'analyse boxplot. Enfin, une analyse par classification hiérarchique a été utilisée pour classer les sites de surveillance en groupes ayant des conditions de qualité de l'eau similaires.Le succès de l'application du cadre proposé aux données de El‐Salam Canal et au réseau de drainage de Hadus a montré son efficacité et son applicabilité pour vérifier la conformité aux normes de qualité de l'eau et distribuer les charges provenant de différentes sources tout en classant les eaux suivant leur qualité. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-07-08T01:36:04.785073-05:
      DOI: 10.1002/ird.2042
       
  • Modification of DWCM‐AgWU Model Applied to A Paddy‐Dominant
           Basin with Large Dams
    • Authors: Jutithep Vongphet; Takao Masumoto, Hiroki Minakawa, Ryoji Kudo
      Abstract: The Distributed Water Circulation Model incorporating Agricultural Water Use (DWCM‐AgWU) was modified and the revised model was applied to assess water use in the Chao Phraya River basin in Thailand for the years 2008–2011, during which there were droughts and floods. A reservoir management model was introduced to incorporate two large dams (Bhumibol and Sirikit dams), with several remote irrigated areas in water allocation/management, and performed special treatments of flood peaks to account for agricultural practices. In the system, the two dams are the main sources of irrigation water during the dry season and they are used to control floods during the rainy season. Moreover, for the lower Chao Phraya River from Nakhon Sawan to the sea, another special water management was applied on rainy days to keep the release at the Chao Phraya Diversion Dam at or below a certain threshold. That is, when discharge exceeded the threshold, water was diverted to main irrigation canals on the western and eastern sides of the Greater Chao Phraya Irrigation Project. According to the simulation, the average relative error between the calculated and observed daily discharge was 21% at the Nakhon Sawan station, which is located below the confluences of the four main tributaries of the Chao Phraya River. The modified model will enable continuous calculations for mitigating the impacts of extreme events, such as the 2011 flood in Thailand, managing the use of irrigation water, and proposing adaptive countermeasures to climate change. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Nous avons modifié le modèle (DWCM‐AgWU) de circulation et de distribution de l'eau avec intégration de l'utilisation de l'eau agricole, et appliqué ce modèle modifié en vue de l'évaluation de l'utilisation de l'eau dans le bassin versant de Chao Phraya en Thaïlande pendant les années 2008 à 2011 et durant lesquelles des sécheresses et des inondations se sont produites. Nous avons introduit un modèle de gestion de réservoir afin d'intégrer deux grands barrages (barrages de Bhumibol et de Sirikit) comportant plusieurs zones d'irrigation éloignées pour la répartition et la gestion de l'eau et eu recours à des traitements spéciaux des pointes de crue pour représenter les pratiques agricoles. Dans ce système, les deux barrages représentent les sources principales de l'eau d'irrigation pendant la saison sèche et sont utilisés afin de contrôler les crues pendant la saison des pluies. Par ailleurs, nous avons appliqué aux biefs inférieurs du bassin, de Nakhon Sawan jusqu'à la mer, une gestion de l'eau spéciale pour les jours de pluie afin de conserver la surverse au niveau du barrage de diversion de Chao Phraya autour d'une certaine valeur seuil; ainsi, au‐delà de cette valeur, l'eau était détournée vers les canaux d'irrigation principaux des bordures occidentales et orientales du projet d'irrigation de Chao Phraya. D'après la simulation, l'erreur relative moyenne entre les rejets quotidiens calculés et observés était de 21% à la station Nakhon Sawan à l'aval de la confluence des quatre principaux affluents de la rivière Chao Phraya. Le modèle modifié va permettre des calculs continus en vue de l'atténuation des impacts d'évènements extrêmes tels que les inondations de 2011 en Thaïlande et de proposer des contre‐mesures adaptatives au changement climatique. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-06-02T00:05:46.656512-05:
      DOI: 10.1002/ird.2013
       
  • Assessment of Options for the Sustainable Use of Agricultural Drainage
           Water For Irrigation in Egypt by Simulation Modelling
    • Authors: M.A.S. Wahba
      Abstract: The water management simulation model DRAINMOD‐S was applied to simulate different strategies for using agricultural drainage water for irrigation over a 20‐year period. The irrigation strategies considered were: (i) fresh/non‐saline water as the baseline for comparison; (ii) drainage water of different salinities; (iii) cyclic use of fresh water and drainage water; (iv) deficit irrigation combined with controlled drainage; and (v) interseasonal cyclic use of drainage water and fresh water (2 years drainage/2years fresh).The study area was in the North‐West Delta of Egypt which already uses fresh canal water blended with agricultural drainage water for irrigation. The most common 2‐year crop rotation in the area of wheat–maize–berseem–cotton was simulated. Four different drainage water salinities (4, 8, 12, 16 dS m−1) were simulated and three different options for the freshwater/drainage water cycle.Better results were found, yields being maintained, for the strategies of deficit irrigation combined with controlled drainage, cyclic use of agricultural drainage water of 4–12 dS m−1 with fresh water and the inter‐seasonal cycling of drainage and fresh water. These results provide a set of sustainable options for using agricultural drainage water for irrigation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Le modèle de simulation de gestion de l'eau DRAINMOD‐S a été appliqué pour simuler différentes stratégies d'utilisation de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation sur une période de 20 ans. Les stratégies d'irrigation envisagées étaient: (i) leau douce comme base de comparaison; (ii) des eaux de drainage de salinités différentes; (iii) l'utilisation alternée de l'eau douce et de l'eau de drainage; (iv) une irrigation déficitaire combinée à un drainage contrôlé; et (v) l'utilisation cyclique inter‐saisonnière de l'eau de drainage et d'eau douce (2 ans avec eaux de drainage et deux années fraîches).La zone d'étude était à l'Ouest du Nord‐Delta en Egypte, qui utilise déjà de l'eau douce du canal mélangée avec de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation. La rotation des cultures de deux ans la plus commune dans cette zone (blé–maïs–bersim–coton) a été simulée. Quatre différentes salinités deau de drainage (4, 8, 12, 16 dS m−1) ont été simulées et trois options différentes pour lalternance eau douce/eau de drainage.De meilleurs résultats ont été trouvés, avec maintien des rendements, pour les stratégies d'irrigation déficitaire combinés avec du drainage contrôlé, l'utilisation alternée des eaux de drainage agricole de 4–12 dS m−1 avec de l'eau douce, et lalternance inter‐saisonnière deau de drainage et d'eau douce. Ces résultats fournissent un ensemble d'options pour l'utilisation durable de l'eau de drainage agricole pour l'irrigation.
      PubDate: 2016-06-01T22:00:30.952529-05:
      DOI: 10.1002/ird.2029
       
  • Water and Energy Scarcity for Agriculture: Is Irrigation Modernization the
           Answer?
    • Authors: Aftab Ahmad; Shahbaz Khan
      Abstract: Scarcity, high price and environmental footprints of water and energy resources are well‐recognized and wicked issues in irrigated agriculture. Water and energy are principal inputs for agricultural production systems. Efficient use of these resources is vital for the productivity and economic competitiveness of agriculture as well as for environmental sustainability. Modern irrigation application systems are on the one hand highly water efficient, but on the other they require a high energy input. This paper explores the water–energy nexus of irrigation modernization by presenting a case study from a large irrigation area in the Murray‐Darling Basin. A dynamic node–link model was developed to model various combinations of irrigation supply systems and irrigation application technologies. Comparison of modelled water savings and additional energy consumed to realize those savings indicates that more water savings (2.98 ML ha−1) can be achieved by conversion to drip irrigation at the expense of an additional 146 kWh ha−1 as compared to furrow irrigation. For a sprinkler system 1.19 ML ha−1 can be saved by expending an additional 353 kWh ha−1. These water savings result in additional GHG emissions of up to 1027 kgCO2‐e ha−1. The water and energy use indicators show that pressurized irrigation systems are in fact more efficient and more productive than traditional irrigation approaches. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.La rareté, le prix élevé et l'empreinte écologique des ressources en eau et de l'énergie sont des questions bien connues et pointues de l'agriculture irriguée. L'eau et l'énergie sont des entrées principales pour les systèmes de production agricole. L'utilisation efficace de ces ressources est. vitale pour la productivité et la compétitivité économique de l'agriculture ainsi que pour la durabilité environnementale. Les systèmes d'irrigation modernes permettent d'un côté une très haute efficacité de l'eau, mais d'autre part, ils nécessitent un apport énergétique élevé. Ce document explore le lien eau–énergie de la modernisation de l'irrigation en présentant une étude de cas d'une grande zone d'irrigation dans le bassin de la Murray‐Darling. Un modèle dynamique de nœuds et de liens a été développé pour modéliser les diverses combinaisons de systèmes d'approvisionnement d'irrigation et les technologies d'application de l'irrigation. La comparaison des économies d'eau modélisées et de l'énergie supplémentaire consommée pour réaliser ces économies montre que les d'économies d'eau par la conversion en irrigation goutte à goutte sont de 2.98 ML ha−1 pour une dépense énergétique accrue de 146 kWh ha−1 par rapport à l'irrigation à la raie. S′agissant d'aspersion, on peut économiser 1.19 ML ha−1 en dépensant 353 kWh ha−1 supplémentaires. Ces économies d'eau entraînent jusqu'à 1027 kgCO2‐e ha−1 d'émissions de GES supplémentaires. Les indicateurs eau et d'énergie montrent que les systèmes d'irrigation sous pression sont en fait plus efficaces et plus productifs que les approches traditionnelles d'irrigation.
      PubDate: 2016-05-26T22:25:32.407831-05:
      DOI: 10.1002/ird.2021
       
  • Effect of Early‐Stage Regulated Deficit Irrigation on Stem Lodging
           Resistance, Leaf Photosynthesis, Root Respiration and Yield Stability of
           Winter Wheat under Post‐Anthesis Water Stress Conditions
    • Authors: Shou‐Chen Ma; Ai‐Wang Duan, Shou‐Tian Ma, Shen‐Jiao Yang
      Abstract: A field micro‐plot experiment was conducted to study the effect of early‐stage regulated deficit irrigation (RDI) on the stress tolerance of winter wheat in the late growth stage. Plants were subjected to two RDI treatments: proper water deficits (45‐55% field water capacity) were imposed during tillering—the beginning of the spring growth stage (T1) and during the beginning of spring growth to the end of the stem elongation stage (T2). The control plants (CK) were maintained with an adequate water supply until anthesis. The results showed that T1 and T2 shortened the length of the first and second internodes, and increased their weight per unit length, and thereby enhanced stem lodging resistance. Although post‐anthesis drought and waterlogging lowered leaf photosynthetic rate and root respiration rate, the two RDI treatments improved significantly compared to the control. The two RDI treatments had no significant effects on grain yield under post‐anthesis well‐watered conditions but increased grain yield and yield stability of wheat under post‐anthesis water stress. In addition, T1 and T2 significantly reduced water consumption and increased water productivity (WP) of wheat compared to the control. In summary, this study shows that appropriate RDI at early growth stages increased grain yield and yield stability through improving population characteristics, root respiration and photosynthesis of plants under post‐anthesis water stress conditions. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Une expérience de terrain en micro‐parcelle a été menée pour étudier l'effet du déficit d'irrigation (RDI) au stade précoce du blé d'hiver sur sa tolérance au stress en fin de la croissance. Les plantes ont été soumises à deux traitements de RDI: les déficits en eau ont été imposés du tallage au stade de développement de la pousse (T1), et de ce stade à la fin du stade tige d'allongement de la tige (T2). Les plantes de contrôle (CK) ont eu un approvisionnement en eau adéquat jusqu'à la floraison. Les résultats ont montré que T1 et T2 raccourcissent la longueur des premier et deuxième inter‐nœuds, et augmentent leur poids par unité de longueur, et, par voie de conséquence, augmentent la résistance de la tige. Bien que la sécheresse et l'engorgement post‐anthèse aient abaissé le taux de photosynthèse des feuilles et le taux de respiration des racines, les deux traitements de RDI ont montré une amélioration considérable du rendement par rapport au contrôle. Les deux traitements RDI n'ont pas montré d'effet significatif sur le rendement en grain en cas de post‐anthèse correctement arrosée, alors que ce même rendement a augmenté et avec une meilleure stabilité dans le cas de post‐anthèse hydriquement stressée. En outre, T1 et T2 se sont accompagnés d'une réduction significative de la consommation en eau du blé et de l'augmentation de la productivité de l'eau (WP). En résumé, cette étude montre qu'une RDI appropriée au début de croissance a augmenté le rendement en grain et la stabilité du rendement grâce à l'amélioration des caractéristiques de la population, la respiration des racines et la photosynthèse des plantes sous conditions de stress hydrique post‐anthèse.
      PubDate: 2016-05-23T20:26:56.410842-05:
      DOI: 10.1002/ird.2022
       
  • Estimating Suitability of Localities for Biotechnical Measures on Drainage
           System Application in Vojvodina†
    • Authors: Milica Vranešević; Sima Belić, Srdjan Kolaković, Ratko Kadović, Atila Bezdan
      Abstract: Increasing the efficiency of a drainage system, reflected in the timely evacuation of excess water from the active layer of soil, is possible by applying biotechnical measures. These measures include a broad variety of actions, including using different types of vegetation intended to solve individual or groups of problems, e.g. improving water quality, protecting the soil from water and wind erosion, and increasing biodiversity. The factors on which the decision concerning the location where the biotechnical measures will be applied would be made mainly depend on the vulnerability of the drainage system. Estimation of the suitability of localities for biotechnical measures would include identifying key factors and appropriately evaluating them, using GIS technology for spatial analysis, and an objective determination of the weight criteria based on entropy. As a result of the process described, optimal locations for the application of biotechnical measures were obtained, and findings show that utilization of these measures in Vojvodina has a significant and positive potential in water management, agriculture and forestry in both ecological and economic senses. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Il est. possible d'augmenter l'efficacité du système de drainage, qui se reflète dans l'évacuation rapide des eaux excédentaires de la couche active du sol, en appliquant des mesures biotechniques. En général, ces mesures comprennent l'utilisation de différentes actions, y compris l'utilisation de différents types de végétation destinés à résoudre un problème ou un groupe de problèmes, par exemple améliorer la qualité de l'eau, protéger le sol contre l'érosion hydrique ou éolienne, et augmenter la biodiversité. L'adéquation d'un lieu à recevoir des mesures biotechniques dépend principalement de la vulnérabilité du système de drainage. L'évaluation de cette adéquation comprend l'identification des facteurs clés et leur évaluation, en utilisant la technologie SIG pour l'analyse spatiale et la pondération objective des critères basées sur l'entropie. Résultant du processus de description, les implantations optimales des mesures biotechniques ont été définies, et les résultats montrent que l'utilisation de ces mesures en Voïvodine ont un potentiel positif important dans la gestion de l'eau, de l'agriculture et de la forêt à la fois dans les sens environnementaux et économiques du terme. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-23T20:19:44.801444-05:
      DOI: 10.1002/ird.2024
       
  • Impact of Water Resources Development and Technology Introductions on
           Livelihood of Farmers in Eastern India: A Case Study†
    • Authors: S. Mohanty; R. K. Mohanty, K. G. Mandal, S. Ghosh, S. K. Rautaray, Ashwani Kumar
      Abstract: Agricultural technology introductions were carried out and their impact was studied in two clusters of villages in the Dhenkanal Sadar and Odapada blocks of Dhenkanal District in Odisha in the eastern Indian plateau region. Ten water‐harvesting structures (WHSs) were constructed in two clusters of villages in the farmers' fields on a participatory basis. Harvested water in WHSs was used for multiple purposes, viz. agriculture, fish culture, on‐dyke horticulture, vegetable cultivation, poultry, dairy and mushroom cultivation; integrated farming system (IFS) models were developed. Adequate training was also given to the farmers. The net income from the integrated farming systems varied widely between Rs. 16 100 and 251 000 ha−1. Poultry farming in the uplands and intensive cultivation around the embankments of the ponds were found to be effective in increasing the net return from the IFS models. Impact analysis of the water resources development and technology introductions at the study sites was carried out by analysing the comparative position of physical, social, financial, human and natural assets of the farmers before and after adoption of the introductions. The overall standard of living of the study farmers increased from 13.5 to 17.1 on a scale of 5 to 25, respectively. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Des interventions sur la technologie agricole ont été réalisées, et leur impact a été étudié dans deux groupes de villages à Dhenkanal Sadar et Odapada, du district de Dhenkanal, en Orissa, sous le plateau de la région orientale de l'Inde. Dix systèmes de collecte d'eau (WHS) ont été construits chez des agriculteurs et sur la base du volontariat. L'eau recueillie dans WHS a été utilisée à des fins multiples comme: l'agriculture, la pisciculture, l'horticulture sur la digue, la culture des légumes, la volaille, les produits laitiers et la culture des champignons. Les modèles intégrés de système agricole (IFS) ont été développés. Les formations adéquates ont également été dispensées aux agriculteurs. Le revenu net provenant des systèmes agricoles intégrés variait considérablement entre 16 100 et 251 000 Rs ha−1. Les modèles IFS montrent que l'aviculture dans les hautes terres et la culture intensive autour des digues des étangs sont efficaces dans l'augmentation du rendement net. L'analyse comparative d'impact de l'évolution des ressources en eau et les interventions technologiques sur les sites de l'étude a été faite sur des critères d'actifs physiques, sociaux, financiers, humains et environnementaux. Le niveau de vie global des agriculteurs de l'étude a augmenté de 13.5 à 17.1 dans une échelle de 5 à 25, respectivement.
      PubDate: 2016-05-18T00:25:37.440967-05:
      DOI: 10.1002/ird.2014
       
  • Evaluation Of The Procedure To Design Irrigation Canals With
           Sediment‐Laden Water By The Rational Method†
    • Authors: Herman Depeweg; Krishna P. Paudel, Bart Schultz
      Abstract: The design of irrigation canals with sediment‐laden water is generally below expectation and potential as in most cases the aspects of sediment transport and in some cases the proposed management plans were not included in the design process. The sediment transport process is affected by the flow conditions in the canals, and the latter are affected by the existing water delivery mode. Hence, the design is one of the important aspects that determines the sediment transport process and sedimentation or erosion. A design that reflects the energy considerations (rational method) will lead to less sediment problems for the design discharge. However, changes in the discharge and the connected sediment behaviour are not covered by this design and mathematical modelling of the sediment transport offers the possibility to investigate the distribution of sediment deposition or entrainment for a particular flow and a specific situation in time and place. The mathematical model SETRIC has been used to evaluate an existing design and its effect on the sediment transport process. The modelling results show that it is possible to reduce sedimentation problems by improving the existing design approach. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Les systèmes d'irrigation utilisant des eaux chargées en sédiments fonctionnent généralement bien en deçà des attentes et des performances escomptées, car la conception ne prend en général pas en compte les aspects du transport des sédiments et, encore moins, les plans de gestion. Le processus de transport des sédiments est conditionné par l'écoulement dans les canaux, qui, eux‐mêmes sont affectés par le mode de distribution de l'eau. Par conséquent, la conception est l'un des aspects importants qui détermine la sédimentation ou l'érosion au cours d'un processus de transport. Un projet qui reflète les considérations énergétiques (méthode rationnelle) donnera lieu à moins de problèmes de sédiments pour la conception du débit. Toutefois, les changements de débit et les comportements associés des sédiments ne sont pas couverts par cette conception. La modélisation mathématique du transport des sédiments offre la possibilité d'étudier la distribution des dépôts, la sédimentation ou l'entraînement pour un flux particulier et une situation spécifique. Le modèle mathématique SETRIC a été utilisé pour évaluer une conception existante et son effet sur le processus de transport des sédiments. Les résultats de la modélisation montrent qu'il est possible de réduire les problèmes de sédimentation par l'amélioration des approches de conception existantes.
      PubDate: 2016-05-17T20:50:30.853135-05:
      DOI: 10.1002/ird.1979
       
  • Potato Response to Different Irrigation Regimes Using Saline Water
    • Authors: K. Nagaz; F. EL Mokh, A.K. Alva, M.M. Masmoudi, N. Ben Mechlia
      Abstract: Field experiments were performed to study potato response to irrigation regimes using saline water on a sandy soil in southern Tunisia during the years 2011–2014. Irrigation regimes consisted in the replenishment of cumulated ETc when 35% of the root zone holding capacity is depleted at levels of 100% (I100), 70% (I70) and 40% (I40). The farmer used a fixed irrigation dose and interval, applying 16 mm every 4 days from planting till harvest. Higher soil salinity is observed at harvest under I40 and farmer treatments compared to I100. Highest potato yield was obtained with I100 treatment (24.4–27.5 t ha‐1) across 3 years. Significant reductions in yields were observed under I70 and I40 as compared to I100. The farmer's method also caused significant reductions in yield and resulted in using 15–22% more irrigation water than I100. Water productivity (WP) values varied between 4.3 kg m−3 (farmer) and 18.5 kg m−3 (I40) across different years and treatments. The scheduling technique using the soil water balance (SWB) with variable amounts is more efficient than the farmer's method. Full and deficit treatments (I100 and I70) generated the highest net income. I100 appears to be a promising irrigation strategy for the potato crop in the arid climate of Tunisia. Nonetheless, under water scarcity, irrigation of potato could be scheduled using I70 deficit strategy, with some yield reductions (12.5–23.0%). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Des expérimentations ont été réalisées de 2011 à 2014 pour étudier la réponse de la pomme de terre aux régimes d'irrigation à l'eau salée (6 dS m−1) sur un sol sablonneux chez un agriculteur au sud de la Tunisie. Les régimes d'irrigation ont consisté à la reconstitution de l'ETc cumulée lorsque la quantité évapotranspirée atteint 35% de la réserve utile de la zone racinaire avec des niveaux de 100% (I100), 70% (I70) et 40% (I40). L'agriculteur utilise des doses et des intervalles d'irrigation fixes de 16 mm tous les 4 jours de la plantation à la récolte. Les résultats montrent que la salinité du sol, observée à la récolte, est plus élevée sous les traitements I40 et agriculteur par rapport à I100. Le rendement de la pomme de terre le plus élevé durant les trois années a été obtenu avec le traitement I100 (24.4–27.5 t ha‐1). Des réductions significatives du rendement ont été observées sous les traitements I70 et I40 par rapport à celui de I100. La méthode de l'agriculteur a provoqué des réductions significatives du rendement et elle a utilisé 15–22 % plus d'eau d'irrigation que I100. Les valeurs de la productivité de l'eau (WP) ont varié entre 4.3 kg m−3 (agriculteur) et 18.5 kg m−3 (I40) selon les années et les traitements. Les valeurs les plus faibles de WP ont été observées avec la méthode agriculteur. La technique de pilotage basée sur le bilan hydrique du sol (SWB) avec des quantités variables est plus efficace que celle de l'agriculteur. Les traitements I100 et I70 ont généré le revenu net le plus élevé. En conséquence, I100 semble être une stratégie prometteuse pour l'irrigation de la pomme de terre sous le climat aride de la Tunisie. En cas de pénurie d'eau, l'irrigation de la pomme de terre pourrait être programmée en utilisant la stratégie déficitaire I70, avec certaines baisses de rendement (de 12.5 à 23.0%). Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:46:02.767638-05:
      DOI: 10.1002/ird.1987
       
  • Shallow Subsurface Drainage for Managing Seasonal Flooding in Ganges
           Floodplain, Bangladesh
    • Authors: Romulus O. Okwany; Sanmugam Prathapar, Ram C. Bastakoti, Manoranjan K. Mondal
      Abstract: The impact of shallow subsurface drainage was investigated as a pilot study on a 0.13 ha plot of a farmer's field located in Batiaghata, Khulna District, Bangladesh, in the floodplain of the Bay of Bengal. The drainage design differed from traditional subsurface tile drains in two respects: (i) the depth of drains was shallow (30 cm); and (ii) the design did not include a sump and accessories such as pumps (drainage outlets were tidal).A monsoonal paddy rice crop followed by a winter sunflower crop was evaluated. The experimental treatment was a shallow subsurface drainage system with a drain depth of 0.3 m and drain spacing of 8 m. Measurements of surface flooding depth and groundwater table depth were made weekly and subsurface drainage discharge during managed drainage of the field was measured to determine system responsiveness. The managed subsurface drainage enabled the establishment of the winter sunflower crop 1.5 months earlier than the usual local practice, increased the yield and facilitated safe harvest, avoiding pre‐monsoonal rainfall damage. Farmers expressed increased interest in managed subsurface drainage for its potential for early establishment of rabi crops and increased yields in the study area. This study outlines the potential benefits resulting from subsurface drainage in Khulna District. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'impact du drainage souterrain peu profond a été étudié sur une parcelle‐témoin de 0.13 ha appartenant à un agriculteur situé à Batiaghata (district de Khulna, dans la plaine inondable de la baie du Bengale); la conception de drainage différait des systèmes traditionnels de drainage souterrain à deux égards: (i) la profondeur des drains était faible (30 cm); et (ii) la conception ne comprenait ni bâche de reprise ni accessoires tels que des pompes (le drainage est à écoulement libre sous influence aval des marées, défini comme drainage géré).Une récolte de riz paddy de mousson suivie par une culture de tournesol d'hiver a été évaluée. Le traitement expérimental était un système de drainage souterrain peu profond avec des drains espacés de 8 m et profonds de 30 cm. Des mesures de hauteur d'eau sur la surface du sol pendant les périodes d'inondation, et de profondeur ont été faites au pas de temps hebdomadaire; le débit a été mesuré pendant la période de fonctionnement des drains pour déterminer la réactivité du système. Le drainage souterrain géré a permis la création de la culture de tournesol hiver 1.5 mois plus tôt que la pratique locale habituelle, augmenté le rendement et sécurisé la récolte en évitant les dommages liés aux précipitations de pré‐mousson. Les agriculteurs ont exprimé un intérêt accru dans le drainage souterrain géré pour son potentiel d'installation précoce des cultures rabi et l'augmentation des rendements dans la zone d'étude. Cette étude décrit les avantages potentiels résultant du drainage souterrain dans le district de Khulna. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:45:53.701622-05:
      DOI: 10.1002/ird.1990
       
  • Bibliometric Analysis of Research on Wastewater Irrigation During
           1991–2014
    • Authors: Sebastian Maassen
      Abstract: Bibliometric analysis was applied to identify important trends, emphasis and regions of international wastewater irrigation research during 1991–2014. The data used in this analysis were taken from the online version of the Science Citation Index (SCI), and 5699 publications met the selection criteria. Bibliometric analysis showed that most articles were published in English, with the highest publication numbers coming from the USA, PR China, India, Israel, Spain and Australia. It was revealed that most publications were from countries with large areas irrigated with wastewater and with great pressure to overcome problems induced by wastewater irrigation. In recent years, there has been an increase in publications regarding the negative aspects of wastewater irrigation such as chemical or microbial pollution, rather than agricultural aspects of fertilization. Research trends showed that micropollutants have a major potential to become a hot topic in the future of wastewater irrigation research. Otherwise, 'classic' pollutants such as heavy metals are still of great importance, particularly in emerging countries. Bibliometric analysis revealed thate international research on wastewater irrigation would benefit from expanding scientific exchange on this topic, as well as from long‐term, continuing studies and the sustainable integration of wastewater irrigation research into future agricultural and wastewater management concepts. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'analyse bibliométrique a été appliquée pour identifier les tendances importantes de la recherche sur l'irrigation avec des eaux usées, les sujets d'actualité ainsi que les régions dans le monde où se pratique cette recherche, et ce sur la période 1991–2014. Les données utilisées dans cette analyse proviennent de la version en ligne Science Citation Index (SCI), et 5699 publications répondaient aux critères de sélection. L'analyse bibliométrique a montré que la plupart des articles ont été publiés en anglais, avec les numéros de publication les plus élevés provenant des États‐Unis, Chine, Inde, Israël, l'Espagne et Australie. Il a été révélé que la plupart des publications proviennent de pays avec de grandes zones irriguées avec des eaux usées, et avec une grande pression pour surmonter les problèmes induits par l'irrigation des eaux usées. Au cours des dernières années, il y a eu une augmentation des publications sur les aspects négatifs de l'irrigation par des eaux usées telles que la pollution chimique ou microbienne, au détriment des aspects plutôt positifs liés à la fertilisation agricole. Concernant les tendances, notre travail a montré que les micropolluants sont potentiellement le sujet des recherches à venir sur l'irrigation par les eaux usées. Sinon, les polluants ‘classiques’ tels que les métaux lourds sont toujours d'une grande importance, en particulier dans les pays émergents. L'analyse bibliométrique a révélé que la recherche internationale dans ce domaine aurait avantage à élargir les échanges scientifiques, à poursuivre des essais à long terme, et à intégrer durablement des programmes de recherche dans les futurs concepts agricoles et de gestion des eaux usées. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-06T03:35:22.66907-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1981
       
  • Drainage Retention Capacity (DREC) to Reduce Runoff in Drained Areas
           (Malinik Forest Area, Czech Republic)
    • Authors: Jakub Stibinger
      Abstract: Installing drainage systems in saturated soils decreases the level of the groundwater table and enables the creation of groundwater reservoirs without gravity water, i.e. drainage retention capacity (DREC). DREC, developed by the hydraulic functions of a drainage system, can be defined as a groundwater reservoir, created by the action of a drainage system, which is limited by the soil surface and by the shape of the groundwater level between two parallel neighbouring drains. DREC has the potential to mitigate the negative impact of extreme weather events in the form of floods or rainstorms. The purpose of this paper is (i) to present a methodology for explicit determination of DREC in a period with high‐intensity rainfall using the De Zeeuw‐Hellinga equation, and (ii) to describe the application of DREC in a design of surface drainage system restoration in an engineering project commissioned by the Ministry of Agriculture of the Czech Republic for water regime protection in the Malinik forest area, Jizera Mountains, Czech Republic. The results, obtained from numerical experiments, show that DREC can reduce surface flow very effectively. In the Malinik forest area, which has a high value of hydraulic conductivity about K = 1.0 m day‐1, effective porosity P = 0.075 (‐) and drain spacing L = 15 m, peak runoff was reduced very significantly by using DREC. Outcomes of surveying that are presented in this paper in mathematical equations, can serve as a reliable tool for immediate DREC approximation, requiring only a minimum amount of fundamental information, i.e. basic soil hydrology data and parameters of the drainage system. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L`installation de systèmes de drainage dans des sols saturés diminue le niveau de la nappe d`eau sous la surface et permet ainsi la création de réservoirs correspondant aux zones ou l'eau gravitaire a été évacuée, et qui permet d'envisager une capacité de rétention d'eau liée au fonctionnement du drainage (DREC). La capacité de rétention des drainages créée par les fonctions hydrauliques d`un système de drainage, peut être définie comme un réservoir d`eau souterraine, créée par l`action du système de drainage limité par la surface du sol et par la forme du toit de la nappe entre deux drainages parallèles. DREC peut compenser les conséquences négatives des extrêmes climatiques, telles des sécheresses ou des pluies orageuses. Le but de ce papier est de (i) présenter une méthodologie pour déterminer de façon explicite le DREC pour une période avec pluie intensive, selon l'équation de Zeeuw‐Hellinga, et (ii) décrire l`application de DREC pour la création de systèmes de drainages en surface pour la restauration du paysage, dans le cadre du projet de commandé par le Ministère de l`Agriculture de la République tchèque, pour la protection du régime des eaux dans la région forestière de Malinik ( Monts Jizera, République Tchèque). Les résultats de l`expérimentation numérique ont démontré que DREC peut réduire l'écoulement de surface d'une manière très effective. Dans le cas de Malinik, avec une valeur de conductivité hydraulique relativement élevée, correspondant á K =1.0 m par jour, une porosité P = 0.075 (‐) et une distance entre drains L = 15 m, on a constaté que DREC peut réduire la valeur maximale du débit de façon significative. Les équations présentées dans ce travail peuvent servir de référence fiable pour l'approximation immédiate du DREC, avec le minimum d'informations fondamentales requis, spécifiquement les valeurs hydrodynamiques du sol, et les paramètres du système de drainage. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-05-03T05:23:29.37899-05:0
      DOI: 10.1002/ird.1988
       
  • Performance Evaluation of Selected Irrigation Systems in Kerala State,
           India
    • Authors: K. Madhava Chandran; E. J. Joseph, C. M. Sushanth
      Abstract: An evaluation was carried out in three irrigation systems in Kerala State, India, using performance indicators such as adequacy, timeliness and equity of water supply, accountability of irrigation staff, repair/and maintenance of irrigation infrastructure, Irrigation Service Delivery Index (ISDI) and farmers' participation. Preferences of farmers were assessed regarding institutions to manage water when irrigation management transfer through participatory irrigation management (PIM) is implemented through the projects. Results reveal that farmers do not assign much importance to ‘always adequate’ and ‘timely’ water availability from the irrigation projects. The Malampuzha and Peechi irrigation systems have higher scores than that of Kuttiadi for adequacy, timeliness, equity of water availability, timely repair and maintenance of irrigation infrastructure, accountability of irrigation staff and ISDI. Statistically significant differences were observed between the irrigation systems in terms of the weighted score of farmers' participation in irrigation activities, namely, their contribution of money and labour for the maintenance of irrigation field channels, with Malampuzha having a comparatively high score. Farmers show more trust in their own institution (WUA) for water management, if it is not possible for the Irrigation Dept. to ensure at least sometimes an adequate and timely water supply when PIM is implemented. The importance of introducing a volumetric water supply based on crop water requirements under PIM, in order to to motivate farmers to conserve water and facilitate group approaches in farming, is highlighted. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'évaluation a été réalisée dans trois systèmes d'irrigation de l'État du Kerala, en Inde, en utilisant des indicateurs de performance tels que l'adéquation, la rapidité et l'équité de l'eau, la responsabilité du personnel, la réparation et l'entretien des infrastructures d'irrigation, l'indice de la prestation des services d'irrigation (ISDI), et la participation des agriculteurs. Les préférences des agriculteurs ont été évaluées au moment de transférer la gestion de l'eau l'irrigation dans le cadre de projets de gestion participative de l'irrigation (PIM). Les résultats révèlent que les agriculteurs n'attribuent pas beaucoup d'importance aux critères «toujours adéquate» et «disponibilité de l'eau en temps opportun» des projets d'irrigation. Les systèmes d'irrigation et Malampuzha et Peechi ont des scores plus élevés que Kuttiadi sur les critères de pertinence, d'actualité, d'équité dans la disponibilité en eau, de réparation et d'entretien en temps opportun des infrastructures d'irrigation, la responsabilisation du personnel de l'irrigation, et ISDI. Des différences statistiquement significatives sont observées entre les systèmes d'irrigation pour le score pondéré de la participation des agriculteurs dans les activités, à savoir, la contribution en cash ou en main‐d'œuvre pour l'entretien des canaux d'irrigation, Malampuzha obtenant des notes relativement plus élevées. Les agriculteurs montrent plus de confiance dans leur propre institution (AUE) pour la gestion de l'eau, que dans la capacité du ministère de l'irrigation à assurer l'approvisionnement en eau de façon adéquate et opportune lorsque PIM est mis en œuvre. L'importance est soulignée de mettre en œuvre dans le cadre de PIM un approvisionnement en eau volumétrique basé sur les besoins en eau des cultures pour motiver les agriculteurs à économiser l'eau et faciliter approches de groupe dans l'agriculture.
      PubDate: 2016-05-03T05:21:40.573961-05:
      DOI: 10.1002/ird.2012
       
  • Testing Aquacrop to Simulate Durum Wheat Yield and Schedule Irrigation in
           a Semi-Arid Irrigated Perimeter in Morocco†
    • Authors: Tarik Benabdelouahab; Riad Balaghi, Rachid Hadria, Hayat Lionboui, Bakary Djaby, Bernard Tychon
      Abstract: The aim of this study was twofold: in the first part, we adjusted and tested AquaCrop 4.0 version parameters for durum wheat under semi-arid conditions. Grain yield, biomass and the evolution of soil water content (0–90 cm layer) in an irrigated perimeter were simulated. The experiment was conducted in the Tadla region, Morocco, between 2009 and 2012, using 15 fields. The comparison between observed and simulated grain yield and above-ground biomass using a leave-one-out cross-validation (LOOCV) approach gave a normalized root mean square error of 4.1% (0.2 t ha−1) and 5.7% (0.8 t ha−1), respectively. Similarly, the difference between observed and modelled soil water content has, on average, an RMSE of 8.2%. In the second part, the analysis of irrigation scenarios showed the potential of crop modelling to schedule irrigation water according to a threshold for water deficit. It also displayed logical trends in the relationship between grain yield and the amount, frequency and timing of irrigation water. Scheduling irrigations during the cropping season significantly improved the grain yield and increased water productivity. We concluded that AquaCrop could be a suitable tool for forecasting yield under semi-arid conditions and to improve crop and irrigation management. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Ce travail comporte deux parties: la première consiste à l'ajustement et à l'évaluation du modèle AquaCrop (version 4.0) pour la simulation des rendements en grain et en biomasse et de l'évolution de la teneur en eau du sol (0–90 cm) dans un périmètre irrigué pour le blé dur en conditions semi-arides. Les paramètres d'ajustement ont été collectés entre 2009 et 2012 dans 15 parcelles situées dans la région du Tadla (Maroc). La méthode de validation croisée leave-one-out (LOOCV) a été utilisée pour l'évaluation des simulations du modèle par rapport aux données observées. Les résultats obtenus montrent des erreurs quadratiques moyennes normalisées (RMSE) de 4.1% (0.2 t ha−1) et de 5.7% (0.8 t ha−1) respectivement pour les rendements en grain et en biomasse aérienne. Pour la teneur en eau du sol, le RMSE est de 8.2 %. Dans la deuxième partie, l'analyse de scénarios d'irrigation a montré le potentiel du modèle pour la planification des irrigations. Il a également montré une évolution cohérente du rendement en grain en fonction de la quantité, de la fréquence et du moment des apports en eau d'irrigation. La planification des apports en eau durant la campagne agricole a considérablement amélioré le rendement en grain, ainsi que la productivité de l'eau d'irrigation. Ces résultats montrent qu'AquaCrop est un outil approprié pour la prévision des rendements du blé dur dans des conditions semi-arides. Il permet également d'améliorer la gestion des cultures et de l'irrigation.
      PubDate: 2016-05-03T04:23:20.720363-05:
      DOI: 10.1002/ird.1977
       
  • Local Experiences in Irrigation Management Transfer (Imt): The Case of the
           West Kano Scheme in Kenya
    • Authors: Owiti A. K'akumu; Washington H.A. Olima, Romanus O. Opiyo
      Abstract: The paradigm of the public management of irrigation infrastructure and services has failed in developing countries. Currently, there is a general tendency to transfer the management of such infrastructure and services to local farmer organizations (also known as water user associations) in an exercise technically known as irrigation management transfer (IMT). As these transfers take place in different parts of the developing world, it becomes imperative to look at how the new management model is being implemented on the ground and compare the different experiences. This paper contributes the experience of the West Kano Irrigation Scheme in Kenya where the implementation of IMT is found to have buoyed up the morale of farmers. But in terms of performance, the model is not working perfectly owing to the lack of a clear policy framework, high water costs and environmental challenges. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Le paradigme de la gestion publique de l'infrastructure et des services d'irrigation a échoué dans les pays en développement. Actuellement, il y a une tendance générale du transfert de la gestion de ces infrastructures et des services aux organisations paysannes locales (également connues comme associations d'usagers de l'eau), dans l'exercice techniquement connu du transfert de la gestion de l'irrigation (IMT). Comme ces transferts ont lieu dans différentes parties du monde en développement, il devient impératif de voir comment le nouveau modèle de gestion est. mis en œuvre sur le terrain, et de comparer les différentes expériences. Ce document relate l'expérience du projet d'irrigation de l'Ouest Kano au Kenya, où la mise en œuvre des systèmes IMT est. reconnue avoir soutenu le moral des agriculteurs. Mais en termes de performances, le modèle ne fonctionne pas parfaitement en raison de l'absence de cadre politique clair, des coûts élevés de l'eau et des défis environnementaux.
      PubDate: 2016-05-03T04:22:31.739496-05:
      DOI: 10.1002/ird.1995
       
  • Farmers' Adaptation to Groundwater Shortage in the Dry Areas: Improving
           Appropriation or Enhancing Accommodation?†
    • Authors: Aymen Frija; Ali Chebil, Stijn Speelman
      Abstract: The objective of this paper is to identify farmers' strategies to adapt to groundwater shortage in vulnerable arid areas of south Tunisia. In the selected area, the potential of rainfed agriculture is very limited and groundwater is the only source of irrigation. With intensive overuse of groundwater signs of groundwater table depletion are starting to appear and farmers are becoming more concerned about water shortage. Based on a survey among farmers, we proceeded with a ‘principal component factors’ analysis followed by a ‘hierarchical clustering’ using Ward's method, in order to investigate different farmers' adaptation behaviour when faced with groundwater shortage. A set of relevant variables were used for this purpose. The cluster analysis generates three groups of farmers based on their irrigation practices, types of irrigation investment, and other related structural variables. A first group is formed by large farmers who combine both expansive strategies, by investing in enhancing groundwater appropriation, and accommodating strategies, by enhancing on-farm management of the available resource. The second type of farmers are small and mainly focus on expansive strategies, while the third group is also composed of small farmers demonstrating purely contractive strategies, referring to reduced scale of farm operation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'objectif de ce travail est d'identifier les différentes stratégies des agriculteurs du Sud Tunisien pour s'adapter au manque d'eau souterraine due au rabattement de nappes. Dans la zone d'étude (Gabes-Sud), les opportunités liées à l'agriculture pluviales sont très limitées et l'eau souterraine constitue la seule source d'irrigation. Les signes de surexploitation de cette ressource sont donc de plus en plus prononcés. En se basant sur une enquête auprès des exploitants, une analyse des composantes principales complétée par un ‘regroupement hiérarchique’ utilisant la méthode de Ward a été effectuée, afin d'identifier les comportements d'adaptation des agriculteurs qui font face à une situation de manque d'eau souterraine. Un ensemble de variables reflétant le comportement des agriculteurs a été utilisé. Nos résultats ont identifié trois groupes d'exploitants possédant trois différentes stratégies d'adaptation. Le premier groupe constitué de grandes exploitations, combine des stratégies expansives (investir pour avoir plus d'eau) avec une amélioration de l'usage de la ressource au niveau de l'exploitation. Le deuxième groupe est constitué de petites exploitations adoptant surtout des stratégies expansives. Alors que le dernier groupe, constitué également de petites exploitations, s'adapte seulement à travers des stratégies contractives, consistant à diminuer l'échelle de fonctionnement de leur exploitation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-17T19:15:42.426023-05:
      DOI: 10.1002/ird.1986
       
  • Vegetable Production on Rice Bales Using Brackish Treated Drainage
           Water†
    • Authors: Ahmed Ali Rashed
      Abstract: The purpose of this research was to evaluate vegetable cultivation on rice bales as growing media placed on an extremely saline sodic soil in the Lake Manzala area using treated drainage water. Results were compared with those obtained from adjacent saline sodic soil reclamation practices. A pilot farm near southeastern Lake Manzala, Egypt, consisted of three rice bale rows and a drip irrigation system cultivated with tomato, eggplant and chilli pepper. After one month of bale composting and 3 months of cultivation, the yields produced were 30.0, 23.3 and 6.67 t ha−1 for tomato, eggplant and chilli pepper respectively, not much less than the average Egyptian concurrent production cultivated on fertile soils irrigated with fresh Nile water. A comparison between the presented technology and the traditional land reclamation of such lands indicated that the rice bale cultivation gave early promising net income ranging from 35 to 3230 US$ ha−1 compared to the negative income (−300 to −500 US$ ha−1) obtained after 3 years of continuous reclamation of adjacent saline sodic soils. Water consumption and virtual water of bale vegetables formed about 15% of the less value cash crops (sugar beet and fodder beet) produced during land reclamation. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Le but de cette recherche était d’évaluer la culture de légumes sur des balles de paille de riz placées sur un sol sodique et irrigués avec une eau de drainage traitée mais sévèrement saline sévère, dans la région du lac Manzala en Egypte. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus sur des sols salins sodiques avec des pratiques de remise en état classiques. Une expérimentation a été installée dans la ferme pilote du lac Manzala en Egypte constituée de 3 rangées de balles de paille de riz équipées d’un système d’irrigation goutte à goutte et sur lesquelles on a cultivé de la tomate, des aubergines, du piment rouge. Après un mois de compostage des pailles et 3 mois de culture, les rendements atteints étaient 30.0, 23.3 et 6,67 t ha−1 pour la tomate, l’aubergine et le piment rouge, respectivement; toutes ces valeurs sont à peine moins élevées que celles obtenues en moyenne par l’agriculture classique dans des sols fertiles et irrigués avec de l’eau fraîche du Nil. Une comparaison entre la technologie présentée et la technologie traditionnelle de remise en état des terres a indiqué que la culture sur balle de riz a donné rapidement un résultat net prometteur variant de 35 à 3230 US$ ha−1 par rapport au revenu négatif (−300 à −500 US$ ha−1) obtenu après 3 ans de récupération traditionnelle des sols salins sodiques. La consommation d’eau et de l’eau virtuelle de légumes balles formées environ 15% des cultures de rente moins de valeur (betterave à sucre et betterave fourragère) produites au cours de la remise en état des terres.
      PubDate: 2016-04-17T18:40:41.446491-05:
      DOI: 10.1002/ird.1994
       
  • Estimating Water Consumption and Irrigation Requirements in a
           Long-Established Mediterranean Rural Community by Remote Sensing and Field
           Data†
    • Authors: Pere Serra; Luca Salvati, Enric Queralt, Cristian Pin, Oscar Gonzalez, Xavier Pons
      Abstract: The present study illustrates an original methodology for estimating irrigation requirements and quantifying real water consumption in a long-established Mediterranean rural community (Delta Llobregat, Barcelona, Spain), combining data from remote sensing, field mapping and in situ measurements. Because of land fragmentation and crop diversification, SPOT-5 imagery was used, given its spatial and temporal resolution and spectral attributes. Simultaneously, four flow meters were installed in two representative locations to measure water inputs and outputs every 5 min. Conveyance and irrigation efficiency were estimated for the entire irrigation community. The average conveyance efficiency was 46.8% and the classical and net irrigation efficiency reached 26.4 and 59.8%, respectively, with half of the water volume (55% or 3.2 hm3) returned to the river or diverted to wetlands, the maximum percentage of estimated error being about 3.4%. These results indicate an exceptionally high water loss rate due to the irrigation system (flooding), the ageing conveyance network and urban infrastructure breakdown. The applied protocol proved useful for monitoring low-efficiency irrigation systems in small communities experiencing intense urban and industrial pressures. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.La présente étude illustre une méthodologie originale pour estimer les besoins d'irrigation et de quantification de la consommation réelle d'eau dans une communauté rurale établie de longue date en Méditerranée (delta du Llobregat, Barcelone, Espagne), combinant des données de télédétection, de la cartographie sur le terrain et des mesures in situ. En raison de la fragmentation des terres et de la diversification des cultures, l'imagerie SPOT-5 a été utilisée en raison de ses résolutions spatiales, temporelles et spectrales. Simultanément, quatre débitmètres ont été installés dans deux endroits représentatifs pour mesurer toutes les 5 minutes les débits entrants et sortants. Le transport et l'efficacité de l'irrigation ont été estimés pour toute la communauté d'irrigation. L'efficacité de transport moyen était de 46.8% et l'efficacité de l'irrigation classique et nette ont atteint 26.4 et 59.8%, la moitié du volume d'eau (55%, soit 3.2 hm3) est retournée à la rivière ou détournée vers les zones humides, l'erreur maximale étant de l'ordre de 3.4%. Ces résultats indiquent un taux de perte d'eau exceptionnellement élevé en raison du système d'irrigation (par submersion), du vieillissement du réseau de transport et de la dégradation des infrastructures urbaines. Le protocole appliqué est avéré utile pour surveiller des systèmes d'irrigation à faible efficacité dans les petites communautés connaissant des pressions urbaines et industrielles intenses.
      PubDate: 2016-04-12T22:16:23.480898-05:
      DOI: 10.1002/ird.1978
       
  • Irrig-OH: An Open-Hardware Device for Soil Water Potential Monitoring and
           Irrigation Management
    • Authors: Daniele Masseroni; Arianna Facchi, Edoardo Vannutelli Depoli, Filippo Maria Renga, Claudio Gandolfi
      Abstract: Sustainability of irrigation practices is an important objective to be pursued in many countries, especially in regions where water scarcity causes strong conflicts among different water uses. The efficient use of irrigation water is a key factor in coping with the food demands of an increasing world population and with the negative effects of climate change on water resource availability in many areas. In this complex context, it is important that farmers can rely on instruments and practices that enable a better management of water at the field scale, whatever the irrigation method they adopt.In this paper, we present an open-hardware device based on the Arduino technology that was developed to allow the continuous monitoring of soil water potential in the root zone for supporting irrigation scheduling at the field scale. The structure of the device is flexible and can be adapted to host different types of sensors. The results, obtained managing irrigation in a peach orchard, show that adoption of the device, together with a simple irrigation scheduling criterion, allowed a significant increase of water use efficiency without causing a reduction of the quantity and quality of crop production. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.La durabilité des pratiques d'irrigation est un objectif important pour être poursuivi dans de nombreux pays, en particulier dans les régions où la pénurie d'eau provoque de forts conflits entre les différents usages de l'eau. L'utilisation efficace de l'eau d'irrigation est un facteur clé pour faire face à la demande alimentaire d'une population mondiale croissante et avec les effets négatifs du changement climatique sur la disponibilité des ressources en eau dans de nombreux domaines. Dans ce contexte complexe, il est important que les agriculteurs puissent disposer d'instruments et de pratiques qui permettent une meilleure gestion de l'eau à l'échelle du champ, quelle que soit la méthode d'irrigation qu'ils adoptent.Dans cet article, nous présentons un dispositif ouvert matériel basé sur la technologie Arduino qui a été développée pour permettre la surveillance continue du potentiel en eau du sol dans la zone racine pour soutenir la planification de l'irrigation à l'échelle du champ. La structure du dispositif est souple et peut être adaptée pour accueillir de différents types de capteurs. Les résultats, obtenus de la gestion de l'irrigation dans un verger de pêchers, montrent que l'adoption de l'appareil, avec un critère de planification de l'irrigation simple, a permis une augmentation significative de l'efficacité de l'utilisation de l'eau sans provoquer une réduction de la quantité et de la qualité de la production des cultures.
      PubDate: 2016-04-05T00:13:18.793485-05:
      DOI: 10.1002/ird.1989
       
  • Understanding Irrigation System Diversity in Nigeria: A Modified Cluster
           Analysis Approach
    • Authors: Hiroyuki Takeshima
      Abstract: Irrigation is considered an important factor for agricultural growth in low-income countries. However, information is scarce in sub-Saharan African countries such as Nigeria regarding the types of farm household using irrigation and irrigation systems used. Such information may provide insights into why irrigation is still rare in Nigeria despite its potential. This paper briefly presents the historical irrigation investment patterns and policies in Nigeria. It then presents the typology of farm households and irrigators, using nationally representative household data in Nigeria. Historical investment patterns indicate that public irrigation investment in Nigeria has been low and inefficient in expanding irrigated areas. Currently, irrigation is used for a number of crops in Nigeria, ranging from rice and vegetables to maize, coarse grains and legumes. Irrigation is generally used only where labour or mechanized land preparation is cheap, indicating its labour-intensive nature. Choice of irrigated crops, water sources, irrigation methods and irrigation seasons all seem highly correlated, suggesting that irrigation in Nigeria only makes economic sense for each crop within specific production systems. The paper discusses the measures needed for improving irrigation use for different types of farm households and irrigators in Nigeria. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.L'irrigation est considérée être un facteur important pour la croissance agricole dans les pays à faibles revenus. Toutefois, dans les pays d'Afrique sub-saharienne tel le Nigeria, les informations concernant les types d'exploitations agricoles utilisant l'irrigation et les systèmes d'irrigation sont rares. Ces informations peuvent pourtant fournir des indices sur la raison pour laquelle l'irrigation est encore rare au Nigeria, malgré son potentiel. Cet article présente brièvement un historique des modèles et politiques d'investissement dans le secteur de l’'irrigation au Nigeria. Il présente ensuite la typologie des exploitations agricoles et des irrigants, en utilisant les données sur les ménages représentatives à l'échelle nationale au Nigeria. Les modèles d'investissements historiques indiquent que les investissements publics dans l'irrigation au Nigeria ont été faibles et peu inefficaces pour l'expansion des zones irriguées. Actuellement, l'irrigation est utilisée pour un certain nombre de productions au Nigeria, allant du riz aux légumes, par le maïs, les céréales, et les légumineuses. L'irrigation est généralement utilisée là où la préparation mécanique ou manuelle du sol n'est pas chère, indiquant sa nature intensive en main-d'œuvre. Le choix des cultures irriguées, des ressources en eau, des méthodes d'irrigation et des saisons d'irrigation semblent tous fortement corrélés, ce qui suggère que l'irrigation au Nigeria n'a de sens économique pour chaque culture que dans un système de production spécifique. Le document examine les mesures nécessaires pour améliorer le recours à l'irrigation pour différents types d'exploitations agricoles et d'irrigants au Nigeria. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-05T00:12:54.017853-05:
      DOI: 10.1002/ird.1973
       
  • Algorithm for Canal Gate Operation to Maintain Steady Water Levels Under
           Abrupt Water Withdrawal
    • Authors: Yizi Shang; Ling Shang
      Abstract: Most studies on the design of an automated canal pool have produced fairly good results. However, when the designs are extended to multi-pool canals, there is an inability to eliminate interactions between pools caused by gate start-up and shutdown. This paper thus proposes a distributed computing gate operation algorithm for eliminating water level fluctuation and controlling the downstream water level of canal pools within a reasonable range. The algorithm was developed using state space equations derived from the complete Saint Venant equations by a finite difference scheme. This paper illustrates the application of the control method to a series of pools bounded by upstream and downstream gates. The effectiveness of the control was also verified by applying it to a laboratory canal, wherein the soft sensor technique was used to simplify communication between the distributed information nodes. The test results confirmed the ability of the proposed method to cope with rapid variations in water demand while maintaining water levels of the controlled pools. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.La plupart des études sur la conception d'un canal automatisé ont produit d'assez bons résultats. Toutefois, la conception trouve ses limites lorsqu'elle s'étend aux canaux ramifiés, en raison des interactions causées par l'ouverture ou la fermeture d'une vanne. Ce document propose donc la programmation distribuée d'un algorithme de fonctionnement des portes pour éliminer la fluctuation du niveau de l'eau en contrôlant le niveau d'eau en aval des biefs dans une fourchette raisonnable. L'algorithme a été développé en utilisant les équations d'état de l'espace provenant des équations complètes de Saint Venant par un schéma aux différences finies. Ce document illustre l'application du procédé de commande pour une série de biefs délimités par des grilles amont et aval. L'efficacité du contrôle a été également vérifiée en l'appliquant à un canal de laboratoire, dans lequel la technique du capteur souple a été utilisée pour faciliter la communication entre les noeuds d'information distribuée. Les résultats des tests ont confirmé la capacité de la méthode proposée pour faire face à des variations rapides de la demande en eau, tout en maintenant les niveaux des biefs contrôlés.
      PubDate: 2016-04-05T00:12:32.493707-05:
      DOI: 10.1002/ird.1984
       
  • The Impacts of Climate Change on Irrigated Agriculture in Southern
           Portugal
    • Authors: João Rolim; José Luís Teixeira, João Catalão, Shakib Shahidian
      Abstract: Climate change projections point to increasing air temperature and reduced precipitation in southern Portugal, which would affect farming systems. This study aims to assess the impacts of climate change on irrigated agriculture in southern Portugal. These impacts were assessed by combining climate model data with a soil water balance model and a numerical model for the design of irrigation systems. Meteorological data from two weather stations were used along with three climate models (HadRM3P, HIRHAMh and HIRHAMhh; 2071–2100). The crop rotations studied included sugar beet–maize–tomato–wheat and sunflower–wheat–barley. Two adaptation measures were considered: (i) maintaining the current crop varieties; (ii) using new crop varieties. The results from the considered climate change scenarios indicated that the impacts of climate change on irrigation requirements depend on the adopted adaptation measures. On average, the seasonal irrigation requirements increased by 13–70% when new crop varieties were used and by −13 to 7% when the current crop varieties were maintained. The impacts of climate change on irrigation system design were considerable, with the design flow rate increasing by 5–24%. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Les prévisions de changement climatique indiquent un accroissement de la température de l'air et une diminution de la précipitation dans le Sud du Portugal, ce qui affecterait les systèmes de production agricole. Cette étude a pour but d'évaluer les impacts du changement climatique sur l'agriculture irriguée dans le Sud du Portugal. Ces impacts ont été évalués en combinant les données de modèles climatiques avec un modèle de bilan hydrique du sol et un modèle numérique pour la conception des systèmes d'irrigation. Les données de deux stations météorologiques ont été utilisées avec trois modèles climatiques (HadRM3P, HIRHAMh et HIRHAMhh; 2071–2100). Les assolements étudiés comprenaient: betterave sucrière–maïs–tomate–blé et tournesol–blé–orge. Deux mesures d'adaptation ont été considérées: (i) en conservant les variétés cultivées actuellement et (ii) en utilisant de nouvelles variétés. Les résultats obtenus à partir des scénarios de changement climatique considérés indiquent que les impacts du changement climatique sur les besoins en irrigation dépendent des mesures d'adaptation choisies. En moyenne, les besoins saisonniers en irrigation augmentent de 13 à 70% quand les nouvelles variétés sont utilisées, et de −13 à 7% quand les variétés actuelles sont maintenues. Les impacts du changement climatique sur la conception des systèmes d'irrigation sont considérables avec une augmentation du débit de projet de 5 à 24%.
      PubDate: 2016-04-05T00:07:59.770079-05:
      DOI: 10.1002/ird.1996
       
  • Impacts of man-Induced Changes in Land use and Climate Change on Living in
           Coastal and Deltaic Areas
    • Authors: Bart Schultz
      Abstract: Sea level rise due to climate change is presented as one of our biggest problems. The reality is quite different and generally insufficiently taken into account in decision-making, although the facts are regularly highlighted in professional literature.Population growth in recent decades has been substantial, especially in emerging and least developed countries, where 85% of the world's population is living. Much of the growth takes place in urban areas, of which 80–90% is located in coastal and deltaic regions where sea level rise could play a role with respect to drainage and flood protection. In the majority of these areas there is subsidence, in extreme cases of 200 mm yr‾1. In such cases the impact of the current rate of sea level rise of 3.2 mm yr‾1, which implies 0.32 m per century, occurs within 2 years due to subsidence. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gives a maximum figure for sea level rise of 0.98 m by 2100. A similar comparison as above shows that this would be reached in 5 years. Commonly, inadequate measures are taken to reduce the risk of flooding.Based on newly available data, trends and forecasts, the relevant aspects and their impacts are presented in this paper, together with a future outlook. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.Le changement du niveau des mers du au changement climatique est présenté comme l'un de nos plus grands problèmes. La réalité est assez différente et en généralement insuffisamment prise en compte dans la prise de décision, bien que ce fait soit régulièrement mis en avant dans la littérature professionnelle.La croissance démographique au cours des dernières décennies a été considérable, en particulier dans les pays émergents et en développement, où vit 85% de la population mondiale. Une grande partie de la croissance a lieu dans les zones urbaines, dont 80 à 90% sont situés dans les régions côtières et deltaïques où l'élévation du niveau de la mer pourrait jouer un rôle par rapport au drainage et à la protection contre les inondations. Dans la plupart de ces zones on observe des affaissements, dans les cas extrêmes 200 mm par an. Dans de tels cas, l'impact du rythme actuel de l'élévation du niveau de la mer de 3.2 mm par an, soit 0.32 mètre par siècle, se produit dans les deux ans en raison de l'affaissement. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) donne un chiffre maximal pour l'élévation du niveau de la mer de 0.98 m d'ici 2100. Une comparaison similaire à celle ci-dessus montre que cela serait atteint en cinq ans. Généralement, des mesures insuffisantes sont prises pour éviter ou au moins réduire le risque d'inondation.Appuyé sur des données récemment mises à disposition, les tendances et prévisions et leurs impacts sont présentés dans cet article, avec des perspectives d'avenir. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
      PubDate: 2016-04-03T19:45:59.029682-05:
      DOI: 10.1002/ird.1969
       
  • Issue Information - TOC
    • Pages: 575 - 576
      Abstract: No abstract is available for this article.
      PubDate: 2016-12-19T03:25:44.202864-05:
      DOI: 10.1002/ird.2089
       
  • Issue Information
    • Pages: 577 - 577
      Abstract: No abstract is available for this article.
      PubDate: 2016-12-19T03:25:44.420965-05:
      DOI: 10.1002/ird.2090
       
  • Partnerships for Agriculture Water Management
    • Authors: Avinash C. Tyagi
      Pages: 771 - 772
      PubDate: 2016-12-19T03:25:47.526613-05:
      DOI: 10.1002/ird.2096
       
 
 
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