Issue
Agronomie
Volume 20, Number 6, September-October 2000
Page(s) 609 - 624
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:2000154
DOI: 10.1051/agro:2000154

Agronomie 20 (2000) 609-624

Modelling the agricultural and environmental consequences of non-uniform irrigation on a maize crop. 1. Water balance and yield

Laurent Brucklera - François Lafoliea - Stéphane Ruya - Jacques Granierb - Denis Baudequinb

aUnité de Science du Sol d'Avignon, INRA, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon Cedex 9, France
bOuvrages Hydrauliques et Equipements pour l'Irrigation, Cemagref, Groupement d'Aix-en-Provence, BP 31, Le Tholonet, 13612 Aix-en-Provence Cedex 1, France

(Received 26 November 1999; revised 19 May 2000; accepted 31 May 2000)

Abstract:

Among cropping systems, intensive irrigation probably represents one of the greatest threats to groundwater quality. Irrigation uniformity is a key factor for obtaining more efficient water use by crops and for limiting percolation. The objective of this study is to predict plant growth and water fluxes under non-uniform irrigation conditions. Simulations were applied to a maize crop irrigated with a moving gun. The spatial coefficients of variation for 21 years did not exceed 18, 9, 20, and 36% for irrigation depth, actual evapotranspiration, drainage below the root zone and yield, respectively. Temporal effects due to natural climatic variability dominated, and spatial effects only increased the variance of the fluxes and biomass without strongly modifying the mean patterns. Other sources of variation such as soil type, soil hydrodynamic properties or irrigation strategies must also be analysed to provide more general conclusions.


Keywords: irrigation / non-uniformity / water balance / modelling / maize

Résumé:

Modélisation des conséquences agronomiques et environnementales d'une irrigation non uniforme sur une culture de maïs. I. Bilan hydrique et rendement. Les systèmes de culture ayant recours à une irrigation intensive présentent probablement le plus grand risque pour la qualité des eaux. L'homogénéité de l'irrigation est déterminante pour améliorer l'efficience de l'eau et limiter le drainage. Le but de cet article est de simuler la croissance d'une culture de maïs et les flux hydriques associés avec une irrigation hétérogène appliquée par un canon mobile. Les coefficients de variation spatiaux calculés pour 21 années sont inférieurs à 18 %, 9 %, 20 %, et 36 %, pour la dose d'irrigation reçue, l'évapotranspiration réelle, le drainage, et le rendement. Les effets liés à la variabilité climatique interannuelle dominent, ceux liés à la variabilité spatiale ne font qu'augmenter la variance spatiale des flux et de la biomasse sans affecter considérablement les comportements moyens. Les effets liés au type de sol, aux propriétés hydrodynamiques, aux stratégies d'irrigation seraient à analyser avant de tirer des conclusions plus générales.


Mots clé : irrigation / hétérogénéité / bilan hydrique / modèle / maïs

Correspondence and reprints: Laurent Bruckler
e-mail: Laurent.Bruckler@avignon.inra.fr

Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)

Copyright INRA, EDP Sciences 2000