Agronomie 13 (1993) 481-490
DOI: 10.1051/agro:19930604

A wheat-fallow rotation in northeastern Spain: water balance-yield considerations

KJ McAneney^a and JL Arrúe<sup>b

a</sup>  Kerikeri Horticultural Research Station, PO Box 23, Kerikeri (Bay of Islands), New Zealand
^b  Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Estación Experimental de Aula Dei, Apartado 202, E50080 Zaragoza, Spain

Abstract - A 35-yr time series of dryland wheat yields and corresponding monthly rainfall data from the Los Monegros/La Ribera del Ebro-Zaragoza area in Central Aragon have been examined with a view to determining the efficacy of the wheat-fallow rotation. Grain yields are low (average of 1 050 kg/ha) and highly dependent on seasonal (October-May) rainfall. In some years no harvestable yield is possible. The contribution of stored water during the fallow period appears minor either because of a low soil water-holding capacity, poor weed control, or because of the nature of the rainfall distribution. The latter is characterised by the absence of any well-defined rainy season and in any month there exists a strong probability of having either no or an extremely low amount of rain (< 10 mm). The Tanner and Sinclair (1983) result suggesting that transpiration efficiency is a stable characteristic for a cropping system is used to calculate transpiration from grain yields. Evaporative losses are then calculated by difference with the seasonal rainfall on the assumption that drainage and surface runoff were negligible. On average, 70% of the average seasonal rainfall is estimated to be lost either as evaporation or transpiration by weeds. The water use efficiency of grain production approached the average potential (16.7 kg•ha^-1 per mm water transpired) in only 3 out of 35 yr. In other years, evaporative losses accounted for a greater proportion of evapotranspiration, reflecting reductions in growth due to factors other than water such as poor plant nutrition, pests and diseases, etc.

Résumé - Un système de culture blé-jachère au nord-est de l'Espagne : efficience de jachère et relation bilan hydrique-rendement. Dans le but de déterminer l'efficacité d'une rotation blé-jachère, on analyse une série de 35 ans de données de production de blé et les pluviométries mensuelles correspondantes sur les zones de Los Monegros et de La Ribera del Ebro-Zaragoza, dans le centre de l'Aragon (Espagne). Les rendements en grains sont faibles (1 050 kg/ha en moyenne) et dépendent fortement des précipitations saisonnières (octobre-mai). La contribution de l'eau stockée pendant la période de jachère apparaît peu importante, en raison soit de la faible réserve utile du sol, soit du contrôle insuffisant des mauvaises herbes, soit de la distribution des pluies. Celle-ci se caractérise par l'absence d'une saison pluvieuse bien définie et par une forte probabilité de précipitations mensuelles non efficaces (< 10 mm). La conclusion de Tanner et Sinclair (1983), selon laquelle l'efficacité de la transpiration est une caractéristique stable d'un système de culture donnée, est utilisée ici pour évaluer la transpiration à partir des rendements en grain. Les pertes par évaporation sont ensuite estimées par différence avec la précipitation saisonnière, sous l'hypothèse d'un drainage et d'un ruissellement superficiel négligeables. En moyenne, 70% des précipitations sont considérées comme perdues par évaporation ou transpiration par les mauvaises herbes. L'efficience de l'utilisation de l'eau pour la production de grains ne s'est approchée du potentiel moyen (16,7 kg.ha^-1 par mm de l'eau transpirée) que dans 3 années sur les 35 étudiées. Pour les autres années, les pertes par évaporation supérieures indiquent sans doute que les réductions de croissance sont liées à d'autres facteurs que l'eau, comme le manque d'engrais, les insectes, les maladies des plantes, etc.

Key words: dryland wheat / water budget / semi-arid region / fallow period / dry matter production / grain yield / water-use efficiency

Mots clés : blé non irrigué / bilan hydrique / semi-aride / jachère / matière sèche / rendement en grain / efficience de l'utilisation de l'eau