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
