Incorporation of a ridge–furrow–ridge rainwater harvesting system with mulches in high‐value plant production

Abstract

A new ridge-furrow-ridge rainwater harvesting (RFRRH) system with mulches has been promoted in agricultural production to improve economic potential for high-value plant production. In this system, plastic mulch covered two ridges and the furrow between them, which serves as the rainwater-harvesting zone. To evaluate this system, a two-year field study was conducted to determine the effect of the RFRRH system with impermeable and permeable polyethylene (PE) mulch on soil water content, crop yield and production cost effectiveness in purple coneflower (Echinacea purpurea Moench.) production. The results of the study in 2007 and 2008 showed that the RFRRH system with impermeable and permeable PE mulch increases soil water content in dry periods at the beginning of plant growth, which can be one of the main reasons for higher yields in the mulchcovered RFRRH system in comparison to the control (uncovered ridges). Moreover, higher yield and a reduction of labour improved production cost effectiveness in the RFRRH system with mulches in comparison to the control. The results confirm that the RFRRH system with mulches, in view of its rainwater-collecting efficiency, simplicity and economic potential, can be applied in agricultural production. Copyright # 2010 John Wiley & Sons, Ltd. RÉ SUMÉUn nouveau système de récupération de l'eau de pluie basé sur des billons recouverts de paillis synthétique a été essayé pour améliorer le potentiel économique de production de plantes à haute valeur ajoutée. Dans ce système (appelé RFRRH en anglais) le paillis couvre les deux billons et le sillon intermédiaire, qui sert à capter la pluie. Pour évaluer le système on a fait une étude agro-économique pendant deux années pour déterminer les effets du RFRRH sur le teneur en eau de sol, le rendement et l'efficacité économique d'une culture d'Echinacée pourpre (Echinacea purpurea Monch). Deux modalités de paillis de polyéthylène noir (PE) ont été testées, respectivement perméable et non perméable. Les résultats des travaux conduits en 2007 et 2008 montrent que les deux modalités de PE augmentent la teneur en eau du sol en cas d'épisodes secs en début de croissance des plantes. Ceci peut être un facteur explicatif principal du rendement élevé dans RFRRH, en comparaison avec le contrôle (sans paillis). Ce rendement élevé et la réduction des coûts salariaux expliquent la meilleure performance économique du RFRRH par comparaison avec le contrôle. Les résultats vérifient que le système RFRRH et son paillis synthétique peuvent être utilisés en production agricole en raison de son efficacité à récupérer la pluie, sa simplicité et sa performance économique.