Water movement and soil swelling in a dry, cracked Vertisol

Favre, Florent; Boivin, Pascal; Wopereis, M.C.S.

doi:10.1016/s0016-7061(97)00030-x

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“…In case of maize + chickpea sequential cropping, soil water in conventional tillage plots was higher than the minimum tillage plots during kharif season. Poor distribution of rainfall and the high consumptive water usage by maize crop during late growing period led to formation of a network of deep cracks 30 . These cracks play important role in soil water dynamics in Vertisols 31,32 .…”

Section: Soil Water Balancementioning

confidence: 99%

Conservation Agriculture for Improving Water Productivity in Vertisols of Semi-Arid Tropics

Patil¹,

Wani²,

Garg³

2016

Current Science

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Large variability and uncertainty of rainfall are the main limiting factors for crop growth in rainfed agriculture. Agriculture water management interventions are considered as suitable adoption strategy to enhance crop yield, productivity and income in rainfed condition. Three-year experimental data collected at the International Crops Research Institute for the SemiArid Tropics, Patancheru, India are analysed to study the impact of in-situ interventions (tillage and crop residue) on field water balance and grain yield under the two different cropping systems (maize + chickpea sequential and maize/pigeon pea intercropping). One dimensional water balance model is calibrated to capture field hydrology (soil water, surface runoff). Weather data calibrated for 36 years showed that incorporating crop residues reduced surface runoff by 28% compared to control fields. However, the impact of tillage and residue treatment on soil water was not consistent throughout the growing period. Water productivity values for intercropping systems (WUE = 0.61 to 1.49 kg m -3 ) were relatively higher compared to sequential cropping systems (WUE = 0.47 to 1.06 kg m -3 ). Second crop in sequential cropping system often suffered from water stress that led to poor crop yield. However, a few rain events at the end of the monsoon period were beneficial to second crop. Simulation results indicated that the conservation agriculture could save up to 30% yield loss incurred due to water stress during deficit rainfall compared to conventional agricultural practices.

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Section: Soil Water Balancementioning

confidence: 99%

Conservation Agriculture for Improving Water Productivity in Vertisols of Semi-Arid Tropics

Patil¹,

Wani²,

Garg³

2016

Current Science

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“…Le rôle de ces fissures sur le transfert de l'eau et des sels peut être important. Il a été étudié par FAVRE et al (1997) et HAMMECKER et al (2003. FAVRE et al (1997) montrent que les fissures se referment rapidement après le début de l'irrigation, en moins de 4,5 heures.…”

Section: Confrontation Des Hypothèses Et Des Résultats De La Modélisaunclassified

“…Il a été étudié par FAVRE et al (1997) et HAMMECKER et al (2003. FAVRE et al (1997) montrent que les fissures se referment rapidement après le début de l'irrigation, en moins de 4,5 heures. Leur participation directe dans le bilan hydrique pourrait donc être considérée comme minime.…”

Section: Confrontation Des Hypothèses Et Des Résultats De La Modélisaunclassified

“…Des synthèses existent sur les sols de la région et leurs propriétés hydrodynamiques (BOIVIN et al,1995;BOIVIN et al, 1998). Certains processus hydrodynamiques et biogéochimiques y ont été finement étudiés aux échelles du profil et de la parcelle FAVRE et al, 1997;HAMMECKER et al, 2003). Mais peu de travaux se sont intéressés à intégrer les connaissances en prenant en compte la variabilité des sols et des modes de culture pour estimer les flux sur l'ensemble du cycle de culture à l'échelle d'unités de gestion de l'eau (maille hydraulique, périmètre et dépression alluviale) (CEUPPENS et WOPEREIS, 1999; VAN ASTEN et al, 2003).…”

Section: Introductionunclassified

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Modélisation du transfert de l’eau et des sels dans les casiers rizicoles du Delta du Fleuve Sénégal

Ndiaye

Molénat

Ndoye³

et al. 2008

rseau

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La salinisation des sols constitue un risque majeur du développement de l’irrigation dans le monde. Dans le Delta du Fleuve Sénégal, l’existence d’une nappe phréatique salée et proche de la surface du sol accentue ce risque. Une modélisation des transferts hydriques a été réalisée pour mieux évaluer ce risque. Elle a été faite à partir du code Hydrus sur l’ensemble du cycle cultural et a pris en compte deux types de sol et deux modes de culture de cette région : la simple et la double culture. Elle a permis d’estimer les flux hydriques descendants pendant la phase d’irrigation par submersion, et les flux hydriques et salins ascendants pendant la phase d’irrigation et de non-irrigation. Cette modélisation indique que : i) le toit de la nappe salée remonte d’environ 50 cm pendant la phase d’irrigation; ii) une zone non saturée de faible épaisseur subsiste entre la surface inondée et la nappe; iii) l’infiltration cumulée est deux fois plus forte en double qu’en simple culture; et iv) la forte évaporation durant la phase de non-irrigation peut faire remonter entre 5,5 à 6 t de sels par ha et par an, selon les sols et les conditions de culture. Cette modélisation, qui s’appuie sur des mesures in situ des paramètres hydrodynamiques, devra être confrontée à des observations in situ de flux. Elle devra intégrer des processus non pris à ce stade tel que le piégeage d’air. Les relevés piézométriques depuis dix ans montrent, par ailleurs, un léger relèvement du niveau de la nappe salée. L’ensemble de ces résultats est suffisamment préoccupant pour préconiser, dans le cas d’une irrigation par submersion, la mise en place d’un drainage superficiel pour éviter le relèvement de la nappe et assurer l’évacuation des sels hors de la nappe et, par là, la pérennisation de l’agriculture dans cette région du Delta du fleuve SénégalSoil salinisation is a major hazard of the extension of irrigation in the world. In the Delta of the Senegal River Valley, a highly saline groundwater close to the soil surface increases this hazard. A water and salt modeling by means of the Hydrus code has been performed to evaluate this hazard. Two soil types and two crop systems, a single and a double one, have been considered. The calculations have been performed on the complete agricultural cycle to determine water flows going down during the irrigation phase, and water and salt flows ascending to the soil surface during the irrigation and non irrigation phases. The modeling shows that: 1) the recharge due to the irrigation period induces an elevation of the water table of about 50 cm; 2) an unsaturated zone persists between the flooded surface and the water table; 3) the cumulative infiltration is two times higher in the double crop rice system than in the single crop system; 4) the high evaporation during the dry phase causes an ascension of from 5.5 to 6 t of salts per ha and per year according to the soil type and the crop system. This modeling, which was based on field measurements of hydrodynamic properties, has to be validated by field observatio...

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“…There is a great number of studies dealing with the chemistry and physics of paddy rice in waterlogged soils [15,[18][19][20][21][22][23][24], but there is still a lack of knowledge concerning solute dynamics under these conditions. The development and application of models which describe salinity components (anions-cations dynamics) in rice fields, remain a great challenge even though many have been developed to describe the water, nutrients (nitrogen, phosphorus) and pesticides transport under these conditions [12,[25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of Temporal Variation of Soil Salinity during the Growing Season in a Flooded Rice Field of Thessaloniki Plain-Greece

et al. 2015

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Water movement and soil swelling in a dry, cracked Vertisol

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Conservation Agriculture for Improving Water Productivity in Vertisols of Semi-Arid Tropics

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Modélisation du transfert de l’eau et des sels dans les casiers rizicoles du Delta du Fleuve Sénégal

Analysis of Temporal Variation of Soil Salinity during the Growing Season in a Flooded Rice Field of Thessaloniki Plain-Greece

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